PřF:Bi5613 Evoluce a ekologie parazitů - Informace o předmětu

Bi5613 Evoluce a ekologie parazitů

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně

Vyučující

prof. RNDr. Andrea Vetešníková Šimková, PhD. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Andrea Vetešníková Šimková, PhD.
Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Andrea Vetešníková Šimková, PhD.
Dodavatelské pracoviště: Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Bi8150 Evoluční biologie
Bi6340 Ekologie společ. a makroekol. && Bi8150 Evoluční biologie

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Parazitologie (program PřF, D-BI4)
• Zoologie (program PřF, N-ZOL)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je objasnit studentům parazito-hostitelské vztahy a procesy generující tyto asociace z pohledu ekologického a podat vysvětlení příčin těchto vztahů z pohledu evolučního. Centrálním tématem je tedy analýza biologie parazitů z pohledu evoluční biologie a ekologie.

Výstupy z učení

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: interpretovat hostitelsko-parazitické asociace tj. popsat a vysvětlit příčinu těchto asociací, vysvětlit podstatu vzniku parazitizmu a mechanizmy změn od volně žijícího k parazitickému organizmu, popsat základní abiotické a biotické faktory ovlivňující míru parazitární infekce, definovat úrovně populace parazitů a popsat základní modely populační dynamiky parazit-hostitel, analyzovat nejdůležitější aspekty evolučních historií parazitů, popsat jakým způsobem parazit manipuluje hostitelem, definovat úrovně společenstev parazitů, popsat a vysvětlit jejich zákonitosti a principy mezidruhových interakcí, prezentovat základní poznatky o diverzitě parazitů a analyzovat její determinanty, popsat koevoluční interakce v systému parazit a hostitel a interpretovat roli parazita v evoluci reprodukce a imunity hostitele.

Osnova

• (1) Evolučně-ekologický přístup při studiu parazitů. Ekologická definice parazitizmu. Evoluční úspěšnost parazita. Ekologické vymezení parazitizmu – detailní prezentace problematiky. Nezávislý původ a evoluce parazitizmu – regresní evoluce, změny genomu, změny orgánových struktur, změny v investici do reprodukce, evoluce vývojových cyklů. (2) Ekologie parazitů – vliv abiotických (teplota, sezónní variabilita) a biotických faktorů (velikost, věk, pohlaví, sociální chování, potravní strategie, fyziologie a imunita, genetika hostitele, hustota hostitelské populace) na míru parazitární infekce. Efekty kombinovaných faktorů. (3) Distribuce parazitů. Klasifikace parazitických populací. Distribuce v populaci parazita. Agregace – příčiny a následky. Kvantifikace agregace. Agregace jako strategie parazitů. (4) Dynamika populačních vztahů parazit-hostitel. Epidemiologické modely. Regulace velikosti populace parazita. Mechanizmy regulace a příkladové studie. Vztah mezi prevalencí a abundancí z pohledu epidemiologie. (5) Evoluce životních strategií parazitů. Teorie složek životních historií, trade-off. Diverzita parazitů a složky životních historií hostitelů. Základní složky životních historií parazitů – velikost těla, věk v období reprodukce a fekundita (produkce vajíček). Kompromisy a strategie produkce vajíček u parazitů. (6) Parazitické strategie využívání hostitele – evoluce virulence, manipulace hostitelského chování parazity, manipulace reprodukce a poměru pohlaví hostitele. (7) Hostitelská specifita – definice hostitelské specifity, problém vzorkování, vymezení hostitelské specifity – základní, strukturální, fylogenetická a geografická. Hostitelská specifita v makroevolučních a mikroevolučních procesech. Hostitelská specifita a morfologická adaptace. Evoluce hostitelské specifity. Pozorované zákonitosti hostitelské specifity. Ekologická specializace. (8) Společenstva parazitů – úrovně parazitických společenstev, struktura a zákonitosti, podobnost společenstev, role hostitele. Základní hodnocení dat parazitických společenstev. (9) Interakce parazitů. Ekologická nika – základní a realizovaná. Numerická a funkční odpověď kompetice. Interaktivní a neinteraktivní společenstva parazitů. Saturace niky a heterogenita niky u parazitů. Rozměry ekologické niky parazitů. Mechanizmy segregace niky. Evoluční omezení niky parazitů. Kvantifikace ekologické niky. Mezidruhová koexistence a agregace parazitů. (10) Diverzita parazitů. Determinanty diverzity parazitů. Vliv velikosti vzorku pro odhad diverzity parazitů. Vliv fylogenetické příbuznosti hostitelů pro analýzu determinantů diverzity parazitů. Diverzita parazitů versus diverzita hostitelů, typ hostitelského habitatu a potravy. Klasické pohledy na determinanty diverzity parazitů – gradient zeměpisné šířky, vliv velikosti plochy, teorie epidemiologie. Nové pohledy na determinanty diverzity parazitů – socialita hostitelů, domovský okrsek, diverzita imunitních genů. Biogeografické aspekty diverzity parazitů. (11) Evoluce hostitelsko-parazitických vztahů. Koevoluce a koevoluční modely. Speciace parazitů – aplikace fylogenetických rekonstrukcí pro studium speciace parazitů. Vliv parazita na evoluční biologii hostitele – role parazita v evoluci pohlavní reprodukce hostitele a v pohlavním výběru. (12) Imunoekologie hostitelsko-parazitických vztahů. Imunitní systém obratlovců, měření imunokompetence. Imunita jako složka životních historií. Evoluce imunitních genů – MHC polymorfizmus. Parazity zprostředkovaná selekce a sexuální selekce MHC genů.

Literatura

povinná literatura
• POULIN, Robert. Evolutionary ecology of parasites. 2nd ed. Princeton, N.J.: Princeton University Press, 2007, x, 332. ISBN 9780691120850. info

doporučená literatura
• Thomas F., Renaud F., Guegan J. A. 2005. Parasitism and Ecosystems. Oxford University Press.
• Poulin R, Morand S, Skorping A. 2000. Evolutionary biology of host-parasites relationships: theory meets reality. Elsevier, Amsterdam.
• Clayton DH, Moore J. 1997. Host - Parasite evolution. General Principles & Avian Models. Oxford University Press, Oxford.
• Morand, S. & Krasnov, B.R. 2010. The Biogeography of Host-Parasite Interactions.Oxford University Press, Oxford.
• Poulin R, Morand S. 2004. Parasite Biodiversity. Smithsonian Books, Washington,
• Poulin R, Morand S. 2004. The parasite biodiversity. Smithsonian Institution Press, Washington.
• FLEGR, Jaroslav. Evoluční biologie. Vyd. 1. Praha: Academia, 2005, 559 s. ISBN 8020012702. info

Výukové metody

teoretická příprava formou přednášek

Metody hodnocení

ústní zkouška

Další komentáře

Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Poznámka k periodicitě výuky: Předmět je vypisován v jarním semestru lichých let (2015, 2017, ...).
Výuka probíhá každý týden.
Předmět nebude otevírán každoročně. Předmět bude otevírán podle počtu nahlášených studentů.

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2025/Bi5613