Co je populační biologie. Specifika populační biologie. rostlin

Transkript

1 Co je populační biologie Specifika populační biologie rostlin

2 Co je populační biologie? Disciplína studující změny velikosti populace v čase.

3 N t+1 = N t +

4 N t+1 = N t + B Birth

5 N t+1 = N t + B - D Birth Death

6 N t+1 = N t + B - D + I Birth Death Imigr.

7 N t+1 = N t + B - D + I - E Birth Death Imigr. Emigr.

8 Co je populace? Soubor jedinců jednoho druhu v jednom území: Druh složka genetická Území složka prostorová Definice arbitrární vliv na výsledek

9

10

11

12

13 Původ populační biologie živočichů 1.práce 1662 J. Graunt: Natural and political observations mentioned in a following index and made upon the Bills of Mortality.

14 Původ populační biologie živočichů Harper 1977: There are problems in studying populations of plants that have scared botanists away from a concern with numbers. In particular it is frustrating that it is often very hard to decide what, in a population of plants, should be counted..

15 Podobný efekt dnes patrný v makroekologii Vztah density a velikosti areálu..

16 Populační biologie rostlin 1. práce Tansley (1917) coexistence ve smíšených porostech Sukatschew (1928) vnitrodruhová kompetice Clements et al. (1929) kompetiční studie

17 Populační biologie rostlin 1. moderní práce Werner 1975 Prediction of fate from rosette size in teasel (Dipsacus fullonum). Oecologia. Werner & Caswell 1977 Population growth rates and age vs. stage distribution models for teasel (Dipsacus fullonum). Ecology.

18 Základní učebnice Harper (1977) Population Biology of Plants. Hutchinson (1978) An Introduction to Population Ecology. Silvertown & Lovett Doust (1993) Silvertown & Charlesworth (2001) Introduction to plant population biology.

19 Specifika populační biologie rostlin Plants are too often taken for granted... (they) are sometimes seen as dull because they 'do not move', they 'do not behave', and they seem altogether passive. (Silvertown & Doust 1993)

20 Specifika populační biologie rostlin Autotrofie Příjem rozptýlené potravy Maximalizace poměru povrch/objem Není důvod se pohybovat Přisedlost

21 Přisedlost Není možno utéct před nebezpečím Nutnost reagovat na změnu prostředí v místě Potřeba vyjít se zdroji v místě Nutnost odolnosti proti stresu a disturbanci v místě Podobnost organismy živící se planktonem

22 Přisedlost - důsledky Obrané mechanismy Biochemická soběstačnost Specielní dispersní stádium Schopnost poznat souseda a vyhnout se Decentralizace rozhodnutí - Plasticita

23 Obrané mechanismy Sekundární metabolity

24 Obrané mechanismy Obrana proti predátorům Ale i přilákání opylovačů, šiřitelů semen. - barviva Edwards and Gatehouse, 1999, p.195

25 Obrané mechanismy Sekundární metabolity Trny Dormantní stádia Klonalita?

26 Biochemická soběstačnost Ohromné spektrum biochemických cest Vedlejší produkt sekundární metabolity

27 Specielní dispersní stádium Okamžik volby místa v prostoru Množství různých mechanismů Vhodné stanoviště vs. kompetice s příbuznými Janzen-Connell hypotéza

28 Vhodnost stanoviště Prostor bez kompetice příbuzných Vzdálenost

29 Schopnost poznat souseda Phytochromový systém Aktivní forma P Fr indukovaná červeným zářením (660 nm) Neaktivní forma P r indukovaná vlivem dlouhovlného červeného zářením (730 nm) Reakce rostliny na poměr P Fr / P r

30 Schopnost poznat souseda Regulace klíčení - nevyklíčit pod porostem Objev u salátu 1936 Změna směru růstu schopnost poznat souseda i ze strany Novoplansky et al Portulaca Ballare et al. 1990

31 Plasticita Decentralizace rozhodnutí na úroveň meristému hierarchická organizace Totipotence každá buňka je schopna dát vznik meristému, není Weissmanova bariéra Podobnost jedinců jednoho druhu né počet částí, ale generující pravidla

32 Hierarchická struktura Podobnost mezi jedinci není v počtu částí, ale v architekturálních pravidlech

33

34 Schefflera actinophylla

35 Definice jedince (objektu studia) Ramety vs. genety Ale i listy, větvičky. Populační procesy na více úrovních Natalita a mortalita na jedné úrovni je pouhou změnou velikosti na úrovni druhé

36 Ficus benghalensis Indie, kmeny na více než 1.5 ha

37 Populus tremuloides klon několik km 2

38 i u živočichů

39 Modely populační dynamiky Klasické modely založené na věku 3 dni 60 let

40 Modely populační dynamiky Klasické modely založené na věku 1roky 3roky 3roky

41 Modely populační dynamiky Modely založené na velikosti vegetativní vegetativní kvetoucí

42 Modely populační dynamiky Životní cyklus rostlin 2 smyčky Velká generativní Malá vegetativní

43 Modely populační dynamiky Životní cyklus rostlin 2 smyčky Velká generativní Malá vegetativní

44 Další přednášky Rozmnožovací systémy u rostlin Generativní rozmnožování Rozmanitost populačních biologií u vyšších rostlin Velikostní struktura a densita rostlinných populací. Specifika klonálních rostlin Plasticita u rostlin Morfologie a morfogenese rostlin

45 Další přednášky Koexistence rostlin Interakce rostlin s jinými trofickými úrovněmi Genetická struktura rostlinných populací Evoluce v akci Molekulární metody v populační biologii rostlin Metody pro sběr a analýzu dat