6. Sekce biologicko-ekologických věd
- Květena České republiky 7 (BÚ)
- Monografie evropských oscillatoriálních sinic (cyanobaktérií) (BÚ)
- Doba zavlečení i po několika tisíciletích určuje rozšíření nepůvodních rostlin (BÚ)
- Fotochemická destrukce organických látek a její vliv na vodní ekosystémy (HBÚ)
- Funkční analýza proteinů jedinečných pro parazita Trypanosoma brucei (PAÚ)
- Drakunkuloidní hlístice cizopasící v obratlovcích (PAÚ)
- Úloha jaderného receptoru a Ras-like signalizace během epidermálního vývoje u hlístice Caenorhabditis elegans (PAÚ)
- Synopse výzkumu hybridní zóny domácích myší (ÚBO)
- Pohlavní výběr hořavky duhové: vliv samičí volby a samčích strategií (ÚBO)
- Emmonsiosa podzemních hlodavců v Africe a Izraeli (ÚBO)
- Separace ekosystémových toků uhlíku mezi asimilaci a respiraci - revidovaný a upravený algoritmus (ÚSBE)
- Fotosyntéza v dynamickém světle: systémová biologie neobvyklého přechodu fluorescence chlorofylu u Synechocystis sp PCC 6803 (ÚSBE)
- Diverzita půdního mikrobiálního společenstva během primární sukcese na hnědouhelných výsypkách (ÚPB)
- Pastva jako prostředek údržby trvalých travních porostů v CHKO (ÚPB)
6.1 Květena České republiky 7
Editoři: Slavík B. & Štěpánková J.
Svazek k tisku připravili: Štěpánek J. & Štěpánková J.
Academia, Praha, 2004, 767 pp., 128 tabs, 53 map., 1 foto barev.
 |
Mezi základními díly české botanické literatury představuje devítisvazková Květena České republiky nejrozsáhlejší encyklopedicky pojaté dílo kriticky hodnotící flóru tohoto území jak z hlediska taxonomie, tak chorologie. Jedná se o komplexní a kritické taxonomické a chorologické zpracování s karyologickou, ekologickou a cenologickou charakteristikou jednotlivých druhů. Je založeno na originálním studiu rostlinného materiálu s využitím současných vědeckých poznatků v metodice studia. Sedmý svazek Květeny ČR zahrnuje poslední řád dvouděložných rostlin (hvězdnicotvaré, Asterales) se třemi čeleděmi: hvězdnicovité (Asteraceae), ambróziovité (Ambrosiaceae) a čekankovité (Cichoriaceae, vyjma rodu Taraxacum), celkem s 96 rody a 402 druhy zpracovanými podrobně, a mnoha dalšími, zpracovanými poznámkovou formou. Autorsky se na svazku podílelo 26 botaniků, text je doplněn 128 celostránkovými tabulemi |
6.2 Monografie evropských oscillatoriálních sinic (cyanobaktérií)
Principy moderní klasifikace cyanobaktérií se v posledních desetiletích 20. století podstatně změnily. Nově zaváděná ekologická, ultrastrukturální, a zejména biochemická a molekulární kritéria radikálně změnila a opravila tradiční systematickou klasifikaci těchto mikroorganismů. Oscillatoriální (vláknité) typy bez heterocytů musely být revidovány zejména na generické i specifické úrovni. Molekulární kritéria musí být samozřejmě rozhodující pro novou taxonomickou klasifikaci, nicméně přehodnocené fenotypové znaky, které jsou v koincidenci s genetickým základem, musí být definovány pro snazší identifikaci jednotlivých typů. Náš podíl na této modernizaci cyanobakteriálního systému obsahoval právě studie korelací mezi molekulárními a morfologickými znaky; zejména jsme prokázali specifičnost vnitrobuněčných struktur pro jednotlivé vývojové linie sinic (Komárek & Kaštovský 2003) a revidovali některé taxony na rodové úrovni (Fig. 1).
| Celoevropská, anglicky psaná monografie oscillatoriálních cyanobakterií byla vypracována a rukopis dokončen J. Komárkem v Botanickém ústavu AV ČR s podporou Grantové Agentury České republiky (granty č. 206/95/0506 a KSK 6005114). Druhý spoluautor, K. Anagnostidis (zemřel v r. 1994) připravil větší část starší literatury a revidoval několik rodů podle moderních kriterií ještě před r. 1994. Kniha, která má 759 stran, byla vydána jako druhá část zpracování sinic (Cyanoprokaryotes) v rámci známého kompendia Süsswasserflora von Mitteleuropa (dnes vydáváného nakladatelstvím Elsevier-Spektrum, Heidelberg) a obsahuje určovací klíče a popisy všech 53 rodů vláknitých sinic bez heterocytů, dále popisy, vyobrazení a ekologické údaje o všech, téměř 590 evropských druzích z této skupiny, a poznámky k více jak 400 druhům z mimoevropských regionů. Popisy jsou doloženy 1010 obrázky, seznamem literatury (na 58 stranách) a rejstříkem všech uvedených taxonů. V příloze je zařazen ještě přehled nejnovějšího modernizovaného systému. Knížka byla vydána v červnu 2005 a více než 80 % nákladu bylo rozebráno do konce roku. Předchozí 1. díl kokálních sinic, vydaný v r. 1998, byl oceněn cenou G. W. Prescotta, udílenou American Phycological Society. |  |
Monografie je samozřejmě pracovním výsledkem řady let, během kterých bylo nutno publikovat četné dílčí přípravné studie, taxonomické revize a nomenklatoricky validizovat četné taxony na generické i specifické úrovni. Výsledky naší práce byly předneseny na několika mezinárodních konferencích, zabývajících se jak taxonomickou, tak molekulární cyanobakteriální problematikou (např. jen v roce 2005 na 4 mezinárodních kongresech a sympóziích).
