Informace o kvalifikační práci Vývoj, růst a variabilita jedinců semiakvatické ploštice hladinatky pobřežní (Microvelia reticulata) (Heteroptera: Gerromorpha: Veliidae)
V této práci byl zkoumán vliv vybraných environmentálních faktorů (teplota a dostupnost potravy) na vývoj a růst hladinatky pobřežní Microvelia reticulata Burmeister, 1835. Dílčím cílem bylo ověření konceptu vývojové izomorfie na tomto druhu semiakvatických ploštic. Jedinci M. reticulata byli chováni v individuálních chovech a v kombinaci tří různých teplot a odlišné dostupnosti potravy (celkem tedy v šesti tzv. treatmentech) od vajíčka až do dospělosti.
Vývoj a růst hladinatky pobřežní byl dle očekávání ovlivněn teplotou. Nejdelšího vývoje dosahovali jedinci chováni v 17 °C, kdy jejich postembryonální vývoj trval v průměru 54 dní oproti 16 dnům v teplotě nejvyšší. Celková mortalita se také lišila v závislosti na teplotě, kdy nejvyšší byla při teplotě 17 °C. Rozdíl mezi potravními režimy byl průkazný pouze v teplotě 17 °C, kdy lépe přežívali jedinci krmeni každodenně. Mortalita v 25 °C a 21 °C nebyla průkazně závislá na potravě.
Dostupnost potravy však měla vliv na délku vývoje. V teplotě 21 °C a 25 °C se jedinci krmeni každodenně vyvíjeli rychleji, než jedinci krmeni obden. V 17 °C potrava neměla vliv na délku vývoje.
Nejlépe se jedincům dařilo v teplotě 21 °C, teplota 25 °C byla pro jedince M. reticulata již stresující. Dostupnost potravy ovlivňovala především samice, které při každodenní dostupnosti potravy rostly lépe než při potravě dostupné obden. Růst samců dostupnost potravy nijak neovlivnila. Při vývoji hladinatky M. reticulata se nepodařilo ověřit koncept vývojové izomorfie (developmental rate isomorphy).
Výzkum byl podpořen grantem GAČR P505/10/0096.
Anotace v angličtině
I investigated the effect of environmental factors (temperature and food availability) on the development and growth of semiaquatic bug Microvelia reticulata Burmeister, 1835. I focused on the developmental rate isomorphy.
In a cross-designed experiment, M. reticulata was individually kept over whole juvenile period (eggs to reaching maturity) and subjected to treatments of three temperature (17, 21, 25 °C) and two food availability (full - daily feeding and reduced - 2 days interval) and their interaction.
Development and growth was strongly influenced by temperature. Longest postembryonic development measured in individuals kept in the lowest temperature (54 days) contrasted to those kept in the highest temperature (16 days). Mortality was also significantly influenced by temperature; highest mortality rate was found in the 17 °C treatment. Effect of food availability was significant only in low temperature, resulting in the better survival of individuals on the high food level. In other temperature treatments, I found no effect of food on survival rate of M. reticulata.
However, the food level influenced development significantly. In the 21 °C and 25 °C treatment, individuals on a full food developed faster than individuals on a reduced food. In 17 °C the food availability had no effect on time required to reach maturity.
The best fitness (expressed as combination of low mortality rate and short development) was observed in 21 °C, both other temperature treatment were found stressing. Food availability had stronger effect on female individuals compared to males. In conclusion, I found no evidence of developmental rate isomorphy in M. reticulata.
The research was supported by project of the Grant Agency of the Czech Republic GAČR P505/10/0096.
V této práci byl zkoumán vliv vybraných environmentálních faktorů (teplota a dostupnost potravy) na vývoj a růst hladinatky pobřežní Microvelia reticulata Burmeister, 1835. Dílčím cílem bylo ověření konceptu vývojové izomorfie na tomto druhu semiakvatických ploštic. Jedinci M. reticulata byli chováni v individuálních chovech a v kombinaci tří různých teplot a odlišné dostupnosti potravy (celkem tedy v šesti tzv. treatmentech) od vajíčka až do dospělosti.
