Tato bakalářská práce je zaměřena na heritabilitu rychlosti vývoje u hladinatky pobřežní (Microvelia reticulata) (Heteroptera: Gerromorpha) jakožto modelového organismu vodního hmyzu. Hlavní náplní bylo stanovit míru heritability rychlosti vývoje a zhodnotit, jestli je reálné takový experiment provádět ve školních podmínkách.
Na tento výzkum byla použita metoda nested full-sib/half-sib designu. Při tomto uspořádání dochází k tomu, že několik potomků má unikátní matku a otce společného s dalšími skupinami potomků.
Díky této metodě a následnému vyhodnocení výsledků se došlo k závěru, že heritabilita délky vývoje je velice nízká (odhad heritability h2 = -0.03; SE = 0.25), a proto potomci obecně nesdílí shodnou rychlost vývoje jako jejich rodiče.
Tento dlouhodobý experiment není vhodný pro školní podmínky, neboť je velmi časově náročný na každodenní práci a neprokázal přesvědčivé výsledky.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis is focused on a heritability of a development rate
in a semiaquatic bug Microvelia reticulata (Heteroptera: Gerromorpha) as a model species of an aquatic organism. The main aim of this study was to estimate the heritability and evaluate if such experiment can be proceeded in a school conditions.
A nested full-sib / half-sib design was used for the experiment. This setting is based on an analysis of several offspring of a unique mother and a father shared among several groups of siblings. The final estimate of a heritability is low (h2 = -0.03;
SE = 0.25), offspring thus do not share a development rate with their parents.
This long-term experiment is not appropriate for school conditions because of an extreme daily-care demands and unpersuasive results.
Klíčová slova
heritabilita, dědivost, evoluce, rychlost vývoje, Microvelia
Tato bakalářská práce je zaměřena na heritabilitu rychlosti vývoje u hladinatky pobřežní (Microvelia reticulata) (Heteroptera: Gerromorpha) jakožto modelového organismu vodního hmyzu. Hlavní náplní bylo stanovit míru heritability rychlosti vývoje a zhodnotit, jestli je reálné takový experiment provádět ve školních podmínkách.
Na tento výzkum byla použita metoda nested full-sib/half-sib designu. Při tomto uspořádání dochází k tomu, že několik potomků má unikátní matku a otce společného s dalšími skupinami potomků.
Díky této metodě a následnému vyhodnocení výsledků se došlo k závěru, že heritabilita délky vývoje je velice nízká (odhad heritability h2 = -0.03; SE = 0.25), a proto potomci obecně nesdílí shodnou rychlost vývoje jako jejich rodiče.
Tento dlouhodobý experiment není vhodný pro školní podmínky, neboť je velmi časově náročný na každodenní práci a neprokázal přesvědčivé výsledky.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis is focused on a heritability of a development rate
in a semiaquatic bug Microvelia reticulata (Heteroptera: Gerromorpha) as a model species of an aquatic organism. The main aim of this study was to estimate the heritability and evaluate if such experiment can be proceeded in a school conditions.
A nested full-sib / half-sib design was used for the experiment. This setting is based on an analysis of several offspring of a unique mother and a father shared among several groups of siblings. The final estimate of a heritability is low (h2 = -0.03;
SE = 0.25), offspring thus do not share a development rate with their parents.
This long-term experiment is not appropriate for school conditions because of an extreme daily-care demands and unpersuasive results.