Komárek J. & Anagnostidis K. (2005): Cyanoprokaryota, Part 2: Oscillatoriales. - In: Büdel, B. et al. (eds.), Süsswasserflora von Mitteleuropa, 19/2, Elsevier/Spektrum, Heidelberg, 759 pp.
Hoffmann L., Komárek J. & Kaštovský J. (2005): System of Cyanoprokaryotes (Cyanobacteria) - state in 2004. - Arch. Hydrobiol./Algolog. Studies 117: 265-278.
6.3 Doba zavlečení i po několika tisíciletích určuje rozšíření nepůvodních rostlin
Historické okolnosti hrají v rostlinných invazích klíčovou roli, přesto jim bývá věnována poměrně malá pozornost; zčásti proto, že pro většinu invazí nejsou k dispozici kvalitní historické údaje o době zavlečení a jejím průběhu. Série článků založených na unikátním sledování složení plevelových společenstev v průběhu 50 let pomocí stejných metod ukázala, že současné rozšíření tzv. archeofytů (nepůvodní druhy rostlin zavlečené úmyslnou i neúmyslnou činností člověka mimo oblast svého přirozeného rozšíření v době od počátku Neolitu do konce středověku) stále dobře odráží historii rostlinných invazí ve střední Evropě. Neolitičtí zemědělci před ca. 8 tis. lety přinášeli plevelné druhy archeofytů spolu s plodinami a tím, že vytvářeli intenztivní a trvalý přísun jejich rozmnožovacích částic a zaváděli management, na který se tyto druhy adaptovaly, jejich invazi usnadňovali. Naproti tomu moderní plodiny, zaváděné v průběhu posledních pěti století, a jejich specifická agrotechnika více podporují šíření tzv. neofytů (druhy zavlékané od objevení Ameriky). Archeofyty mají dodnes těžiště rozšíření v tradičních plodinách, zaváděných od počátku zemědělství (obiloviny), ale jsou mnohem méně zastoupené v relativně pozdě introdukovaných (cukrovka, kukuřice), kde naopak převládají neofyty. Proces postupně adaptace archeofytů dokládá i to, že některými faktory prostředí (klima, sezónní vývoj plodiny) jsou ovlivněny podobným způsobem jako neofyty, ale na jiné (intenzifikace zemědělství, hustota lidské populace) již reagují stejně jako původní druhy plevelů. Druhová diverzita plevelů orné půdy v letech 1955-2000 v ČR klesala, zejména v klimaticky chladných a mírných oblastech. Tento pokles byl způsoben úbytkem archeofytů a původních druhů; zastoupení neofytů mezi pleveli během tohoto období naopak vzrůstalo.
Srovnávací studie doby zavlečení v nepůvodních flórách různých částí světa (Havajské ostrovy, Nový Zéland, Azory, střední Evropa) ukázala, že druhy dříve zavlečené jsou v současnosti hojnější a mají širší geografické rozšíření. Tento vliv doby zavlečení je ve srovnání s ostatními faktory určujícími úspěšnost invaze relativně velmi významný a studie zaměřené na vlastnosti druhů ovlivňující úspěšnost invaze by měly brát dobu zavlečení v úvahu, jinak mohou být výsledky zkreslené. Doba zavlečení však překvapivě silně ovlivňuje též současné rozšíření archeofytů, a projevuje se tak i po několika tisíciletích od počátku invaze (obr. 1). Srovnání Střední Evropy a Britských ostrovů navíc ukazuje, že invaze archeofytů v obou oblastech probíhala zhruba stejnou rychlostí, což odráží rozhodující vliv typu obhospodařování na jejich výskyt; v tomto ohledu si byly oba regiony velmi podobné. Ve střední Evropě začala invaze archeofytů zhruba o 1000 let dříve; toto zpoždění poměrně přesně odpovídá pozdějšímu počátku Neolitu v Británii, což naznačuje, že se na invazi archeofytů v severní Evropě neprojevila větší geografická vzdálenost od Mediteránu, odkud většina archeofytů pochází. Naopak, protože neolitičtí lidé přinášeli s plodinami jako příměs i plevele, začala invaze archeofytů v obou oblastech bezprostředně s počátkem vlastního zemědělství.
