Vybrané Aspekty Funkční Morfologie, Fylogeografie a Systematiky Obojživelníků a Plazů
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Vybrané aspekty funkční morfologie, fylogeografie a systematiky obojživelníků a plazů Habilitační práce v oboru zoologie RNDr. Milan Veselý, Ph.D. Olomouc 2021 Agkistrodon bilineatus (Günther, 1863); SMF 42218 Coniophanes piceivittis Cope, 1870; SMF 60745 © Milan Veselý, 2021 Obsah 1. Úvod .............................................................................................................................. 1 2. Funkční morfologie epidermis plazů – získávání vody v pouštních ekosystémech........ 6 3. Fylogeografie populací ještěrky zední v České republice……………………………………….....10 4. Systematika a taxonomie herpetofauny Střední Ameriky ….........................................14 5. Poděkování .................................................................................................................. 25 6. Literatura ..................................................................................................................... 26 7. Přílohy .......................................................................................................................... 35 1. Úvod Od útlého věku jsem byl fascinován biologií. K mým vůbec nejrannějším vzpomínkám patří to, jak jsem se pokoušel vysvětlit nechápajícím „tetám“ v mateřské školce, že přece nemůžu jít po obědě spát s ostatními, když jsem před chvílí viděl v bazénku na zahradě topící se samičku nosorožíka kapucínka, kterou je třeba neprodleně zachránit. Nakonec mi ji pomohli vytáhnout. Ve stejném věku jsem také nakreslil v rámci kreslířské soutěže leporelo „Brouci“, které bylo řadu let vystaveno v přírodovědné expozici Muzea Jihovýchodní Moravy na zámku v Malenovicích. Během následujících let jsem se pak účastnil všech myslitelných biologických aktivit (kroužek mladých přírodovědců při ODDM ve Zlíně, biologické olympiády, letní biologické expedice pořádané ODDM a další akce). Kromě sbírání brouků a přírodnin se u nás doma i přes odpor rodičů, ale s podporou starších bratrů, objevovalo čím dál více živého hmyzu (afrických zlatohlávků, kudlanek, strašilek atd.), pavoukovců (bičovců, sklípkanů, štírů) a posléze i plazů a obojživelníků. Tento stále se prohlubující zájem o přírodu pak nezbytně vyústil ve studium oboru Systematická biologie a ekologie na Přírodovědecké fakultě UP. Po úspěšném ukončení studia jsem nastoupil jako asistent na katedru zoologie PřF UP, primárně s úkolem zajistit výuku mnoha hodin cvičení z obecné zoologie, která mi díky vysokým počtům studentů v kombinovaném studiu s biologií zabírala 18–24 hodin týdně (podle semestru). Postupem času se mi i díky nástupu nových kolegů, kteří se začali na výuce tohoto předmětu také podílet, podařilo rozšířit portfolio mnou vyučovaných předmětů nejprve o Herpetologii a později, po odchodu doc. Evžena Opatrného (nestora české herpetologie) do důchodu i o Batrachologii, kterou původně přednášel. Zároveň jsem se zásadně podílel na zajišťování a postupném rozšíření terénních praxí jakožto nezastupitelné formy výuky systému a ekologie živočichů a jejich vazby na konkrétní životní prostředí, včetně zavedení předmětu Terénní cvičení z mořské biologie, o který je tradičně velký zájem. Studenti zde mohou pozorovat v přirozeném prostředí život a ekologii i těch zástupců živočišných kmenů, které znají ze systému živočichů pouze teoreticky nebo z lihových preparátů. V devadesátých letech jsem také nastoupil do interního doktorandského studia. Protože mě kromě herpetologie stále zajímala i entomologie, zapojil jsem se do mezinárodního projektu výzkumu zaměřeného na sledování vlivů ekologického zemědělství na kvalitu životního prostředí. Ekologické (alternativní) způsoby hospodaření jsou charakteristické menším zatěžováním životního prostředí syntetickými látkami či přímo jedy (pesticidy). 1 V České republice nepatřilo ekologické zemědělství mezi tradiční formy hospodaření, se zaváděním tohoto systému se začalo až po roce 1989. Principy ekologického hospodaření vycházejí ze zásad organizace IFOAM (International Federation of Organic Agriculture Movement), která v mezinárodním měřítku podporuje a organizuje rozvoj dlouhodobě stabilních zemědělských systémů (viz Nařízení rady EHS č. 2092/91, Metodický pokyn pro ekologické zemědělství čj. 655/93-340 ze dne 22. června 1993 a zákon o ekologickém zemědělství z r. 2000). V rámci tohoto projektu jsem studoval společenstva střevlíkovitých v polích s rozdílným typem hospodaření. Uvedená skupina je jedním z ekologicky nejdůležitějších faktorů epigeonu, kde hrají ve své potravní hladině významnou roli jako primární, a především sekundární konzumenti. Jde o systematicky dobře zpracovanou skupinu s množstvím informací o geografickém rozšíření, ekologických nárocích a způsobu