Předmět Entomologie pro pokročilé (Bi9790)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu Bi9790 - Entomologie pro pokročilé, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu je navázat na výuku základů obecné entomologie a systematiky hmyzu (předměty Bi6760 Základy entomologie a Bi8780 Systém a fylogeneze hmyzu) podrobnějším rozvinutím vybraných obecných témat z morfologie a ekologie hmyzu mj. z evoluční perspektivy. Na konci kurzu by měl student být schopen vysvětlit a diskutovat možné příčiny rozmanitosti a evoluční úspěšnosti hmyzu a umět shrnout a kombinovat získané poznatky do širších souvislostí.

Osnova

1. Morfologie hmyzu a evoluce 1. Systém a aktuální představy o fylogenezi hmyzu. Adaptivní radiace šestinožců. Klíčové evoluční inovace a jejich důsledky pro vývoj diverzity hmyzu. Vnitřní oplození, způsoby přenosu spermatu, hypotézy vysvětlující rozmanitost pohlavních orgánů. Šest kráčivých končetin, dikondylní mandibuly, křídla a jejich skládání. Kladélko a jeho evoluční význam, živorodost u hmyzu. Typy ovariol, vyživovací buňky (trophocyty) a fylogeneze hmyzu.2. Morfologie hmyzu a evoluce 2. Různé přístupy k homologii některých hmyzích orgánů. Noha a ústní ústrojí. Křídlo a hypotézy jeho vzniku – exitová/pleurální/žaberní, paranotální a další teorie. Důkazy a kritika jednotlivých teorií. Metodické příčiny konfliktu hypotéz - metoda základních plánů, kladistika, důsledky chybného určení homologie.3. Ontogeneze hmyzu a evoluce. Fáze ontogenetického vývoje hmyzu. Struktura hmyzího vajíčka. Oplození, rýhování, vznik blastodermu a zárodečné pásky. Polyembryonie. Gastrulace, blastokineze, segmentace a vytvoření končetin. Určení tělního plánu embrya hmyzu – experimenty, hypotéza kompartmentů, kaskáda kontrolních genů u Drosophila melanogaster: maternální, zygotické a homeotické geny. Organogeneze. Postembryonální vývoj, typy metamorfózy – ametabolie, hemimetabolie, neometabolie, holometabolie. Larvy, kukly, hypermetamorfóza. Evoluce metamorfózy, hypotézy vzniku proměny dokonalé, heterochronie.4. Paleoentomologie 1. Fosilní záznám skupiny Hexapoda. Paleogeografie. Typy fosilizace – jantar (inkluze), kompresní fosilie, ichnofosilie. Diverzita současného a vymřelého hmyzu. Nejstarší doklady Hexapoda. Fosilní záznam vymřelých řádů Pterygota a počátky a propojení se současnými řády. Délka trvání hmyzích druhů.5. Paleoentomologie 2 – aplikace a zádrhely. Význam fosilií pro entomologii: datování evolučních událostí, vylepšení nebo testování fylogenetických hypotéz, testování biogeografických hypotéz založených na současné fauně, paleoenvironmentální studie. Jak načasovat fylogenetický strom, kalibrace molekulárních hodin, relativní a absolutní určení stáří fosilie, příklady. Určování fosilií, problém předka. Začlenění fosilií do fylogenetických analýz, techniky studia morfologie fosilií, sběrné taxony, pojetí druhu. Subfosilní hmyz. Biogeografie a fosilní záznam.6. Hmyz v extrémním prostředí. Tolerance k vysokým teplotám a vysychání – fyziologické adaptace a příklady. Přezimování hmyzu, diapauza, odolnost k chladu – strategie a příklady, nivální fauna, hmyz v Antarktidě. Hmyz v anaerobním prostředí – získávání kyslíku z vnějšího zdroje, apneustičtí endoparaziti a vodní hmyz. Hmyz v salinním prostředí, osmoregulace, slaná jezera, moře a oceány – entomofauna intertidální, neritické a oceanické zóny. Toxické prostředí – acidifikované vody, alkohol, asfalt, formaldehyd apod. Hmyz v jeskyních a podzemních prostorách – evoluční charakteristiky, kategorie jeskynních obyvatel.7. Chování hmyzu 1. Různé přístupy ke studiu chování hmyzu: srovnávací, etologický, behaviorálně ekologický, genetický, problémy při interpretaci. Fyziologická podstata chování hmyzu, centrální nervový systém, hormony. Jednoduché reflexy a motorické vzorce, fixní akční vzorce a vrozené spouštěcí mechanismy, učení a paměť, sociální učení, problematika inteligence, vrozeného vs. naučeného chování. Pohyb a orientace v prostoru, migrace, polymorfismus a polyfenismus, příklady migrujících druhů.8. Chování hmyzu 2. Formy komunikace u hmyzu. Vizuální komunikace, bioluminescence. Mechanická komunikace, vlastnosti a způsoby vytváření, přenosu a recepce zvukových a vibračních signálů, bioakustika a její použití pro taxonomii a rekonstrukci fylogeneze. Chemická komunikace, typy semiochemikálií, chemorecepce, pohlavní, agregační, značkovací, poplašné a výstražné feromony, kutikulární uhlovodíky, vlastnosti a evoluce feromonových systémů, allelochemikálie. Strategie obrany hmyzu, kryptická zbarvení, mimeze, sekundární linie obrany, mechanická obrana. Chemická obrana – typy a původ látek, aposematismus. Mimikry, Batesovsko-Müllerovské kontinuum. Hromadění, kolektivní obrana u sociálního hmyzu.9. Sociální hmyz. Definice a výskyt eusociality u hmyzu, životní cyklus sociálního hmyzu. Problém vysvětlení altruismu, hypotézy vzniku eusociality – mutualismus, „zelenovous“, příbuzenská selekce, haplo-diploidní teorie, míra příbuznosti mezi jedinci v kolonii, manipulační teorie. Další typy sociality u hmyzu, gregariózní a subsociální chování, kolonialita, kvazisocialita. Polymorfismus reprodukčních a sterilních kast u eusociálního hmyzu. Diverzita, biologie a fylogeneze jednotlivých eusociálních linií hmyzu: žahadloví blanokřídlí, mravenci, vosy, kutilky, včely, termiti, mšice, třásněnky, brouci.10. Hmyz a rostliny 1. Diverzita a evoluce fytofágního hmyzu, různé způsoby využívání rostlin hmyzem, teorie vysvětlující diverzitu fytofágního hmyzu, způsoby obrany rostlin proti hmyzu, adaptace hmyzu k životu na rostlinách. Vliv fytofágního hmyzu na rostliny.11. Hmyz a rostliny 2. Opylovači a rostliny – vzájemné přizpůsobení, problematika mutualismu, strategie sběru pylu a nektaru, energetické hledisko, opylování a kompetice, polinační syndromy a jejich kritika, opylování a evoluce. Mravenci a rostliny – myrmekochorie, myrmekofyty. Fytotelmy. Fungivorní/mycetofágní hmyz – přehled taxonomických skupin, společenstva, kultivace hub u mravenců, termitů a kůrovců.12. Predace a parazitismus u hmyzu. Definice vztahů. Výskyt a strategie predace u hmyzu, adaptace. Parazitoidi – přehled taxonomických skupin, způsoby hledání hostitele, foreze, přijetí hostitele, idiobionti, koinobionti, překonání imunitní reakce hostitele, potravní specializace predátorů a parazitoidů, superparazitismus, multiparazitismus, hyperparazitismus, multitrofické vazby. Parazité mezi hmyzem. Evoluční úspěšnost parazitoidů, parazitů, fytofágů a opylovačů, problematika koevoluce s hostiteli.13. Symbionti a patogeny hmyzu. Význam symbiotických mikroorganismů pro hmyz. Symbionti v trávícím traktu termitů a jiného xylofágního hmyzu, endosymbionti krevsajícího a fytosugního hmyzu. Ultrasobecké bakterie, cytoplasmatická inkompatibilita, určení pohlaví u hmyzu, ovlivnění poměru pohlaví – feminizace, zabíjení samců, partenogeneze, další vlivy a praktické využití. Přehled patogenů hmyzu: viry, bakterie, houby, mikrosporidie.