Pyšek P., Jarošík V., Chytrý M., Kropáč Z., Tichý L. & Wild. J. 2005. Alien plants in temperate weed communities: Prehistoric and recent invaders occupy different habitats. Ecology 86: 772-785.
Pyšek P. & Jarošík V. 2005. Residence time determines the distribution of alien plants. In: Inderjit (ed.), Invasive plants: ecological and agricultural aspects, pp. 77-96, Birkhäuser Verlag-AG, Basel.
Chytrý M., Pyšek P., Tichý L., Knollová I. & Danihelka J. 2005. Invasions by alien plants in the Czech Republic: a quantitative assessment across habitats. Preslia 77: 339-354.
Pyšek P., Jarošík V., Kropáč Z., Chytrý M., Wild J. & Tichý L. 2005. Effect of abiotic factors on species richness and cover in Central European weed communities. Agriculture, Ecosystems & Environment 109: 1-8.
Pyšek P. 2005. Survival rates in the Czech Republic of introduced plants known as wool aliens. Biological Invasions 7: 567-576.
Rejmánek M., Richardson D. M. & Pyšek P. 2004. Plant invasions and invasibility of plant communities. In: Van der Maarel E. (ed.), Vegetation ecology, p. 332-355, Blackwell Science, Oxford.
6.4 Fotochemická destrukce organických látek a její vliv na vodní ekosystémy
J. Kopáček, J. Borovec, J. Hejzlar, P. Porcal, J. Kaňa, M. Marešová
Kolektiv autorů z HBÚ AV ČR, Jihočeské univerzity a University v Maine (USA) prokázal, že fotochemická destrukce rozpuštěných organických látek slunečním zářením může významně ovlivňovat vodní ekosystémy jezer a nádrží. Mechanismus ovlivnění spočívá v tom, že rozpuštěné organické látky, jež jsou do povrchových vod přinášeny z půd v povodí, obsahují organicky vázané kovy. Ty jsou fotochemicky uvolňovány do vody a účastní se řady chemických reakcí, například hydrolýzy a srážení. Popsaný proces je schopen vysvětlit ukládání řady látek (zejména oxihydroxidů hliníku a železa) v jezerních sedimentech dlouho před počátkem atmosférické acidifikace, prakticky od okamžiku tvorby půd v povodí po ústupu ledovce. Díky adsorpčním schopnostem těchto oxihydroxidů je procesem ovlivněna i schopnost sedimentů poutat další ekologicky významné prvky, jako jsou těžké kovy nebo fosfor. V případě hliníku je tento proces navíc ještě významným zdrojem jeho toxických iontových forem pro ryby a plankton.
Kopáček, J., Hejzlar, J., Kaňa, J., Porcal, P., Klementová, Š.: Photochemical, chemical, and biological transformations of dissolved organic carbon and its impact on alkalinity production in acidified lakes. - Limnol. Oceanogr. 4:, 106 117 (2003) Kopáček, J., Klementová, Š., Norton, S. A.: Photochemical production of ionic and particulate aluminum and iron in lakes. - Environ. Sci. Technol. 39: 3656 3662 (2005)
Kopáček, J., Borovec, J., Hejzlar, J., Ulrich, K.U., Norton; S. A., Amirbahman, A.: Aluminum Control of Phosphorus Sorption by Lake Sediments. - Environ. Sci. Technol. 39: 8784 8789 (2005)
Porcal, P., Hejzlar, J., Kopáček, J.: Seasonal and photochemical changes of DOM in an acidified forest lake and its tributaries. - Aquat. Sci. 66: 211-222 (2004)
Kopáček, J., Marešová, M., Norton, S. A., Porcal, P., Veselý, J.: Photochemical Source of Metals for Sediments. - Environ. Sci. Technol., submitted.
6.5 Funkční analýza proteinů jedinečných pro parazita Trypanosoma brucei
Lukeš J., Vondrušková-Horáková E., Jirků M., Zíková A., Foldynová-Trantírková S., Verner Z., Paris Z., Hashimi H.
Prvok Trypanosoma brucei je původcem spavé nemoci, zatímco blízce příbuzní bičíkovci způsobují další vážné choroby člověka a zvířat. V současnosti je léčba milionů nakažených lidí založená na desetiletí starých léčivech, proti nimž se navíc rychle vytváří rezistence. Cílem našeho výzkumu je identifikace proteinů, na nichž je parazit životně závislý, ale které se nenacházejí v hostitelské buňce, a jsou tudíž vhodnými cíli potenciálních léčiv. Pomocí metody interference RNA studujeme funkce proteinů podílejících se na jedinečných procesech v trypanosomě, jakými je editování RNA, sestřih RNA formou trans a atypický respirační řetězec. Za pomoci sady fenotypických testů jsme nejen určili, které z těchto proteinů jsou zásadní pro přežití parazita, ale zároveň jsme u řady z nich prokázali dosud neznámou funkci.
Publikace:
- Lukeš J., Hashimi H. & Zíková A. Unexplained complexity of the mitochondrial genome and transcriptome in kinetoplastid flagellates. Curr. Genet. 48: 277-299 (2005).
