Herbivoři, paraziti a patogeny Eliška Fuksová Herbivorie ● interakce herbivor/rostlina ● konzumace rostliny nebo její části, semen a plodů ● většinou nevede k úhynu (vs. fytoplankton) ● převážně negativní dopad na rostlinu, ale existují vyjímky (mravenci a akácie, spásání na Serengeti) ● konzumace kolem 18% terestrické a 51% biomasy ● význam: kulturní plodiny, mnoho chovaných druhů jsou herbivoři Pseudomyrxes sp. bourec morušový Bombyx mori kapustňák Trichechus sp. ploskozubec tupohlavý Chlorurus sordidus hlemýžď kropenatý Cornu aspersum Závody ve zbrojení ● herbivor v trofickém řetězci mezi rostlinou a predátorem ● potřeba překonat obranné mechanismy rostlin, ale také mít své vlastní proti predátorům ● přítomnost obranných mechanismů zvyšuje reprodukční výhodu ● snaha herbivora překonat obranné mechanismy → koevoluce ● obrana rostlin fyzikálně-mechanická (tuhost, trny, trichomy, kůra,...) ● chemická (sekundární metabolity - fenoly, alkaloidy, terpeny) ● tolerance k herbivorii a kompenzace ztrát pakoni na Serengeti Vliv obsahu křemíku na spásání Schistocerca gregaria saranče pustinná Parazitismus ● vztah parazita a hostitele je nevýhodný pro hostitele ● narozdíl od predace nevede bezprostředně ke smrti hostitele, většinou pouze snížení fitness ● obligátní vs. fakultativní ● ektoparazité, endoparazité ● obrovská diverzita, mnoho životních strategií Fasciola hepatica motolice jaterní Cuculus canorus kukačka obecná Orobanche picridis záraza hořčíková Specifika parazitů ● jejich životním prostředím je většinu času hostitel, který je smrtelný ● úspěšnost založena na schopnosti infikovat nové hostitele ● důležité je neusmrtit hostitele, ale přitom se množit - hledání rovnováhy ● častá kombinace sexuálního a asexuálního dělení ● životní prostředí je predikovatelné - všechna hostitelská těla si jsou podobná → fixní vzorce chování → častá specializace na specifický mikrohabitat ● infrapopulace prostorově izolované → často hermafrodité → shlukovité rozložení Paragordius tricuspidatus blecha písečná Tunga penetrans Eudiplozoon nipponicum Leischmania brasiliensis Vliv parazitů ● regulace velikosti populací hostitelů → uvolnění části zdrojů → větší diverzita ● působení na fenotyp hostitele (Curtuteria australis, metacerkárie Euhaplorchis californiensis) ● omezení výskytu druhu (trypanosomy užitkových zvířat) ● vznik a zánik druhů (rod Wolbachia) Trypanosoma brucei Euhaplorchis californiensis Patogeny ● široké označení zahrnující živočichy, prvoky, houby, bakterie, viry a priony způsobující onemocnění u všech živých organismů ● mají negativní vliv na napadený organismus ● charakteristika částečně společná s parazity ● ale často chápáno v užším smyslu zahrnujícím pouze bakterie ● patogenita = schopnost vyvolat onemocnění ● virulence - kvantitativně vyjadřuje patogenitu ● primární vs. oportunní patogeny ● charakterizace na základě přenosnosti, toxicity, invazivnosti, schopnosti proniknout do hostitele, překonat jeho obranné mechanismy a množit se Yersinia pestis ● v Evropě i Severní Americe pozorovány úhyny včelstev ● DWV - deformed wing virus ● RNA virus postihující včelu medonosnou (Apis mellifera) ● nejčastěji přenášen kleštíkem včelím (Varroa destructor) ● zkoumána virulence dvou genotypů tohoto viru: DWV-A a DWV-B Metodika - experiment ● včely získány z 3 kolonií z oblasti bez Varroa destructor, avšak dřívější kontakt s DWV byl v oblasti prokázán ● do čerstvě vylíhnutých včel injekován fosfátový pufr PBS obsahující DWV-A (A), DWV-B(B), DWV-A i DWV-B (M) ● kontrolní skupina injekována pouze PBS (C) ● každá skupina ve 4 opakováních ● včely pozorovány 24 hodin, jestli úmrtnost nepřekročila 10% ● včely drženy v klecích při teplotě 30°C, krmeny ad libitum sacharózovým roztokem ● mrtvé včely počítány a odebírány každých 24 hodin Metodika ● získána celková RNA jednotlivých včel pomocí RNeasy mini kitu ● cDNA byla syntetizována reverzní transkripcí (M-MLV Revertase) ● pro celkovou kvantifikaci použita qRT-PCR (kvantitativní reverse-transcription PCR) ● kvantifikace celkového DWV-A/-B ve vzorcích na základě standardní křivek ● na základě získaných dat o přežívání a BEEHAVE-Model vytvořena predikce možného vývoje včelstev Výsledky ● byl prokázán rozdílný vliv na přežívání mezi skupinami A, B, M a C ● DWV-A zkracovalo průměrnou délku života o 38% ● DWV-B dokonce o 53,5% oproti kontrole ● DWV-B je virulentnější než DWV-A ● kombinace DWV-B a DWV-A ale měla menší vliv než pouhý DWV-B ● model ukazuje, že ke kolapsu včelstva dochází DWV-B o cca rok dříve oproti DWV-A ● potvrzení, že různé genotypy virů mohou mít výrazně odlišnou virulenci Děkuji vám za pozornost!