Vývoj a růst hladinatky pobřežní byl dle očekávání ovlivněn teplotou. Nejdelšího vývoje dosahovali jedinci chováni v 17 °C, kdy jejich postembryonální vývoj trval v průměru 54 dní oproti 16 dnům v teplotě nejvyšší. Celková mortalita se také lišila v závislosti na teplotě, kdy nejvyšší byla při teplotě 17 °C. Rozdíl mezi potravními režimy byl průkazný pouze v teplotě 17 °C, kdy lépe přežívali jedinci krmeni každodenně. Mortalita v 25 °C a 21 °C nebyla průkazně závislá na potravě.
Dostupnost potravy však měla vliv na délku vývoje. V teplotě 21 °C a 25 °C se jedinci krmeni každodenně vyvíjeli rychleji, než jedinci krmeni obden. V 17 °C potrava neměla vliv na délku vývoje.
Nejlépe se jedincům dařilo v teplotě 21 °C, teplota 25 °C byla pro jedince M. reticulata již stresující. Dostupnost potravy ovlivňovala především samice, které při každodenní dostupnosti potravy rostly lépe než při potravě dostupné obden. Růst samců dostupnost potravy nijak neovlivnila. Při vývoji hladinatky M. reticulata se nepodařilo ověřit koncept vývojové izomorfie (developmental rate isomorphy).
Výzkum byl podpořen grantem GAČR P505/10/0096.
Anotace v angličtině
I investigated the effect of environmental factors (temperature and food availability) on the development and growth of semiaquatic bug Microvelia reticulata Burmeister, 1835. I focused on the developmental rate isomorphy.
In a cross-designed experiment, M. reticulata was individually kept over whole juvenile period (eggs to reaching maturity) and subjected to treatments of three temperature (17, 21, 25 °C) and two food availability (full - daily feeding and reduced - 2 days interval) and their interaction.
Development and growth was strongly influenced by temperature. Longest postembryonic development measured in individuals kept in the lowest temperature (54 days) contrasted to those kept in the highest temperature (16 days). Mortality was also significantly influenced by temperature; highest mortality rate was found in the 17 °C treatment. Effect of food availability was significant only in low temperature, resulting in the better survival of individuals on the high food level. In other temperature treatments, I found no effect of food on survival rate of M. reticulata.
However, the food level influenced development significantly. In the 21 °C and 25 °C treatment, individuals on a full food developed faster than individuals on a reduced food. In 17 °C the food availability had no effect on time required to reach maturity.
The best fitness (expressed as combination of low mortality rate and short development) was observed in 21 °C, both other temperature treatment were found stressing. Food availability had stronger effect on female individuals compared to males. In conclusion, I found no evidence of developmental rate isomorphy in M. reticulata.
The research was supported by project of the Grant Agency of the Czech Republic GAČR P505/10/0096.
Růst a morfometrické charakteristiky hmyzu jsou ve většině případů založeny na výzkumu náhodně odchycených jedinců z přírodních populací. Zanedbání individuální historie konkrétního jedince, vystaveného jedinečným podmínkám, však může vést přehlédnutí mnohých obecných zákonitostí hmyzu a členovců obecně. Zejména drobné teplotní rozdíly a dostupnost potravy hraje ve vývinu podstatnou roli. Z těchto důvodů je zadávána tato diplomová práce, která má za cíl shromáždit údaje o vývoji, růstu a morfometrické variabilitě hladinatky pobřežní odchované v různých teplotních podmínkách i potravních režimech. Data budou v rámci práce předběžně vyhodnocena a stanou se součástí širšího výzkumu o ekologii vodního hmyzu.\\
Základní úkoly a cíle:\\
1) Charakterizovat růst druhu na základě růstových (časových a morfometrických) charakteristik jednotlivých konkrétních jedinců odchovaných za definovaných podmínek.\\
2) Pokud bude časově zvládnutelné, pak souběžně a v případě neúspěchu 1. úkolu výhradně - charakterizovat morfometricky a hmotnostně růst modelového druhu prostřednictvím jedinců přírodní populace.\\