- Horváth A., Horáková E., Dunajčíková P., Verner Z., Pravdová E., Šlapetová I., Cuninková L. & Lukeš J. Down-regulation of the nuclear-encoded subunits of the complexes III and IV disrupts their respective complexes but not complex I in procyclic Trypanosoma brucei. Mol. Microbiol. 58: 116-130. (2005).
- Foldynová-Trantírková S., Paris Z., Sturm N.R., Campbell D.A. & Lukeš J. The Trypanosoma brucei La protein is a candidate poly(U) shield protein that impacts spliced leader RNA maturation and tRNA intron removal. Int. J. Parasitol. 35: 359-366 (2005).
- Vondrušková E., van den Burg J., Zíková A., Ernst N.L., Stuart K., Benne R. & Lukeš J. RNA interference analyses suggest a transcript-specific regulatory role for MRP1 and MRP2 in RNA editing and other RNA processing in Trypanosoma brucei. J. Biol. Chem. 280: 2429-2438 (2005).
- Zíková A., Horáková E., Jirků M., Dunajčíková P. & Lukeš J. The effect of down-regulation of mitochondrial RNA-binding proteins MRP1 and MRP2 on respiratory complexes in procyclic Trypanosoma brucei. Biochem. J. (odesláno do redakce).
6.6 Drakunkuloidní hlístice cizopasící v obratlovcích
Moravec F., Wijová M., Horák A., Lukeš J., Bruňanská M.
Hlístice řazené dosud do nadčeledi Dracunculoidea představují velkou, různorodou skupinu tkáňových parazitů napadajících zástupce všech tříd obratlovců včetně člověka. Přes značný veterinární a medicinský význam jsou dosavadní znalosti o morfologii, biologii, rozšíření a fylogenetických vztazích těchto patogenních parazitů velmi neúplné. Detailní studium morfologie (včetně ultrastruktury) a biologie mnoha druhů z různých hostitelů a geografických oblastí vedlo k získání četných prioritních poznatků o těchto parazitech, včetně popisu řady pro vědu nových a redeskripci dosud nedostatečně známých druhů (převážně z ryb), ustanovení několika nových rodů, poznání druhové diverzity v dosud málo prozkoumaných oblastech a získání nových údajů o jejich vývojových cyklech a parazitohostitelských vztazích. Výsledky studia DNA u 17 zástupců různých drakunkuloidních čeledí vyjasnily jejich vzájemné fylogenetické vztahy a překvapivě ukázaly, že čeleď Anguillicolidae nepatří mezi drakunkuloidní hlístice. Byla vypracována dosud první, obsáhlá knižní monografie o drakunkuloidních a anguilikoloidních hlísticích, v níž je prezentován nový klasifikační systém těchto parazitů a kromě údajů o jednotlivých taxonomických skupinách a druzích jsou uvedeny i celosvětové určovací klíče. Lze předpokládat, že tato publikace bude základem pro následná studia u této skupiny parazitů.
Publikace:
- Moravec F. Dracunculoid and anguillicoloid nematodes parasitic in vertebrates. Academia, Praha (2006) (in press).
- Frantová D., Bruňanská M. Fagerholm H.-P., Kihlström M. Ultrastructure of the body wall of female Philometra obturans (Nematoda: Dracunculoidea). Parasitol. Res. 95: 327-332 (2005).
- Moravec F., Nagasawa K., Miyakawa M. First record of ostracods as natural intermediate hosts of Anguillicola crassus, a pathogenic swimbladder parasite of eels Anguilla spp. Dis. Aquat .Org. 66: 171-173 (2005).
- Wijová M., Moravec F., Horák A., Modrý D., Lukeš J. Phylogenetic position of Dracunculus medinensis and some related nematodes inferred from 18S rRNA. Parasitol. Res. 96: 133-135 (2005).
- Moravec F. Some aspects of the taxonomy and biology of dracunculoid nematodes parasitic in fishes: a review. Folia Parasitol. 51: 1-13 (2004).
6.7 Úloha jaderného receptoru a Ras-like signalizace během epidermálního vývoje u hlístice Caenorhabditis elegans
Asahina M., Šilhánková M., Jindra M.
Celistvost epidermis je podmínkou pro úspěšný vývoj a přežití jak volně žijících tak parazitických organismů, které jsou neustále vystaveny nepřízni prostředí. Diferenciace epiteliálních tkání je složitý proces, řízený množstvím vzájemně interagujících signálních drah. Abychom přispěli k objasnění mechanismů epidermálního vývoje in vivo, využíváme modelový druh hlístice Caenorhabditis elegans.
Zjistili jsme, že jaderný receptor NHR-25, jehož homolog SF-1 je intenzivně studován pro svoji roli v pohlavním vývoji a řízení produkce steroidních hormonů u savců, se významně uplatňuje při diferenciaci a udržování integrity epidermis. Ztráta NHR-25 brání epiteliálním kmenovým buňkám obnovovat jejich vzájemná spojení, která jsou dočasně přerušena v důsledku asymetrických děleních těchto buněk. Ztráta těchto buněčných kontaktů způsobuje abnormální determinaci dceřiných buněk a vede k jejich nadbytečnému dělení. NHR-25 je také nezbytný pro bezchybnou syntézu kutikuly a její výměnu během svlékání.
