Sylabus
Předpoklady pro zdárné absolvování přednášky Nemáme žádné striktní požadavky ohledně toho, co byste měli umět před zapsáním naší přednášky, ale myslíme si, že pro zdárné absolvování je vhodné mít nějaké předcházející znalosti v oblasti obecné ekologie a evoluční biologie (ideálně pokud jste odchodili např. Úvod do evoluční biologie - MB170P55 a Ekologii - MB170P75, ale jde spíše o orientaci v pojmech a problematice než o nějaké konkrétní znalosti). Sylabus a pořad přednášek Vysvětlivky - JH - Jiří Hadrava, EH – Eva Horčičková; TK – Tomáš Koubek, JŠ - Jakub Štenc Od minulého roku došlo k přeskupení pořadu přednášek: Evoluce herbivorie a opylování (JH) Opylování - kdo jsou jednotliví hráči (JH) Opylování z pohledu rostlin (JŠ) Opylování z pohledu opylovačů (JH) Opylování na úrovni společenstev (JŠ) Patogeny - kdo jsou jednotliví hráči (TK) Patogeny - životní strategie, resistence, změny hostitelů (TK) Patogeny - vliv na populace a společenstva (TK) Herbivorie - obecný úvod (EH) Herbivorie - megaherbivoři, disperse semen (EH) Herbivorie - bezobratlí - kdo jsou jednotliví hráči (JH) Herbivorie - bezobratlí - vliv na populace a společenstva (TK) Mravenci a termiti (TK) Sylabus
1) Obecný úvod Jaké typy interakcí se rozlišují a do kterých z nich vstupují rostliny. Kterými z těchto interakcí se budeme v přednášce zabývat a na které naopak pro jejich rozsah existují oddělené specializované přednášky (mykorrhiza) či jsou pokryty jinde (kompetice, facilitace, epifytismus, symbiotické bakterie – Ekologie rostlin, částečně rovněž parazitismus a mykorrhizy; vztahy mezi rostlinou a půdní biotou – Populační biologie rostlin). Evoluce rostlinných interakcí (již omezeno na opylování, herbivorii a vztahy s patogeny) v kontextu vývoje globálního ekosystému. Vybrané méně časté interakce nepokryté oddělenými přednáškami – vztahy rostlin s mravenci (myrmekochorie, domatia, nehoubové tritrofické interakce rostlin), s hlísticemi a půdní biotou (stručný úvod, více v Populační biologii rostlin). Opylování
2) Úvod do opylování – kdo jsou aktéři, jak vypadají a kde se vyskytují Druhy opylování u rostlin (evoluční (ne)výhody a další důsledky opylování abiotickými vektory), přehled skupin opylovačů, jejich rozšíření napříč biomy, opylovací syndromy (vlastností květů vedoucí k atrakci jednotlivých skupin).
3) Opylování a malé prostorové škály – opylovači Smysly a paměť opylovačů (rozlišovací schopnost – reflektance a návodné UV vzory, sekvence návštěv a konstance), kapacita přenosu pylu (detekovaná a efektivní), odměny (typy, vliv na chování, cirkadiánní změny), rozdílné strategie sběru odměn a jejich evolučně biologické odůvodnění, vliv prostorového uspořádání rostlin na opylování na škále metrů – role kvetoucích sousedů
4) Opylování a malé prostorové škály – rostliny Květní morfologie a selekce skupin opylovačů, poloha reprodukčních struktur uvnitř květů, počet rozmístění a fenologie květenství a jejich souvislost s reprodukčním systémem rostliny a životní strategií, pyl (velikost a početnost zrn, poměr pylových zrn a vajíček, délka životaschopnosti pylu) a jeho souvislost s reprodukčním systémem rostliny a dalšími aspekty životní strategie, krádeže odměn a morfologie, manipulace opylovači ze strany rostlin (květní mimikry, šálivé květy). Vliv dalších vlastností rostliny na úspěšnost jejího opylení.
5) Opylování a velké prostorové škály Mobilita opylovačů a její vliv na populační strukturu u rostlin, vlivy struktury krajiny a obhospodařování na složení společenstev opylovačů, vlivy fenologie a střídání generací na složení společenstev opylovačů, zeměpisné gradienty, opylovací sítě nástroj k popisu a analyse společenstev opylovačů – vlastnosti sítí a jejich význam, rozdíly mezi sítěmi založenými na návštěvách množství přeneseného pylu a na deposicích, specialisace vs. generalisace v rámci společenstev opylovačů Herbivorie
6) Herbivorie– obecný úvod Jaké všechny složky biologické zdatnosti rostliny herbivorie zasahuje (herbivorie × predace rostlin), typy herbivorie z hlediska působení (listy, semena – pre- a postdispersní predace, kořeny, napadení floému a xylému, semenáčky, frugivorie). Další působení herbivorů (sešlap, disperse semen). Dopady různých typů poškození herbivory na rostliny – herbivorie generativních × vegetativních částí, kořeny a stonky × listy, ontogenetická stádia orgánů (herbivorie mladých × starých listů). Způsoby obrany rostlin před herbivory – avoidance × tolerance, možnosti regenerace, útěk před herbivory v čase a prostoru, konstitutivní × indukovaná obrana, mechanická × chemická obrana, specificita obrany před herbivory. Některé minoritní, avšak zajímavé/významné typy herbivorie – herbivorie kořenů, požírání lýka a dřeva (kůrovci, saproxylický hmyz atd.).