3) Výsledky srovnat se známými růstovými charakteristikami některých dalších vodních ploštic.\\
Pozn.: Rozsah tématu i cíle lze modifikovat dle reálné možnosti opakovaně pracovat s živými jedinci a na základě jejich reálné mortality během sledování. \\ Dílčí úkoly a postup:\\
1) Na základě dostupné literatury zpracovat rešerši k problematice (růst členovců a hmyzu obecně, růstové rychlosti a rovnice; růst vodních ploštic).\\
2) Souběžně sestavovat Seznam užité literatury podle citačních zásad běžných v entomologii.\\
3) Na jaře 2010 odchytit v terénu (za pomoci vedoucího DP) fertilní dospělce hladinatky pobřežní a nechat samice vyklást v laboratorních chovech.\\
4) Vylíhnuté nymfy umístit (po jednom) do mikroakvárií laboratorního chovu (klimabox) s definovanými podmínkami (konstantní fotoperioda, teplota, víceméně i potrava vylíhlých jedinců - Drosophila melanogaster - konzultovat a dohodnout s vedoucím DP). Minimum mikroakvárií: 30, ideálně 40 v jednom klimaboxu.\\
5) S vedoucím DP připravit závaznou metodiku sledování růstových charakteristik a metrických znaků vývojových stadií.\\
6) Sbírat všechny kutikulární svlečky (exuvie) konkrétních jedinců a na nich provádět měření vybraných morfometrických znaků (výběr znaků s vedoucím DP) na jejich mikropreparátech. Dospělce měřit po usmrcení a ukončení sledování konkrétního jedince.\\
7) Zjištěná data tabulkově zpracovat a statisticky vyhodnotit.\\
8) Srovnat vývoj jednotlivých stadií (statistika) a testovat hypotézu o shodné velikosti všech jedinců odpovídajících si stadií a pohlaví.\\
9) Konstruovat růstové křivky individuí a testovat hypotézu o jejich shodě.\\
10) V případě časových možností zjistit morfometrické charakteristiky u stadií různých usmrcených jedinců z materiálu sebraného v terénu a zpracovat dle bodů 7) až 9).\\
11) V tomto případě (ad 10 testovat hypotézu o shodnosti parametrů jedinců z chovu a terénu).\\
12) Sepsat rukopis diplomové práce ve struktuře a stylem závaznými pro odborné práce. \\ Dále pak:\\
Na diplomové práci pracovat soustavně průběžně od LS 2009/10.\\
Pravidelně konzultovat s vedoucím DP a předkládat mu dílčí výsledky řešení diplomového úkolu v písemné elektronické podobě ke konzultaci. \\
Pozn. 1.: Všechny jedince v sledovaném chovu je nutné pečlivě značit, aby nedošlo k záměně jejich dat. Ex post, podle dospělců, bude navíc zřejmé pohlaví jedinců (sledovaných nymf).\\
Pozn. 2.: V průběhu letních měsíců zajistit sledování chovů a vývoje jedinců po dohodě s vedoucím DP a techničkou katedry. \\
Diplomová práce byla zadána v rámci projektu GAČR P505/10/0096.
Zásady pro vypracování
Růst a morfometrické charakteristiky hmyzu jsou ve většině případů založeny na výzkumu náhodně odchycených jedinců z přírodních populací. Zanedbání individuální historie konkrétního jedince, vystaveného jedinečným podmínkám, však může vést přehlédnutí mnohých obecných zákonitostí hmyzu a členovců obecně. Zejména drobné teplotní rozdíly a dostupnost potravy hraje ve vývinu podstatnou roli. Z těchto důvodů je zadávána tato diplomová práce, která má za cíl shromáždit údaje o vývoji, růstu a morfometrické variabilitě hladinatky pobřežní odchované v různých teplotních podmínkách i potravních režimech. Data budou v rámci práce předběžně vyhodnocena a stanou se součástí širšího výzkumu o ekologii vodního hmyzu.\\
Základní úkoly a cíle:\\
1) Charakterizovat růst druhu na základě růstových (časových a morfometrických) charakteristik jednotlivých konkrétních jedinců odchovaných za definovaných podmínek.\\
2) Pokud bude časově zvládnutelné, pak souběžně a v případě neúspěchu 1. úkolu výhradně - charakterizovat morfometricky a hmotnostně růst modelového druhu prostřednictvím jedinců přírodní populace.\\
3) Výsledky srovnat se známými růstovými charakteristikami některých dalších vodních ploštic.\\