Zdánlivě nezávislá, avšak důležitá signalizace typu Ras (Ras-like) hraje při udržování epiteliální integrity hlístice velmi podobnou úlohu. Ukázali jsme, že PXF-1, homolog savčích guanin vyměňujících faktorů (GEF), se zřejmě podílí na polarizované sekreci, neboť ztráta PXF-1 vede k syntéze defektní kutikuly a k poruchám svlékání. V obou případech napomohl model C. elegans odhalit neočekávané funkce evolučně konzervovaných signálních drah během vývoje s rozlišením na úrovni individuálních buněk a tkání.
Publikace:
- Šilhánková M., Jindra M. and Asahina M. Nuclear receptor NHR-25 is required for cell-shape dynamics during epidermal differentiation in Caenorhabditis elegans. J. Cell Sci. 118: 223-232 (2005).
- Pellis-van Berkel W., Verheijen M.H., Cuppen E., Asahina M., de Rooij J., Jansen G., Plasterk R.H., Bos J.L., Zwartkruis F.J. Requirement of the Caenorhabditis elegans RapGEF pxf-1 and rap-1 for epithelial integrity. Mol. Biol. Cell 16: 106-116 (2005).
6.8 Synopse výzkumu hybridní zóny domácích myší
Dva poddruhy myší domácích, Mus musculus musculus and M. m. domesticus, tvoří dlouhou a úzkou hybridní zónu (HZ), která probíhá od Dánska po Černé moře. Navzdory dlouho trvajícímu zájmu o tuto zónu nám stále chybí informace o proximátních mechanizmech, které udržují HZ a tím brání splynutí rodičovských genomů. Během posledních deseti roků se nám podařilo získat údaje, které by pomohly chápání těchto mechanizmů. Analýzou více než 1500 vzorků myší ze 125 lokalit jsme nejprve charakterizovali genetickou proměnlivost v populacích mimo a uvnitř česko-bavorského transektu napříč HZ. Zatímco většina nukleárních znaků má shodný střed a vykazuje podobný přechod ve změnách alelických frekvencí od jednoho taxonu ke druhému, jeden znak, který je umístěn na mitochondriální DNA, je posunutý od středu HZ a tento posun je náhodný, když jsme porovnali přechod znaku na dvou HZ. Více jak 1000 myší odchycených v HZ jsme převezli do laboratoře a studovali jsme rozdíly fitnes mezi rodičovskými a hybridními jedinci. Behaviorální experimenty, zaměřené na asortativní páření, naznačují, že se signály produkované ve slinách (proteiny vážící androgen) sice mohou podílet na rozlišování vlastních poddruhů myší, ale samy o sobě nejsou natolik účinné, aby se významně podílely na snížení toku genů mezi oběma poddruhy. Jiným znakem s velkým potenciálem bránícím toku genů je sterilita hybridních samců. V pivotní studii jsme prokázali, že geny, podílející se na poruše spermatogeneze, jsou široce rozšířené v divokých populacích M. m. musculus. V koncepčním příspěvku diskutujeme úskalí nevhodného používání hypotézy komplementárních genů, které je definováno odlišně ve studiích behaviorální ekologie a genetiky speciace.
Bímová, B., Karn, R.C., Piálek, J.: The role of salivary androgen-binding protein in reproductive isolation between two subspecies of house mouse: Mus musculus musculus and Mus musculus domesticus. - Biol. J. Lin. Soc. 84(3): 349-361(2005).
Božíková, E., Munclinger, P., Teeter, C., Tucker, P. C., Macholán, M., Piálek, J.: Mitochondrial DNA in the hybrid zone between Mus musculus musculus and Mus musculus domesticus: a comparison of two transects. - Biol. J. Lin. Soc. 84(3): 363-378 (2005).
Munclinger, P., Božíková, E., Šugerková, M., Piálek, J., Macholán, M.: Genetic variation in house mice (Mus, Muridae, Rodentia) from the Czech and Slovak Republics. - Folia Zool. 51(2): 81-92 (2002).
Piálek, J., Albrecht, T.: Choosing mates: complementary versus compatible genes. - Trends Ecol. & Evol. 20(2): 63 (2005).
Vyskočilová, M., Trachtulec, Z., Forejt, J., Piálek, J.: Does geography matter in the hybrid sterility in house mice? - Biol. J. Lin. Soc. 84(3): 663-674 (2005).