Klíčová slova
heritabilita, dědivost, evoluce, rychlost vývoje, Microvelia
Cílem bakalářské práce bude ověřit laboratorním experimentem, zda je možné během několika měsíců demonstrovat heritabilitu délky vývoje modelového organismu hladinatky pobřežní (Microvelia reticulata). Metody řešení bakalářské práce budou zahrnovat založení chovu, sledování vývoje rodičovské a dceřiné generace v half-sib designu, orientační vyhodnocení heritability a zhodnocení vhodnosti tohoto pokusu k zařazení do školní praxe. \\ Základní cíle a úkoly:
Shromáždit údaje o výuce heritability (dědivosti) na základních a středních školách
Rešerší odborné literatury shromáždit informace o experimentech popisující heritabilitu různých charakteristik hmyzu
Založit a sledovat experiment s modelovým organismem Microvelia reticulata na demonstraci heritability délky vývoje
Shrnout zkušenosti z experimentu a orientačně vyhodnotit získaná data
Základní kroky při řešení úkolů:
Prohledat učebnice přírodopisu, resp. biologie a analyzovat učivo týkající se heritability
Prohledáním odborných databází (např. Web of Science) vyhledat práce týkající se heritability různých vlastností hmyzu
Ve spolupráci se školitelem založit, udržet a sledovat laboratorní experiment s organismem organismem Microvelia reticulata na demonstraci heritability délky vývoje (tzv. half-sib design)
Sledování délku vývoje rodičovské a dceřinné generace, výsledky orientačně zanalyzovat
Shrnutí zkušeností z experimentu se zřetelem k didaktice biologie, resp přírodopisu
Sepsání bakalářské práce práce (viz např. Papáček a Slipka, 1997).
Pozn.
Průběžné konzultace postupu s vedoucím BP jsou považovány za samozřejmé. Zápočty z bakalářského semináře jsou vázány na předložené výsledky v každém semestru až do obhajoby BP.
Úkol je zadán relativně maximalisticky. Vzhledem k určité nejistotě úspěšnosti odchovu hladinatky pobřežní lze i dílčí naplnění cílů na potřebné odborné úrovni pokládat za splnění bakalářského úkolu.
Zásady pro vypracování
Cílem bakalářské práce bude ověřit laboratorním experimentem, zda je možné během několika měsíců demonstrovat heritabilitu délky vývoje modelového organismu hladinatky pobřežní (Microvelia reticulata). Metody řešení bakalářské práce budou zahrnovat založení chovu, sledování vývoje rodičovské a dceřiné generace v half-sib designu, orientační vyhodnocení heritability a zhodnocení vhodnosti tohoto pokusu k zařazení do školní praxe. \\ Základní cíle a úkoly:
Shromáždit údaje o výuce heritability (dědivosti) na základních a středních školách
Rešerší odborné literatury shromáždit informace o experimentech popisující heritabilitu různých charakteristik hmyzu
Založit a sledovat experiment s modelovým organismem Microvelia reticulata na demonstraci heritability délky vývoje
Shrnout zkušenosti z experimentu a orientačně vyhodnotit získaná data
Základní kroky při řešení úkolů:
Prohledat učebnice přírodopisu, resp. biologie a analyzovat učivo týkající se heritability
Prohledáním odborných databází (např. Web of Science) vyhledat práce týkající se heritability různých vlastností hmyzu
Ve spolupráci se školitelem založit, udržet a sledovat laboratorní experiment s organismem organismem Microvelia reticulata na demonstraci heritability délky vývoje (tzv. half-sib design)
Sledování délku vývoje rodičovské a dceřinné generace, výsledky orientačně zanalyzovat
Shrnutí zkušeností z experimentu se zřetelem k didaktice biologie, resp přírodopisu
Sepsání bakalářské práce práce (viz např. Papáček a Slipka, 1997).
Pozn.
Průběžné konzultace postupu s vedoucím BP jsou považovány za samozřejmé. Zápočty z bakalářského semináře jsou vázány na předložené výsledky v každém semestru až do obhajoby BP.
Úkol je zadán relativně maximalisticky. Vzhledem k určité nejistotě úspěšnosti odchovu hladinatky pobřežní lze i dílčí naplnění cílů na potřebné odborné úrovni pokládat za splnění bakalářského úkolu.