Literatura

doporučená literaturaGULLAN, P. J. a P. S. CRANSTON. The insects :an outline of entomology. Illustrated by Karina H. McInnes. 4th ed. Chichester: Wiley-Blackwell, 2010. xvi, 565 s. ISBN 9781444330366. infoGRIMALDI, David A. a Michael S. ENGEL. Evolution of the insects. New York: Cambridge University Press, 2005. xv, 755 s. ISBN 0-521-82149-5. infoEncyclopedia of insects. Edited by Vincent H. Resh - Ring T. Cardé. Amsterdam: Academic press, 2003. xxviii, 12. ISBN 0-12-586990-8. infoneurčenoMATTHEWS, Robert W. a Janice R. MATTHEWS. Insect behavior. 2nd ed. Dordrecht: Springer, 2010. xiii, 514. ISBN 9789048123889. infoInsect-plant biology. Edited by L. M. Schoonhoven - J. J. A. van Loon - Marcel Dicke. 2nd ed. New York: Oxford University Press, 2005. xvii, 421. ISBN 9780198525943. infoEncyclopedia of entomology. Edited by John L. Capinera. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2004. s. 1619-25. ISBN 0-7923-8670-1. infoHEMING, B. S. Insect development and evolution. Ithaca, N.Y.: Comstock Pub. Associates, 2003. xv, 444 s. ISBN 0801439337. info

Požadavky

Doporučeno absolvování Bi6760 Základy entomologie, všichni studenti se zájmem o hmyz jsou nicméně vítáni.

Garant

prof. RNDr. Jaromír Vaňhara, CSc.

Vyučující

Mgr. Igor Malenovský, Ph.D.