6.9 Pohlavní výběr hořavky duhové: vliv samičí volby a samčích strategií.
Teorie přírodního výběru vychází z předpokladu rozdílnosti v reprodukční úspěšnosti jednotlivců daného biologického druhu. Ta je způsobena nejen nerovnoměrným přežíváním (ekologickými adaptacemi), ale také rozdílnou úspěšností při rozmnožování. Touto druhou složkou se zabývá teorie pohlavního výběru, vysvětlující přizpůsobení organizmů k maximalizaci svého reprodukčního potenciálu. Pohlavní výběr probíhá ve dvou formách, jako souboje mezi samci o přístup ke zdrojům zajišťujícím úspěch u samic a jako samičí volba partnera. Pomocí série experimentů s hořavkou duhovou (Rhodeus sericeus), drobnou kaprovitou rybkou, jsme oddělili tyto dvě složky pohlavního výběru a sledovali jejich relativní význam pomocí výsledné reprodukční úspěšnosti měřené stanovením paternity potomstva. Zjistili jsme, že úspěšnost v agresivních soubojích mezi samci o nejvhodnější teritoria byla pro reprodukční úspěšnost samců významně důležitější než jejich preference samicemi. Dominantní samci dokázali monopolizovat přístup ke kvalitním teritoriím a zplodili mnohem více potomstva než samci, kteří byli samicemi preferováni. Hierarchie mezi samci tak značně omezila možnost úspěšné samičí volby a samice, přestože vykazovaly jasné preference určitých samců nad jejich konkurenty, měly minimální možnost ovlivnit paternitu svého potomstva. V další sérii pokusů jsme zjistili, že samice hořavek dokáží prodlužovat vlastní akt odložení pohlavních produktů způsobem, který umožňuje preferovaným samcům (bez vhodných teritorií) oplodnit určitou část jiker. Tato skutečnost poskytuje zcela nový pohled na evoluci alternativních reprodukčních strategií samců; doposud byly považovány za "parazitickou" strategii, která vliv samičí volby snižuje. Naše výsledky ukazují, že tyto alternativní strategie mohou naopak vliv samičí volby zvyšovat. Vzhledem k vlivu tohoto jevu na efektivní velikost přirozených populací mají výsledky také obecný praktický význam pro management ochrany přírodních populací.
Reichard, M., Bryja, J., Ondračková, M., Dávidová, M., Kaniewska, P., Smith, C.: Sexual selection for male dominance reduces opportunities for female mate choice in the European bitterling (Rhodeus sericeus). - Mol. Ecol. 14: 1533-1542 (2005).
Smith, C., Reichard, M.: Females solicit sneakers to improve fertilisation success in the bitterling fish (Rhodeus sericeus). - Proc. Royal Soc. London, Ser. B 272: 1683-1688 (2005).
Tření hořavky duhové za přítomnosti dvou samců.
6.10 Emmonsiosa podzemních hlodavců v Africe a Izraeli.
Přítomnost adiaspor mikroskopických hub rodu Emmonsia jsme zjišťovali v plicích 85 striktně podzemních hlodavců 3 rodů: Spalax (slepec, druhy S. galili a S. golani) z Izraele, Cryptomys (rypoš, druh C. anselli) ze Zambie, a Heliophobius (rypoš, druh H. argenteocinereus) z Malawi a Zambie. Emmonsiózu jsme prokázali u 28% slepců, 100 % rypošů Ansellových, ale u žádného rypoše stříbřitého. Infekce afrických rypošů byla způsobena druhem Emmonsia parva, zatímco nákaza izraelských slepců druhy E. parva a E. crescens. Studie naznačuje, že perenniální systém hnízdních nor rypoše Ansellova vytváří mikrobiotop vhodný pro saprofytický růst houby E. parva v oblasti Lusaky v Zambii. Podle názoru autorů jsou důvodem výrazného rozdílu v prevalenci emmonsiózy mezi oběma druhy afrických rypošů především jejich odlišné typy nor s proměnlivou trvanlivostí, a dále odlišnosti v sociálním způsobu života těchto hlodavců (koloniální vs. solitární).
Hubálek Z., Burda H., Scharff A., Heth G., Nevo E., Šumbera R., Peško J., Zima J. : Emmonsiosis of subterranean rodents (Bathyergidae, Spalacidae) in Africa and Israel. - Med. Mycol. 43: 691-697 (2005).
Hubálek Z.: Emmonsiosis of wild rodents and insectivores in Czechland. - J. Wildl. Dis. 35: 243-249 (1999).
Hubálek Z., Nesvadbová J., Halouzka J. Emmonsiosis of rodents in an agrosystem. - Med. Mycol. 36: 387-390 (1998).