Seznam doporučené literatury
Arnqvist, G. (1990) Heritability Estimates of Morphological Traits in Gerris-Odontogaster (Zett) (Heteroptera, Gerridae). Hereditas, 112: 89-91. \\
\medskip
Baer, B., de Jong, G., Schmid-Hempel, R., Schmid-Hempel, P., Hoeg, J.T., Boomsma, J.J. (2006) Heritability of sperm length in the bumblebee Bombus terrestris. Genetica, 127: 11-23.\\
\medskip
Bradshaw, W.E., Holzapfel, C.M., Kleckner, C.A., \& Hard, J.J. (1997) Heritability of Development Time and Protandry in the Pitcher-Plant Mosquito, Wyeomyia Smithii. Ecology, 78: 969-976. \\
\medskip
Čermáková, T. (2010) Vliv vybraných abiotických faktorů na křídelní polymorfismus hladinatky pobřežní (Microvelia reticulata Burmeister, 1835). Diplomová práce (Mgr.). Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Pedagogická fakulta \\
\medskip
Ditrich, T. \& Papáček, M. (2009) A question of voltinism of Microvelia reticulata (Veliidae) and Mesovelia furcata (Mesoveliidae) (Heteroptera: Gerromorpha) in Central Europe. P. 20 - 23. In Soldán, T., Papáček, M. \& Boháč, J. (Eds) Communications and Abstracts, SIEEC 21, June 28 - July 3, 2009. University of South Bohemia, České Budějovice, 96 pp. \\
\medskip
Ditrich T. \& Papáček M. (2010) Effect of population density on the development of Mesovelia furcata (Mesoveliidae), Microvelia reticulata and Velia caprai (Veliidae) (Heteroptera: Gerromorpha). European Journal of Entomology 107: 579 - 587 \\
\medskip
Flegr, J. (2005) Evoluční biologie. Academia, Praha, 559 pp. \\
\medskip
Tanaka, K. (2009) Genetic Variation in Flight Activity of Ophraella communa (Coleoptera: Chrysomelidae): Heritability Estimated by Artificial Selection. Environmental Entomology, 38: 266-273. \\
Vyhledání další literatury je součástí zadaného úkolu.
Seznam doporučené literatury
Arnqvist, G. (1990) Heritability Estimates of Morphological Traits in Gerris-Odontogaster (Zett) (Heteroptera, Gerridae). Hereditas, 112: 89-91. \\
\medskip
Baer, B., de Jong, G., Schmid-Hempel, R., Schmid-Hempel, P., Hoeg, J.T., Boomsma, J.J. (2006) Heritability of sperm length in the bumblebee Bombus terrestris. Genetica, 127: 11-23.\\
\medskip
Bradshaw, W.E., Holzapfel, C.M., Kleckner, C.A., \& Hard, J.J. (1997) Heritability of Development Time and Protandry in the Pitcher-Plant Mosquito, Wyeomyia Smithii. Ecology, 78: 969-976. \\
\medskip
Čermáková, T. (2010) Vliv vybraných abiotických faktorů na křídelní polymorfismus hladinatky pobřežní (Microvelia reticulata Burmeister, 1835). Diplomová práce (Mgr.). Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Pedagogická fakulta \\
\medskip
Ditrich, T. \& Papáček, M. (2009) A question of voltinism of Microvelia reticulata (Veliidae) and Mesovelia furcata (Mesoveliidae) (Heteroptera: Gerromorpha) in Central Europe. P. 20 - 23. In Soldán, T., Papáček, M. \& Boháč, J. (Eds) Communications and Abstracts, SIEEC 21, June 28 - July 3, 2009. University of South Bohemia, České Budějovice, 96 pp. \\
\medskip
Ditrich T. \& Papáček M. (2010) Effect of population density on the development of Mesovelia furcata (Mesoveliidae), Microvelia reticulata and Velia caprai (Veliidae) (Heteroptera: Gerromorpha). European Journal of Entomology 107: 579 - 587 \\
\medskip
Flegr, J. (2005) Evoluční biologie. Academia, Praha, 559 pp. \\
\medskip
Tanaka, K. (2009) Genetic Variation in Flight Activity of Ophraella communa (Coleoptera: Chrysomelidae): Heritability Estimated by Artificial Selection. Environmental Entomology, 38: 266-273. \\
Vyhledání další literatury je součástí zadaného úkolu.