života jednotlivých druhů, z nichž mnohé jsou úzce vázány na své životní prostředí a jsou velmi citlivé na jeho změny, navíc lze početný materiál střevlíkovitých získat jednoduchými standardními metodami (Thiele 1977). V neposlední řadě jde o skupinu, s jejíž determinací jsem měl spoustu zkušeností. Práce vycházela z předpokladu, že střevlíkovití, jako terminální predátoři v epigeonu, budou dobře indikovat změny dané přechodem na odlišný způsob obhospodařování. V systému alternativního zemědělství by mělo docházet k vyrovnávání poměrů živin v půdě, ke zvýšení obsahu organických zbytků při organickém hnojení, snížení vstupů syntetických látek (hnojení, pesticidy) a zvýšení heterogenity prostředí díky výraznějšímu zastoupení doprovodných rostlin (plevelů) v porostu. Očekával jsem, že dojde k detekovatelnému vzrůstu abundance a druhové pestrosti střevlíkovitých a k průkazným změnám charakteristik popisujících složení společenstva, jako je diverzita a ekvitabilita, jejichž hodnoty by se měly zvyšovat, případně dominance, jež by měla klesat. S předchozím souvisela otázka, nakolik jsou zmíněné cenologické indexy schopné odrážet případné změny ve společenstvu. Ukázalo se, že na sledovaných alternativně obhospodařovaných polích došlo k jednoznačně detekovatelné změně ve struktuře společenstva střevlíkovitých brouků v porovnání se situací na polích obhospodařovaných konvenčními metodami. I když byl tento posun relativně malý, ze statistického hlediska byl vysoce průkazný. Nicméně, v porovnání s metodami mnohorozměrné statistiky se použité cenologické indexy (Simpsonův index dominance, Shannon-Weaverův index diverzity a ekvitabilita podle Sheldona) jevily jako méně vhodné pro 2 detekci jemných změn ve společenstvech, neboť se signifikantně nelišily mezi alternativně a konvenčně obhospodařovanými plochami ani nevykazovaly žádné jednoznačné trendy ke změnám v čase. Během výzkumu jsem publikoval několik článků vztahujících se ke studované problematice (Veselý 1993; Veselý et al. 1997a,b; Veselý & Kostkan 2000). Výsledky výzkumu jsou pak podrobně zpracovány v mé disertační práci „Vliv typu hospodaření na společenstva střevlíkovitých brouků (Carabidae) v polních ekosystémech v oblasti Hané“, kterou jsem obhájil v roce 2001, a posléze byly publikovány v impaktovém časopise (Veselý & Šarapatka 2008). V dalších letech jsem se věnoval se (už i svými diplomanty) také dalším aspektům biologie a ekologie bezobratlých, kromě střevlíkovitých brouků (Tuf et al. 2003, 2004; Holec et al. 2006; Gabriš et al. 2010, 2011; Veselý et al. 2010, 2011, 2012; Tuf et al. 2012; Růžičková et al. 2015; Konvička et al. 2018) a dalších skupin hmyzu (Dolný et al. 2001; Dolný et al. 2007; Veselý & Cabáková 2018) také např. pavoukům (Gogolka et al. 2008, Lukeš 2013; Javůrek 2017). Zpracování diplomových prací týkajících se střevlíků usnadnilo také to, že jsem na katedře s přispěním kolegů z řad amatérských entomologů postupně vybudoval téměř kompletní srovnávací sbírku střevlíkovitých brouků vyskytujících se v ČR, která studentům ulehčuje determinaci nasbíraného materiálu. Na základě dosavadních prací s agroenvironmentální problematikou jsem byl také přizván do autorského týmu metastudie, zabývající se globální analýzou vlivů různých systémů hospodaření na diverzitu členovců v polních ekosystémech (Lichtenberg et al. 2017). Z důvodu lepšího pochopení složení a významu biocenóz střevlíkovitých v polních ekosystémech jsem zkoumal také pohyblivost velkých střevlíků, konkrétně habitatové preference a migrační vzdálenosti, které u bezkřídlých druhů hrají velkou roli při pronikání do polí. Velcí střevlíci totiž hrají významnou úlohu v ochraně polních ekosystémů před bezobratlými škůdci. V pilotní studii jsme se s mojí doktorandkou zaměřili zejména na použitelnost radiotelemetrie při výzkumu pohyblivosti střevlíka Ullrichova (Růžičková & Veselý 2016). Dalším, neméně důležitým cílem bylo zjistit, jak se brouci pohybují v konkrétním biotopu a jakou vzdálenost v něm dovedou překonat. Zjistili jsme, že existují rozdílné preference pro typ habitatu mezi samci a samicemi a že rychlost migrace v lesním prostředí dosahovala hodnot 20.1 m/ 3 h u samců a 19.6 m/ 3 h u samic. Na louce byla nejvyšší rychlost pohybu pouhých 7.5 m/ 3 h u samců a 17.6 m/ 3 h u samic (Růžičková & Veselý 2018). Abychom prozkoumali míru objektivity 3 výzkumů využívajících při telemetrii střevlíků rodu Carabus aktivní tagy dosahující váhy přibližně 40% hmotnosti jedince, v laboratoři jsme testovali, zda existuje rozdíl v pohyblivosti mezi broukem se zátěží (nalepeným transmiterem) a bez zátěže. Výsledky ukázaly, že u námi použitých transmiterů není signifikantní rozdíl v uběhnuté vzdálenosti mezi zatíženým a nezatíženým jedincem (Veselý & Růžičková in prep.). Biologie stála také v pozadí mé záliby v cestování. Poznávání fauny a flóry jiných