DORMANCE, MIGRACE, NAVIGACEDORMANCE, MIGRACE, NAVIGACE (Zdroj: www.agoafrika.cz) (Zdroj: www.cnrs.fr) Iva PospIva Pospíšíšilovilováá, 24.11.2015 , 24.11.2015  PopulaPopulaččnníí ekologie ekologie žživoivoččichichůů (Zdroj: 21stoleti.cz) DORMANCEDORMANCE ‐ využití strategie rozptylu v čase  DORMANCE = stav, kdy organismus setrvává v inaktivním stavu s pozastaveným  vývojem a tak přečkává nepříznivé podmínky ‐ vyšší odolnost k nepříznivým faktorům (např.  nízké/vysoké teploty, nedostatek světla, sucho,..) ‐ konzervace energie • prediktivní – před příchodem nepříznivých podmínek – sezónní adaptace diapauza – u bezobratlých živočichů, nezbytná, vývojově naprogramovaná ‐ spouštěna neškodnými specifickými podněty (např. zkrácení fotoperiody)  ‐ stádium vnímající podnět nemusí být totožné s diapauzním stádiem  (kterékoliv stádium od vajíčka, např. saranče, přes kuklu – často motýli, až po imago – střevlíčci) (Zdroj: www.rostliny‐semena.cz) Nejčastější dormantní stádium rostlin PrediktivnPrediktivníí dormance dormance  DORMANCEDORMANCE Živočichové diapauza: ‐ obligatorní – monovoltinní druhy  ‐ fakultativní – druhy s více generacemi (pouze poslední generace vstupuje  do diapauzy) (Zdroj: insects.eugenes.org) u žábronožek i několik let trvání Rostliny vrozená (primární) dormance: ‐ geneticky podmíněná ‐ semeno neklíčí: 1) obaleno silnou nepropustnou vrstvou  (pro vodu a plyny) 2) chemicky inhibováno 3) embryo je morfologicky nezralé ‐ produkce různých morf semen lišících  se klíčivostí a dormancí (Imbert 2002) ‐ k přerušení dormance nutné vnější podněty, např. nízká teplota či vysoká teplota (žár) ‐ např. serotinizované šišky borovic KonsekvenciKonsekvenciáálnlníí dormance dormance  DORMANCEDORMANCE = sekundární dormance   ‐ po příchodu nepříznivých podmínek, různé formy adaptivní hypotermie u živ. kviescence = reverzibilní potlačení metabolických fcí růz. stupně, v chladném  prostředí ‐ zimní kviescence (přerušení rozmnožování) ‐ hibernace = hlubší teplotní kviescence – minimální hodnoty můžou být nižší než 0 °C, např. sysel obecný  (Spermophilus citellus) ‐ praví spáči: plch, netopýr, ježek ‐ nepraví spáči: jezevec, medvěd  ‐ hibernace projevem heterotermie (střídání eutermní a hypotermní fáze),  hypotermie – pokles metabolické činnosti, až 30× nižší spotřeba energie,  navenek pokles T (Zdroj: groundsquirrel.cz) KonsekvenciKonsekvenciáálnlníí dormance dormance  DORMANCEDORMANCE estivace – forma adaptivní hypotermie v teplých oblastech (Zdroj: biolib.cz) cysty – dormantní formy u parazitů (Zdroj: petsandparasites.org) Rostliny vynucená dormance (angl. enforced) – po dobu trvání nepříznivých podmínek (např. semena merlíku bílého udržela klíčivost po 1700 let, Odum 1965) indukovaná dormance (angl. induced) – semena před vyklíčením potřebují specifický podnět, např. světelné záření specifické délky MIGRACEMIGRACE = pravidelné pohyby mezi různými geografickými územími, stanoviště není normálně využíváno, ve specifickém ročním období a zpravidla jsou součástí reprodukčního cyklu  1. Migrace s více návraty a) denndenníí a pa přříílivovlivovéé pohybypohyby: opakované, tam a zpět např. pohyb krabů sledujících příliv a odliv, denní pohyby netopýrů za potravou a zpět na shromaždiště,  vertikální migrace fyto‐/zooplanktonu (Zdroj: http://russgeorge.net) (Zdroj: stoplusjednicka.cz) (Zdroj: abicko.cz) (Zdroj: www.g.cz) c) migrace na