Obrana před nepřáteli Zuzana Žákovicová ZÁVODY VE ZBROJENÍ • vylepšené obranné mechanismy kořisti -> vylepšené útočné techniky predátora • princip života a večeře: „Kořist běží o život, predátor jenom pro večeři.“ (Dawkins a Krebs 1979) ROSTLINY • rezistence – snížení pravděpodobnosti napadení • tolerance – rychlá obnova růstu a reprodukce po napadení ŽIVOČICHOVÉ • primární obrana – vyhýbání se predátorovi • sekundární obrana – obrana před protivníkem po zahájení útoku OBRANA ROSTLIN ▪ 1. fyzikální (mechanická): trny, trichomy, ostny, tvrdá kůra, skořápka na semenech - trávy (lipnicovité) - vysoký obsah křemíku v epidermis -> zvyšuje hrubost listů OBRANA ROSTLIN • 2. chemická: sekundární metabolity - alelochemikálie: • fenoly (dřevnaté rostliny- bobovité, bukovité) • alkaloidy (nikotin, kofein, morfin…) • terpeny (esenciální oleje, pryskyřice, steroidy, karotenoidy...) • konstitutivní obrana - malé množství látky po celý život rostliny • indukovaná obrana - při napadení herbivorem (fytochemikálie, zesílení fyzikální obrany) OBRANA ŽIVOČICHŮ • 1. Napodobování pozadí - kryptické zbarvení, které napodobuje vzor pozadí, účinek klesá s rostoucí abundancí druhu -> častý barevný polymorfizmus (Pásovka hajní) • 2. Maškaráda - napodobování statických objektů, které nejsou pro predátora atraktivní (list, větev) • 3. Disruptivní zbarvení - vytvoření falešných kontur těla/přerušení souvislých obrysů těla ▪ PRIMÁRNÍ • 4. Protistín a protisvětlo – protistín - postupný přechod tmavého zbarvení z dorzální strany na ventrální (např. kopytníci), protisvětlo – vodní organismy produkují světlo, aby snížili detekci zespodu • 5. Průhlednost a postříbření - průhlednost těla snižuje detekci u vodních živočichů, postříbření slouží k narušení směru světla ve vodním prostředí -> živočichové vypadají jako vertikální zrcadlo OBRANA ŽIVOČICHŮ ▪ PRIMÁRNÍ OBRANA ŽIVOČICHŮ • všechny projevy po detekci predátorem: behaviorální (útěk, agrese), morfologická (bodliny, lepkavé sekrety), chemická (dráždivé látky, jedy) • 1. signály – kořist dává najevo, že o predátorovi ví a nebude lehké ji ulovit (stotting u gazel) • 2. aposematismus – varovné znaky (vizuální, pachové, zvukové, chuťové) – s rostoucí abundancí roste účinek – polymorfismus nevýhodný ▪ SEKUNDÁRNÍ OBRANA ŽIVOČICHŮ • mimikry – napodobování aposematického zbarvení „nechutného“ druhu (model) jiným druhem (mim) • 3. Müllerovi mimikry – mim je „nechutný“, napodobuje druh podobně nebezpečný – mutualistický vztah (++) – oba učí predátora – např. mimetické komplexy žab Dendrobatidae, vos Vespula • 4. Batesovy mimikry – mim je „chutný“ a neškodný – parazitický vztah (+-) – s rostoucí abundancí mima klesá ochrana modelu – např. pestřenky (Syrphidae) napodobují vosy, včely, čmeláky ▪ SEKUNDÁRNÍ OBRANA ŽIVOČICHŮ • 5. ostatní mimikry: • Mertensovy mimikry – smrtelně toxický druh napodobuje méně toxický (smrtelně jedovatý korálovec Micrurus napodobuje méně jedovatého korálovce Erythrolamprus) • agresivní (Peckhamovské) mimikry – predátor napodobuje neškodný druh (případně jeho signály) s cílem oklamat kořist (kajmanka Macrochelys temminckii s červovitým výběžkem) • opylovací (Bakerovy) mimikry – beznektarové rostliny napodobují nektarové a lákají opylovače/napodobují jiné objekty (orchidej Ophrys napodobuje samičky hmyzu) ▪ SEKUNDÁRNÍ OBRANA ŽIVOČICHŮ • 5. ostatní mimikry: • sexuální mimikry – samci napodobují samice stejného druhu –> přístup k páření (často u ryb – slunečnice) • automimikry – model i mim jsou stejného druhu (monarcha stěhovavý – samičky kladou vajíčka na různě jedovaté rostliny -> rozdíly v chutnosti) ▪ SEKUNDÁRNÍ OBRANA ŽIVOČICHŮ • 6. deflekce – útok predátora směruje na postradatelné části těla -> větší šance na útěk – např. falešné oči u motýlů a ryb, autotomie u plazů, měkkýšů • 7. překvapivé podněty – vyvedou predátora z míry -> menší šance na útok – např. náhlé odhalení kontrastního zbarvení, vokalizace, tanatóza ▪ SEKUNDÁRNÍ KOŘIST • Odontopeltis aleijadinho (Polydesmida: Chelodesmidae) PREDÁTOR • ptáci, členovci, savci hypotéza: zrakově se orientující predátoři (ptáci) útočí méně na aposematicky zbarvené jedince s odpuzující tekutinou OBLAST • Rio Doce State Park, Brazílie MATERIÁL A METODY • 300 plastelínových replik Odontopeltis aleijadinho – polovina s aposematickými skvrnami a polovina bez nich • 3 typy replik: a) bez tekutiny b) s methanolem c) s methanolem a odpuzující tekutinou • 50 replik pro každou ze 6 kombinací na 10 lokalitách -> po 48h analýza stop po útoku predátorů VÝSLEDKY • 149 replik vykazovalo známky útoku: • 118 (79%) útok členovců • 24 (16%) útok ptáků • 7 (5%) útok savců • útoky ptáků: • průměrně 13.3% replik bez aposematického zbarvení • průměrně 1.3% replik s aposematickým zbarvením • významný vplyv zbarvení – 10x nižší pravděpodobnost útoku ptákem • zanedbatelný vliv odpuzující tekutiny DISKUZE • vysoká míra napadení členovci -> může být důsledek použití nedostatečného množství odpuzující tekutiny/po čase ztrácí účinek – potřeba dalšího výzkumu • první záznam o funkčnosti aposematického zbarvení u mnohonožek v dešťovém pralese ZDROJE • Tkadlec, E. 2008: Populační ekologie: struktura, růsta dynamika populací. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackéhov Olomouci. • Begon M., Mortimer M. & Thompson D. J. 1996: Population ecology. A unified study of animals and plants. 3rd ed. Oxford: Blackwell Science. • Iniesta, L. F. M., Ratton, P., & Guerra, T. J. 2016: Avian predators avoid attacking artificial aposematic millipedes in Brazilian Atlantic Forest. Journal of Tropical Ecology, 33(01): 89–93. DĚKUJI ZA POZORNOST