6.11 Separace ekosystémových toků uhlíku mezi asimilaci a respiraci - revidovaný a upravený algoritmus
Prezentovaný článek se zabývá hodnocením výhod a nevýhod rozličných metod , které jsou schopny rozdělit tok uhlíku do ekosystémů (NEE) s ohledem na jeho hlavní složky, tj. hrubý ekosystémový příjem (GEP) - asimilaci a ekosystémovou respiraci (R-eco). Především byl analyzován efekt extrapolace nočních respiračních toků do denních R-eco. To je obvykle založeno na využití teplotní funkce respirace získané z dlouhodobých řad závislostí ekosystémové respirace na teplotě. Pro tyto účely byla využita 16-ti letá řada údajů zákazných na Evropských a USA eddy-kovariačních měřištích. To znamená škálu lesních ekosystémů o v intervalu boreálních lesů až po mediteriální lesy, křoviny a agrocenózy. Takto stanovená teplotní závislost však nereflektuje krátkodobé citlivosti respirace, což je zvláště důležité pro extrapolace nočních měření do denních chodů respirace. Tento artefakt se především projevuje při měřeních letních toků kdy hodnoty závislosti R-eco založené na dlouhé časové řadě výrazně překračují hodnoty krátkodobé. To tedy znamená, že aplikace závislostí R-eco na teplotě založené na dlouhodobých časových řadách vede k výraznému nadhodnocení ekosystémové respirace to až o 25%. To má pak závažné důsledky pro stanovení ročních hodnot GEP studovaných ekosystémů.Nově navržený algoritmus odvozuje krátkodobé citlivosti R -eco na teplotě získané eddy-kovariačními měřeními, které algoritmus aplikuje do dlouhodobých řad a umožňuje tak výrazně přesnější extrapolaci nočních dat pro měření denních toků uhlíku. Dále algoritmus umožňuje efektivní extrapolaci chybějících hodnot NEE.
Reichstein M, Falge E, Baldocchi D, Papale D, Aubinet M, Berbigier P, Bernhofer C, Buchmann N, Gilmanov T, Granier A, Grunwald T, Havrankova K, Ilvesniemi H, Janous D, Knohl A, Laurila T, Lohila A, Loustau D, Matteucci G, Meyers T, Miglietta F, Ourcival JM, Pumpanen J, Rambal S, Rotenberg E, Sanz M, Tenhunen J, Seufert G, Vaccari F, Vesala T, Yakir D, Valentini R
Global Change Biology 11 (9): 1424-1439, 2005
6.12 Fotosyntéza v dynamickém světle: systémová biologie neobvyklého přechodu fluorescence chlorofylu u Synechocystis sp PCC 6803
Fotosyntetické organizmy žijí v dynamickém světelném prostředí, kde je typická fluktuace světla kolem průměrné hodnoty v průběhu dne. Bylo stanoveno, že fotosyntetická aktivita, která je daleko od rovnovážného stavu v důsledku značné fluktuace dopadajícího světla se výrazně odlišuje od stacionární fotosyntézy, která se vyskytuje za podmínek konstantního či pomalu se měnícího světla.Fotosyntetické organismy ve statickém či pomalu se měnícím světle mohou být charakterizovány hodnotou stacionárního stavu kvantového výtěžku fluorescenční emise, která se lineárně mění v závislosti na pomalých variacích dopadajícího světla. V synechocystis sp. PCC 6803, tato lineární aproximace je funkční a vyhovující pro interval pokrývající statickou ozářenost typickou pro prostředí obvyklé pro život sinice. Dynamika fotosyntézy a v konečném důsledku dynamika emise fluorescence chlorofylu se mění dramaticky, když jsou fotosyntetizující organismy vystaveny fluktujícímu světlu. Harmoniky-modulovaná ozářenost, indukuje neustálé, od rovnováhy vzdálené nucené oscilace, které jsou nelineární. V důsledku toho se dá říct, že v přírodě tento pozorovaný fenomén představuje významnou korekci fotosyntetické aktivity, jež je převážně studována za laboratorních podmínek konstantní ozářenosti. Analýza nucených oscilací prostředky systémové biologie naznačuje, že dynamika fotosyntézy pozorovaná za podmínek fluktujícího světla může být vysvětlena na základě opožděné aktivity regulačních mechanismů.
Nedbal L, Brezina: V, Cerveny J, Trtilek M: Photosynthesis Research 84: 99-106 2005
6.13 Diverzita půdního mikrobiálního společenstva během primární sukcese na hnědouhelných výsypkách
Dana Elhottová, Stanislav Malý, Václav Krištůfek, Alica Chroňáková, Jan Frouz, Jiří Kalčík
Nové poznatky o kvalitativní a kvantitativních změnách půdního mikrobiálního společenstva in situ v různé fázi primární sukcese na nerekultivovaných výsypkách (Velká podkrušnohorská výsypka, Sokolovská uhelná s.r.o.) po ukončení těžby hnědého uhlí byly získány během tříletého výzkumu. Bylo popsáno původní aktivní i odumřelé fosilní společenstvo čerstvě vytěženého výsypkového substrátu (Miocénní netoxický jezerní sediment, s převahou tzv. cyprisových jílů) a následné změny společenstva v iniciálním (0- 3 roky), raném (10-12 let), středním (20-22 let) a pokročilém (42-44 let) sukcesním stádiu. Skladba bakteriálního společenstva iniciálního stádia naznačila výskyt biotechnologicky významných druhů. Zásadní kvalitativní změny, spočívající ve zvýšené strukturní, funkční a druhové diverzitě společenstva, byly zjištěny po uplynutí deseti let od nasypání substrátu. Originální výsledky přineslo porovnání sukcesních změn mikrobiálního společenstva v povrchové (0-5 cm) a minerální (10-15 cm) vrstvě substrátu. Byly determinovány nejvýznamnější faktory vyvíjejícího se půdního prostředí zodpovědné za sukcesní změny její mikrobiální složky. Byly navrženy modely uplatněné v primární sukcesi studovaného společenstva. Neméně důležitým byl i metodický přínos projektu, spočívají v porovnání moderních technik vhodných k studiu mikrobiálních společenstev in situ a zavedení nových vhodných přístupů.