velkou vzdmigrace na velkou vzdáálenostlenost např. kytovci,  ptáci na zimoviště b) sezsezóónnnníí roroččnníí pohyby mezi stanovipohyby mezi stanovišštiti např. žížaly migrující do spodních vrstev půd  (zima), horní vrstvy (léto) ‐ altitudinální pohyby býložravců TYPY MIGRACE TYPY MIGRACE  MIGRACEMIGRACE 2. Migrace s jedním návratem ‐ živočich narozený v jednom prostředí vyroste ve  druhém prostředí, návrat do původního rodného  prostředí k rozmnožování ‐ pouze jeden návrat za život ‐ např. úhoři, lososi, monarcha stěhovavý (Dannaus plexipus) (Zdroj: ekolist.cz) 3.  Jednocestné migrace ‐ vracejí se až jedinci z další generace ‐ např. migrace motýlů (babočky) mezi S a J Evropou migrace saranče pustinné a saranče stěhovavé (Zdroj: carovani.cz) Vertikální migrace planktonu (Dobson & Frid 1998) ‐ hypotéza vyhýbání se predátorům (Zaret & Suffren 1976, Neill 1990) ‐ růstová hypotéza (McLaren 1974, Enright 1977a, 1977b) Migrace bezobratlých ‐ sezónní migrace za účelem reprodukce (korýši) ‐ langusty – migrace po mořském dně, orientace pomocí geomagnetizmu (Lohmann et al. 1995) ‐ migrace motýlů (jednocestné/dvoucestné) – babočka kopřivová, osiková, žluťásci,  lišajové, bělásci;  monarcha stěhovavý (jeden návrat) Migrace savců ‐ migrace vzduchem (např. kaloni) ‐ migrace vodou (např. kytovci, migrace za bohatou potravou teplých moří) ‐ migrace po souši (např. sobi, antilopy, zebry, sloni, pakoně) PPřřííklady migracklady migracíí zvzvíířřatat MIGRACEMIGRACE Příklady migrací zvířat MIGRACE Migrace ptáků ‐ tatažžnníí ptptáácici: a) přílet na jaře, hnízdění, na podzim odlet na jih (př. špačci,  vlaštovky, čápi) b) přílet ze S na podzim, zimují tady, na jaře odlet zpět (př. havrani, brkoslavi) c) 2× ročně průtah územím: jaro – sever, podzim – jih (př. kulík, jespák) ‐ ststáállíí ptptáácici (př. pěnkava, vrabec, koroptev)  ‐ ppřřeleléétavtavíí ptptáácici (př. stehlík)  Migrace obojživelníků a plazů ‐ filopatrie – při migraci mezi  akvatickým a terestrickým prostředím ‐ hlavně kožatky (např. Dermochelys coriacea) a karety (např. Chelonia mydas) Migrace ryb ‐ anadromnanadromníí: z moře do sladkých vod  (př. lososi, pstruzi, siveni) ‐ katadromnkatadromníí: ze sladkých vod (řek) do  oceánu (př. úhoři) ‐ oceanodromnoceanodromníí: migrace v moři za  potravou nebo rozmnožováním (př.  sledi, tresky, tuňáci, makrely, sardinky,  šproti, gavúni) Cíl: ověřit pozorováním efekt povětrnostních vlivů (v malém měřítku) jako jsou boční vítr,  barometrický tlak a denní doby na viditelnou migraci dospělých jedinců včelojeda lesního  přes úžinu Marcellinara PŘÍPADOVÁ STUDIE (Zdroj: commons.wikimedia.org) (Zdroj: ibc.lynxed.com) PŘÍPADOVÁ STUDIE Materiál a metody: ‐ studované území ‐ ptáci létají blízko zemi  (<100 m) – umožňuje  studovat migraci vizuálně ‐ pozorování: mezi 24. 4. a  12. 7. v letech 2005 a 2006  ‐ 3 pozorovací místa (svahy  Mt. Covello a Mt. Contessa,  700 m.n m., a Girifalco 450  m. n m.), simultánní p. ‐ pozorování za pomocí dalekohledů a teleskopů ‐ 5 (solár.) časových period:  07:20‐11:19, 11:20‐13:19,  13:20‐15:19, 15:20‐17:20 ‐ průchody dravců hodnoceny podél 3  topografických koridorů PŘÍPADOVÁ STUDIE Materiál a metody: ‐ po skončení pozorování data každý den porovnána se všemi ostatními pozorovacími  místy (zamezení efektu překrývání stanovišť a opakovanému zaznamenání jíž pozorovaného jedince) Statistická analýza ‐ z test (Fowler & Cohen 1996): porovnání průměrného počtu ptáků přelétnuvších  studované území za t = 1 h, po logaritmické transformaci originálních dat ‐ pro zachování co nejkonzervativnější analýzy: • eliminovány hodiny kdy žádný jedinec neproletěl (možný vliv vnějších faktorů) • klasifikace barometrického tlaku – 2 kategorie: vysoký (≥ 1016 hPa)  nízký (< 1016 hPa) • rozdělení průletů: vysoký (průlet výše než místo pozorování) nízký (průlet níže než místo pozorování, příp. v úrovni očí) • klasifikace převládajícího větru: silný (rychlost ≥ 20 km/h) • údaje o počasí získ. z meteostanice Lamezia Terme (www.ilmeteo.it/dati.htm) PŘÍPADOVÁ STUDIE Výsledky:  západní (W) koridor: 1346 (19%), centrální (C) koridor: 4727 (65%),  jižní (E) koridor:  1177 (16%) významný vliv denní doby na viditelnou migraci – peak 13:20‐15:19 (χ2 = 632.94, d.f. = 4, p < 0.01) směr větru kolmý na směr migrace, převaha západních větrů barometrický tlak a síla západního větru významně neovlivnila migrační počet procento jedinců prolétajících ve výšce očí vyšší při silném větru (rychlost ≥ 20 km/h) podíl migrantů podél E významně vyšší při silném Z větru a nízkém barometrickém tlaku  (χ2 = 208,8, D. F. = 2, p <0,01) Závěr: směr větru a denní doba významně ovlivňují počty migrujících jedinců ve studovaném území ORIENTACE A NAVIGACEORIENTACE A NAVIGACE Orientace = schopnost určit správný směr na základě vnějších podnětů ‐ směrované pohyby, např. taxe (ploštěnky – fototaxe), kompasová orientace, vektorová navigace Navigace = správné zaměření pozice a proces nalezení cesty k nějakému cíli Schematické znázornění orientace a pravé navigace (převzato z uč. Populační ekologie, Tkadlec 2008) PODNPODNĚĚTYTY ORIENTACE A NAVIGACEORIENTACE A NAVIGACE 1. Vizuální podněty:  a) selesciální orientace = orientace dle nebeských těles  ‐ poloha zapadajícího Slunce – ptáci, noční migranti ‐ vnímání polarizovaného světla – např. včely (včelí tance) ‐ poloha hvězd vzhledem k Polárce = stellární orientace – někteří ptáci ‐ orientace dle Měsíce – někteří obojživelníci b) integrace dráhy – např. hlodavci, mravenci c) pilotáž, navigace podle krajinných prvků – orientace dle topografie  známých orientačních bodů (landmarks) v krajině (např. řeka, silnice,  pobřežní linie, okraj lesa) ‐ např. holubi, netopýři ‐ bezobratlí (např. mravenci) – orientace dle menších objektů noční neklid = zugunruhe PODNPODNĚĚTYTY ORIENTACE A NAVIGACEORIENTACE A NAVIGACE 2.    Fyzikální podněty ‐ geofyzikální orientace díky vnímání MG pole  Země (využívají jej jako kompas) při migracích  na velké vzdálenosti ‐ např. ptáci, želvy, kytovci, lososi, langusty 3.    Chemické podněty ‐ vnímání olfaktorických a chuťových signálů k nalezení cíle ‐ majáková navigace (angl. beaconing) – jedinci postupují podél gradientu v    nějakém podnětu, kontinuálně uvolňovaném z cíle ‐ gradientová mapová navigace – znalost mapy podnětů v daném území ‐ např. lososi a ptáci  (Zdroj: www.e‐svet.e15.cz) (Zdroj: www.zoologie.frasma.cz/mmp%200308%20ptaci/Obecna%20charakteristika%20ptaku.html) Ptáci při orientaci využívají slunce jako kompas v kombinaci s vnitřními hodinami, které zohledňují měnící se polohu slunce na obloze (A). Za jasných nocí se orientují podle hvězd (B), zejména Polárky. Při zatažené obloze se řídí úhlem, který svírají magnetické siločáry (a) s vektorem tíže (b), jenž se mění se zeměpisnou šířkou (C, D) (Obr. JK).