Smyslová fyziologie a etologie hmyzu

Sylabus

Cílem přednášky je seznámit studenty se základními typy hmyzího chování, s jejich evolucí a jedinečnostmi a pomoci jim pochopit vnitřní (fyziologické) a vnější (environmentální) vlivy, které je ovládají, s důrazem na rozdíly mezi mechanizmy regulace chování hmyzu a obratlovců. Na vybraných příkladech jsou představeny základní metody výzkumu hmyzího chování i způsoby jeho praktické aplikace zejména při kontrole populací škůdců a využití užitečného hmyzu.

1. Vymezení předmětu, základní pojmy. Biologické základy, genetika a fylogenese hmyzího chování. Historie výzkumu. Stereotypní chování a instinkt jako základní typ chování hmyzu. Vrozené versus získané chování.

2. Fyziologické příčiny hmyzího chování. Vliv vnitřních a vnějších faktorů na chování (hormony, fotoperioda, eko-etologie).

3. Přizpůsobování v prostoru: Lokomoce, orientace (v prostoru, k záření, v magnetickém poli). Migrace. Termoregulace.

4. Potravní chování. Potravní diskriminace (poly-, oligo-, monofágie - behaviorální mechanismy). Koevoluční strategie býložravců a rostlin. Obranné mechanismy rostlin. Opylovači. Strategie predátorů a parazitoidů. Mutualismus. Hnízdní symbionti. Společenské potravní chování. Fyziologické mechanismy uplatňující se při hledání a příjmu potravy.

5. Chemická komunikace. Specifika hmyzích chemických smyslů. Komunikační látky (semiochemikálie, feromony kairomony, allomony, synomony). Exokrinní žlázy, receptory (sensily), základy neuroetologie čichu (zpracování čichového vjemu). Funkce při vnitrodruhové a mezidruhové komunikaci. Kódování chemické informace. Metody studia: elektrofyziologické (EAG, SCR), behaviorální (olfaktometry, tunel), terénní (lapáky). Praktická aplikace: k signalizaci, monitorování, prognóze, masovému odchytu (‚trap-and-kill‘), matení samců, kairomony k lákání parazitoidů a predátorů.

6. Zraková komunikace. Zrakové receptory, složené oči, jednoduchá očka, fyziologie zrakového vjemu. Světlotvorba. Biologické funkce zrakových signálů. Užití v praxi.

7. Mechanická komunikace. Mechanoreceptory pro vnímání gravitace, tlaku, pohybu a polohy, proudění, doteku, vibrací podkladu, zvuků. Zvukotvorba. Biologické funkce hmyzího zpěvu.

8. Obranné chování. Pasivní obrana: kryptické chování, aposematická obrana, mimikry, zastrašování. Aktivní obrana: chemické obranné látky. Skupinová obrana.

9. Reprodukční chování. Vnější a vnitřní (kopulace) oplozování. Mechanismy pohlavního výběru, teritoriální chování. Námluvy a jejich funkce. Opylování rostlin a hmyzí sexuální chování. Hormonální regulace pářicího chování. Pářicí systémy a rodičovský vklad. Ovipoziční chování. Rodičovské chování a péče o potomstvo (subsociální chování).

10. Společenské chování. Typy sociálních vztahů. Výhody a nevýhody skupinového soužití. Evoluce společenského chování. Komunikace ve společnostech. Společenská homeostáze a koncept superorganismu. Genetické základy vzniku společenského chování. Kastová diferenciace. Mezidruhové sociální vztahy, dulose (otrokářství), společenský parazitismus. Symbiosa společenského hmyzu s ostatními členovci.

Anotace

Předmět si klade za cíl pomoci studentům pochopit smyslovou fyziologii a sense physiologyfunkci různých systémů chování hmyzu a seznámit je s metodami provádění behaviorálního výzkumu. Předpokládají se alespoň základní znalosti entomologie a etologie.