Pozn.: Rozsah tématu i cíle lze modifikovat dle reálné možnosti opakovaně pracovat s živými jedinci a na základě jejich reálné mortality během sledování. \\ Dílčí úkoly a postup:\\
1) Na základě dostupné literatury zpracovat rešerši k problematice (růst členovců a hmyzu obecně, růstové rychlosti a rovnice; růst vodních ploštic).\\
2) Souběžně sestavovat Seznam užité literatury podle citačních zásad běžných v entomologii.\\
3) Na jaře 2010 odchytit v terénu (za pomoci vedoucího DP) fertilní dospělce hladinatky pobřežní a nechat samice vyklást v laboratorních chovech.\\
4) Vylíhnuté nymfy umístit (po jednom) do mikroakvárií laboratorního chovu (klimabox) s definovanými podmínkami (konstantní fotoperioda, teplota, víceméně i potrava vylíhlých jedinců - Drosophila melanogaster - konzultovat a dohodnout s vedoucím DP). Minimum mikroakvárií: 30, ideálně 40 v jednom klimaboxu.\\
5) S vedoucím DP připravit závaznou metodiku sledování růstových charakteristik a metrických znaků vývojových stadií.\\
6) Sbírat všechny kutikulární svlečky (exuvie) konkrétních jedinců a na nich provádět měření vybraných morfometrických znaků (výběr znaků s vedoucím DP) na jejich mikropreparátech. Dospělce měřit po usmrcení a ukončení sledování konkrétního jedince.\\
7) Zjištěná data tabulkově zpracovat a statisticky vyhodnotit.\\
8) Srovnat vývoj jednotlivých stadií (statistika) a testovat hypotézu o shodné velikosti všech jedinců odpovídajících si stadií a pohlaví.\\
9) Konstruovat růstové křivky individuí a testovat hypotézu o jejich shodě.\\
10) V případě časových možností zjistit morfometrické charakteristiky u stadií různých usmrcených jedinců z materiálu sebraného v terénu a zpracovat dle bodů 7) až 9).\\
11) V tomto případě (ad 10 testovat hypotézu o shodnosti parametrů jedinců z chovu a terénu).\\
12) Sepsat rukopis diplomové práce ve struktuře a stylem závaznými pro odborné práce. \\ Dále pak:\\
Na diplomové práci pracovat soustavně průběžně od LS 2009/10.\\
Pravidelně konzultovat s vedoucím DP a předkládat mu dílčí výsledky řešení diplomového úkolu v písemné elektronické podobě ke konzultaci. \\
Pozn. 1.: Všechny jedince v sledovaném chovu je nutné pečlivě značit, aby nedošlo k záměně jejich dat. Ex post, podle dospělců, bude navíc zřejmé pohlaví jedinců (sledovaných nymf).\\
Pozn. 2.: V průběhu letních měsíců zajistit sledování chovů a vývoje jedinců po dohodě s vedoucím DP a techničkou katedry. \\
Diplomová práce byla zadána v rámci projektu GAČR P505/10/0096.
Seznam doporučené literatury
BOHONĚK K. 1987: Životní cyklus a některé morfometrické charakteristiky populace Corixa punctata Ill. (Heteroptera, Corixidae) v Českobudějovické pánvi. Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
ČERMÁKOVÁ T. 2010: Vliv vybraných abiotických faktorů na křídelní polymorfismus hladinatky pobřežní (Microvelia reticulata Burmeister, 1835). Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
DITRICH, T. & PAPÁČEK, M. 2010: Effect of population density on the development in Mesovelia furcata (Mesoveliidae), Microvelia reticulata and Velia caprai (Veliidae) (Heteroptera: Gerromorpha). Publ. in prep.\\
DVOŘÁKOVÁ J. 1985: Morfometrická analýza - využití v praktickém cvičení na gymnáziu; aplikace v základním výzkum. Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
HAUSÍRKOVÁ Z. 1986: Životní cyklus a morfometrická charakteristika bodule obecné (Ilyocoris cimicoides L.),( Heteroptera: Naucoridae). Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
INDROVÁ E. 2008: Vývoj a růst bentické vodní ploštice hlubenky skryté (Aphelocheirus aestivalis (Fabricius, 1794) (Insecta: Heteroptera: Aphelocheiridae). Diplomová práce. Pedagogická fakulta Jihočeské univerzity. České Budějovice. \\
MURAJI, M. & NAKASUJI, F. (1988) Comparative Studies on Life-History Traits of Three Wing Dimorphic Water Bugs, Microvelia Spp Westwood (Heteroptera, Veliidae). Researches on Population Ecology 30, 315-327.\\