7) Herbivorie bezobratlých a životní cyklus rostlin Tolerance vs. vyhýbání se herbivorii (a pre- a postdispersní predaci semen a predaci semenáčků) důsledky pro rostliny a jejich životní cyklus, dopady jednotlivých funkčních skupin herbivorů na životní cyklus rostliny a možné evoluční důsledky. Způsoby obrany rostlin před herbivorií (typy sekundárních metabolitů, mechanická obrana, únik v čase a prostoru, indukovaná obrana) a jejich rozdělení napříč životními strategiemi rostlin. Dopady různého načasování útoku herbivorů vzhledem k fenologii. Specialisace vs. generalisace bezobratlých herbivorů, vztah ke specificitě obrany. Dokončení tématu v rámci následující přednášky.
8) Herbivorie bezobratlých a vlivy vnějších podmínek Latitudinální gradienty podoby a intensity bezobratlé herbivorie (dominantní skupiny), vztahy diversity herbivorů a živných rostlin. Vlivy stechiometrie živin v biomase, mikroklimatu, okolní vegetace a produktivity na výskyt a intensitu herbivorie – důsledky pro rozšíření rostlin.
9) Herbivorie obratlovců – jedinci Přehled hlavních recentních skupin terestrických herbivorů – drobní savci, plazi, ptáci, kopytníci, sloni, primáti a jejich rozšíření v rámci biomů. Dietární typy herbivorů – pastva, okus, nektarovorie, gumivorie, frugivorie, granivorie. Reakce rostlin na herbivorii, obranné mechanismy, přizpůsobení u jednotlivých životních forem. Šíření rostlin herbivory, endo- a epizoochorie, přizpůsobení semen k disperzi, Janzenova hypotéza.
10) Herbivorie obratlovců – složitější interakce Vztahy na úrovni populací, společenstev a krajiny, Verova hypotéza. Vztahy obratlovčích herbivorů a ostatních živočichů – kanivoři, bezobratlí, koprofilní hmyz, terestrické potravní kaskády a top-down-mediated vliv na vegetaci. Aplikace v přístupech k ochraně přírody. Rostliny a jejich patogeny
11) Patogeny – obecný úvod a kdo je kdo Patogenní organismy (viry, houby více do detailů, oomycety, ostatní), škodlivé vlivy prostředí a jejich interakce s patogeny.
11) Patogeny – life histories, rezistence a evoluce virulence Fytopatologie podle life-history patogenu (semena, půdní, „canker and wilt“, komenzálové, nesystemické a systemické listové, „pseudoflowers“, květní) i hostitele (e.g. klonální vs. neklonální). Tritrofické interakce (viry v houbě, pseudoflowers, kůrovci a grafióza, viry a vektory). Genetická rezistence a avoidance (fenologická, fenotypová, biotopová). Evoluce virulence.
12) Patogeny – populace, metapopulace a společenstva Epidemiologie a šíření mezi populacemi. Choroby a density dependence hostitele (Janzenova-Connellova hypotéza). Vývoj rezistence a prevalence v čase v populacích. Ekologie patosystémů na úrovni populací a metapopulací. Rozdíly mezi pěstovanými a divokými patosystémy. Case-studies nejstudovanějších systémů (houby) – padlí a metapopulace na Ålandských ostrovech, Lychnis a různá konektivita populací, Microbotryum a „STDs“, Melampsora lini, endofyty a kontinuum k mutualismu a další. Patogeny a společenstva. Patogeny a globální pohled. Mravenci a termiti Stručná ekologie termitů. Ekologie mravenců - myrmekofylie, myrmekochorie, vliv na úrovni populací a společenstev. Dotazy a připomínky směřujte prosím na Tomáš Koubka - tomas.koubek@gmail.com
Anotace
Přednáška se věnuje hlavním ekologickým interakcím rostlin kromě kompetice a mykorhizy, konkrétně herbivorii, opylování a patogenům. Důraz je kladen na seznámení se základními ekologickými vztahy, jejich vlivem na biologickou zdatnost, potažmo evoluci rostlin, a to jak na úrovni jednotlivých druhů rostlin, tak i jejich společenstev.
Přednášku přednáší kolektiv přednášejících z katedry botaniky ve složení Tomáš Koubek (33 % - houbové patogeny rostlin, mravenci, herbivorie bezobratlých), Jiří Hadrava (33% - paleoekologie interakcí, herbivorie bezobratlých, opylovači), Jakub Štenc (17% - opylovači) a Eva Horčičková (17 % - herbivorie obratlovců).
Bližší informace a materiály ke kursu jsou na Moodle předmětu: https://dl2.cuni.cz/course/view.php?id=2463