Elhottová, D., Krištůfek, V., Frouz, J., Nováková, A., Chroňáková, A.: Screening for microbial markers in Miocene sediment exposed during open-cast brown coal mining. Antonie van Leeuwenhoek (accepted).
Chroňáková, A., Elhottová, D., Malý, S., Krištůfek, V.: Approaches applied in study of soil microbial diversity in brown coal post-mining chronosequences. Phytopedon: 3, 35-39 (2004).
Krištůfek, V., Elhottová, D., Chroňáková, A., Dostálková, I., Picek, T., Kalčík, J.: Growth strategy of heterotrophic bacterial population along successional sequence on spoil of brown coal colliery substrate. Folia Microbiologica 50 (5), 427-435 (2005).
Frouz, J., Krištůfek, V., Bastl, J., Kalčík, J., Vaňková, H.: Determination of toxicity of spoil substrates after brown coal mining using a laboratory reproduction test with Enchytraeus crypticus (Oligochaeta). Water, Air, & Soil Pollution 162 (1-4), 37-47 (2005).
Frouz, J., Elhottová, D., Kuráž, V., Šourková, M.: Effect of soil macrofauna on other soil biota and soil formation in reclaimes and non reclaimed post mining sites: a result of field microcosms experiment. Applied Soil Ecology (accepted).
6.14 Pastva jako prostředek údržby trvalých travních porostů v CHKO
Karel Tajovský, Václav Pižl, Josef Starý, Jiří Schlaghamerský, Petr Kment, Igor Malenovský, Květoslav Resl, František Chládek
Výsledky ukázaly, že z hlediska půdní fauny i entomofauny nepředstavuje pastevní hospodaření jednoznačně negativní faktor vedoucí k ochuzování a degradaci těchto typů biotopů. Intenzivní pastva může v různé míře snižovat hustoty některých druhů pancířníků, žížal, mnohonožek, suchozemských stejnonožců a dalších zástupců půdní fauny a rovněž i hmyzích zástupců potravně vázaných na nadzemní vegetaci. Intenzivní pastevní hospodářství eliminuje především druhy specificky vázané na povrchové struktury nepasených lučních porostů, současně podporuje šíření nespecifických euryvalentních druhů živočichů a může obohacovat půdní faunu a entomofaunu např. o druhy preferující exkrementy pasených zvířat. Pro zachování přirozených poměrů v ochranářsky významných travních ekosystémech napomáhá diverzifikace stanovištních podmínek v souvislosti s méně intenzivní pastvou a střídáním kosených a pasených ploch k udržování druhové rozmanitosti jak společenstev půdních bezobratlých živočichů, tak entomofauny vázané na travní a bylinnou vegetaci. Ukazuje se, že obě extrémní polohy obhospodařování, tj. intenzivní pastva a intenzivní velkoplošné kosení stejně jako ponechání travních porostů zcela bez jakýchkoliv zásahů, mají daleko větší negativní dopad na vývoj diverzity maloplošně chráněných travních biotopů než extenzivní pastva a vhodně volené kosení pozemků a kombinace obou způsobů managementu.
Pižl, V.: Vliv různého způsobu hospodaření na společenstva žížal travinných ekosystémů. In: Bryja, J., Zukal, J. (Eds.): Zoologické dny Brno 2004. Sborník abstraktů z konference 12.-13. února 2004: 29-30 ( 2004).
Starý, J.: Impact of sheep and cattle grazing on oribatid mite communities. In: Tajovský, K., Schlaghamerský, J., Pižl, V. (Eds.): Contributions to Soil Zoology in Central Europe I. ISB AS CR, České Budějovice: p. 64 (2005).
Starý, J.: Impact of sheep and cattle grazing on oribatid mite communities (Acari: Oribatida) in Bílé Karpaty Mts. Entomofauna Carpathica (submitted).
Tajovský, K.: Impact of restoration and different management practices on terrestrial isopods (Oniscidea) in species-rich meadows. In: Loureiro, S., Ferreira, A.L.G., Soares, A.M.V.M. (Eds.): 6th International Symposium on the Biology of Terrestrial Isopods. University of Aveiro, Portugal, 12-15 July 2004: p. 31 (2004).
Tajovský, K.: Millipede and centipede assemblages of meadow habitats under different management practices. 13th International Congress of Myriapodology, Bergen, Norway, 25th-29th July 2005, Abstracts of lectures and posters sorted by presenter with a list of co-autthors. De naturhistoriske samlinger Bergen Museum Universtitetet I Bergen, p. 52 (2005).