ONDROVÁ M. 1987: Variabilita populace a alometrický růst Micronecta minutissima L. Heteroptera, Corixidae). Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
SIMANDL M. 2006: Životní cyklus a růst bruslařky obecné (Gerris lacustris (Linné, 1758) (Heteroptera: Gerromorpha: Gerridae). Diplomová práce, Pedagogická fakulta Jihočeské univerzity, České Budějovice.\\
TAYLOR, S.J. & MCPHERSON, J.E. (1999) Morphological variation and polyvoltinism of Microvelia pulchella (Heteroptera: Veliidae) in southern Illinois, USA. Acta Societatis Zoologicae Bohemiae 63, 237-249.\\
TAYLOR, S.J. & MCPHERSON, J.E. (2003) Voltinism and laboratory rearing of Microvelia hinei (Heteroptera : Gerromorpha : Veliidae). Great Lakes Entomologist 36, 1-9.\\
TŘÍSKA K. 1989: Životní cyklus a růstové charakteristiky jedinců 1. a2. generace klešťanky Cymatia coeloptrata (Fabricius, 1776); (Heteroptera:Corixidae) Českobudějovické pánvi. Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
TŮMA L. 2006: Životní cyklus a růst klešťanky obecné (Sigara falleni (Fieber, 1848) (Heteroptera: Nepomorpha: Corixidae). Diplomová práce, Pedagogická fakulta Jihočeské univerzity, České Budějovice.\vsp{0,5cm}
Vyhledání další literatury a informací na webu je součástí diplomového úkolu
Seznam doporučené literatury
BOHONĚK K. 1987: Životní cyklus a některé morfometrické charakteristiky populace Corixa punctata Ill. (Heteroptera, Corixidae) v Českobudějovické pánvi. Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
ČERMÁKOVÁ T. 2010: Vliv vybraných abiotických faktorů na křídelní polymorfismus hladinatky pobřežní (Microvelia reticulata Burmeister, 1835). Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
DITRICH, T. & PAPÁČEK, M. 2010: Effect of population density on the development in Mesovelia furcata (Mesoveliidae), Microvelia reticulata and Velia caprai (Veliidae) (Heteroptera: Gerromorpha). Publ. in prep.\\
DVOŘÁKOVÁ J. 1985: Morfometrická analýza - využití v praktickém cvičení na gymnáziu; aplikace v základním výzkum. Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
HAUSÍRKOVÁ Z. 1986: Životní cyklus a morfometrická charakteristika bodule obecné (Ilyocoris cimicoides L.),( Heteroptera: Naucoridae). Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
INDROVÁ E. 2008: Vývoj a růst bentické vodní ploštice hlubenky skryté (Aphelocheirus aestivalis (Fabricius, 1794) (Insecta: Heteroptera: Aphelocheiridae). Diplomová práce. Pedagogická fakulta Jihočeské univerzity. České Budějovice. \\
MURAJI, M. & NAKASUJI, F. (1988) Comparative Studies on Life-History Traits of Three Wing Dimorphic Water Bugs, Microvelia Spp Westwood (Heteroptera, Veliidae). Researches on Population Ecology 30, 315-327.\\
ONDROVÁ M. 1987: Variabilita populace a alometrický růst Micronecta minutissima L. Heteroptera, Corixidae). Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
SIMANDL M. 2006: Životní cyklus a růst bruslařky obecné (Gerris lacustris (Linné, 1758) (Heteroptera: Gerromorpha: Gerridae). Diplomová práce, Pedagogická fakulta Jihočeské univerzity, České Budějovice.\\
TAYLOR, S.J. & MCPHERSON, J.E. (1999) Morphological variation and polyvoltinism of Microvelia pulchella (Heteroptera: Veliidae) in southern Illinois, USA. Acta Societatis Zoologicae Bohemiae 63, 237-249.\\
TAYLOR, S.J. & MCPHERSON, J.E. (2003) Voltinism and laboratory rearing of Microvelia hinei (Heteroptera : Gerromorpha : Veliidae). Great Lakes Entomologist 36, 1-9.\\
TŘÍSKA K. 1989: Životní cyklus a růstové charakteristiky jedinců 1. a2. generace klešťanky Cymatia coeloptrata (Fabricius, 1776); (Heteroptera:Corixidae) Českobudějovické pánvi. Diplomová práce, Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích.\\
TŮMA L. 2006: Životní cyklus a růst klešťanky obecné (Sigara falleni (Fieber, 1848) (Heteroptera: Nepomorpha: Corixidae). Diplomová práce, Pedagogická fakulta Jihočeské univerzity, České Budějovice.\vsp{0,5cm}
Vyhledání další literatury a informací na webu je součástí diplomového úkolu