Interakce rostlin s jinými. trofickými úrovněmi

Transkript

1 Interakce rostlin s jinými trofickými úrovněmi

2

3 Interagující organismy viry hmyz: brouci, motýli, mšice a červci, mravenci.. obratlovci: ptáci, kopytníci, hlodavci.

4 Měkkýši Nespecifický Semenáčky Interakce se stanovištními podmínkami (hory vs. nížiny)

5 Mravenci Šíření semen Změna půdních podmínek kompetiční poměry mezi druhy

6

7 Ascomycety/Taphrynales- Taphrina Choroby broskví Produkce analogů rostlinných hormonů

8 Ascomycety/Taphrynales- Taphrina Čarovějníky na břízách - Taphrina betulina

9 Chromista/ Oomycota/Oomycetes Plasmora viticola (Plíseň révová) Phytophthora infestans (plíseň bramborová) hladomor v Irsku ( )

10 padlí, rzi, sněti Houbový parasiti

11 Padlí (Powdery mildew) Ascomycetes/Erysiphales Listový parasité Přezimují v pupenech, horizontální přenos Malus Prunus

12 Rzi (Rust) Ascomycetes/Uredinales Listový parasiti Přezimují na odumřelých listech, horizontální přenos Často druhý hostitel: rez pšeničná - Berberis Sterilizace

13 Rzi (Rust) Falcaria vulgaris - Puccinia siifalcariae šíří hmyz Viola spp. - Puccinia violae Centaurea - Puccinia jaceae... Puccinia violae Puccinia - Centaurea

14 Sněti (Smut) Basidiomycetes/Ustilaginale Systémový paraziti Reproduktivní parasiti Přenos při klíčení Tragopogon pratensis

15 Opylovači a snět Silene vyšší produkce semen vs. riziko nakažení (Microbotryum violaceum anther smut)

16 Ascomycota/Clavicipitaceae (paličkovicovité) Námel Systémový paraziti Infekce při klíčení Graminoidy Claviceps purpurea paličkovice nachová

17 Epichloe typhina Zvýšené vegetativní rozmnožování Nežerou herbivoři Kompetitivní zvýhodnění na pastvinách (u Festuca, Lolium)

18 Symbionti na kořenech Mykorhizní houby Symbiotické bakterie

19 Mykorhizní houby Arbuskulární mykorhiza už u Rhyniophyta předpokládá se, že umožnili přechod na souš příjem nepohyblivého P Tj. evolučně původní znak

20 Mykorhizní houby Jaké druhy mykorhizu nemají? Disturbovaná stanoviště (nemožnost vytvořit síť hyf) Mokrá stanoviště (lepší pohyblivost prvků)

21 Mykorhizní houby Ne jen symbióza - některé Orchideaceae parasiti - Goodyera repens

22 Mykorhiza-patogeny Vulpia ciliata houba ne zdroj živin ale obrana proti patogenům

23 Mykorhiza-koexistence druhů Vliv na kompetiční vztahy mezi druhy Snížení i zvýšení kompetice

24 Symbiotické bakterie Fixace dusíku Rhizobium většina Fabales ale né všechny + Parosponia (Ulmaceae) Frankia čeledě Betulaceae, Myriceaceae, Rosaceae., u nás Alnus

25 Háďátka (Cyst nematodes) Hlísti Specializace

26 Háďátka a vliv dostupnosti živin Více živin lepší růst i více háďátek Změny konkurenčních poměrů ve společenstvu - háďátka redukují výhodu přidání živin - omezení dominant Obecně zvyšují diversitu společenstva De Deyn et al. 2003, 2004

27 Typy interakcí Oligofágové vs. polyfágové Pastva - vegetativníčásti, kořeny Granivorie Parasitismus Mykorhizy Opylovači (vč. květního parasitismu) Rozšiřování plodů a semen

28 Proč je svět zelený? Množství herbivorů Densita herbivorů zpravidla nízká a škoda jimi způsobená malá Herbivoři nejsou limitovány zdroji - není vnitro- a mezi- druhová konkurence Rozdíl od vodního prostředí

29

30 Problém herbivorů: Rostliny nejsou k jídlu Obranné mechanismy Predátoři, parazitoidi

31 Rostliny nejsou k jídlu poměr C:N je nevýhodný v rostlinách Rostlinná těla jsou ze sacharidů nebo ligninu, živočišná z dusíkatých látek špatně stravitelné - proto predace mladých částí hálky - ty jsou pořád mladé květů a semen/plodů, bohatšíživinami

32 Obrana Mechanická Chemická "útěk" v čase nebo v prostoru

33 Mechanická obrana

34

35 Chemická obrana Sekundární metabolity

36 Carbon-nutrients balance hypothesis Typ obrany dle prostředí Limitace N či C Alkaloidy vs. ligniny a phenoly

37 Intensita herbivorie a produktivita Fretwell-Oksanen hypothesis Unimodální závislost Malá produktivita neudrží herbivory Velká produktivita udrží i predátory

38 Kompensace herbivorie Vliv na morfologii aktivace spících pupenů Overcompensation Snížení kompetice Oddálená senescence

39 Mass fruiting Synchronizace chování Relativně pomalá populační dynamika predátora

40 Evoluce obraných mechanismů Cyanogenní Lotus na výškovém gradientu Lze i snadno odvrhnout

41 Mintless mint Stenogyne purpurea

42 Faktory určující typy a množství interakcí druhu Architektura Geografické rozšíření druhu Fylogeneze Doba v území Invazní kytky únik před predátory a patogeny

43 Evoluce vztahů Koevoluce Srovnání fylogenetických stromů Poměrně stabilní Problém oligofágů Úroveň specializace fyziologické kmeny u hub Herbivor více závislý, sleduje rostlinu

44 Curculionidea a palmy Franz et al. 2004

45 Geranium arboreum

46 Koevoluce Epidemie v přirozených vs. umělých systémech Rychlost šíření infekce

47 Biologická kontrola Opuntia moth Cactoblasti cactorum, interakce s predátorem Hypericum perforatum Chrysomelideae Nemají rádi stín, zde proto HP dominuje (Kalifornie)

48 Biologická kontrola Most effective vs. complementary affects hypothesis Jak studovat

49 Studium interakcí Navázání populační dynamiky dvou druhů Vliv na jedince a na populační dynamiku Polyfágové vs. oligofágové

50 Schopnost šíření Způsob šíření kytka vs. druhý druh Prostorová refugia Nosná kapacita populace

51 Velikost populace Velikost populace Colling & Matthies 2004

52 Stromy v tropech Frequency-dependent selection Janzen-Conell hypothesis

53 Interakce vyšších řádů

54 Viry a photosyntéza Anthoxanthum odoratum a viry Nižší vitalita a kompetiční schopnost Nižší kompensační bod fotosyntézy snese zástin

55 Interakce více organismů Cyanogenní Trifolium repens, slimáci a poloparasit Rhinathus Trifolium repens, Rhizobium vs. Lolium, Bacillus polymixa

56 Herbivorie a složení společenstev Změna dominance Změna konkurenčních poměrů ve společenstvu Rumex obtusifolius, herbivorie (mandelinky) pouze v zapojeném porostu