Témata disertačních prací pro obor Zemědělství tropů a subtropů (4106 V012) pro DSP 2011/2012 Katedra chovu zvířat a potravinářství v tropech a subtropech
1. Sociální interakce žirafovitých (Giraffidae) 2. Kódování emocí, individuální identity a typu predátora v akustických signálech morčete domácího (Cavia porcellus) 3. Interakce kořist - predátor v kontextu hlasové komunikace 4. Vliv agrolesnictví na biodiverzitu tropických obojživelníků 5. Rekognice heterospecifických varovných signálů u vybraných druhů malých savců
1. Sociální interakce žirafovitých (Giraffidae) Školitel: doc. MVDr. Daniela Lukešová, CSc. Konzultant: Ing. Karolína Koláčková, Ph.D. Finanční prostředky: IGA ITS, CIGA ČZU v Praze, nebo FRVŠ 2012 spolu s doktorandkou ITS. Přestože jsou žirafy zdánlivě notoricky známými kopytníky, popis jejich sociálních systémů se v literatuře omezuje na označení „volné uspořádání“. Naše pilotní studie ale ukazují, že ve stádech v lidské péči lze velmi dobře vysledovat sociální hierarchii a naznačují také kooperaci mezi jedinci, kteří společně vyrůstají. Cílem práce je zhodnocení sociálních interakcí žirafovitých především v oblasti agonistického chování a prostorového uspořádání. První okruh zahrnuje určení typu hierarchie, faktory ovlivňující postavení zvířete ve stádě a analýzu výhod a nevýhod příslušných ranků. Druhý okruh zahrnuje analýzu složení skupin žiraf v lidské péči a ve volné přírodě a změny v prostorovém uspořádání zvířat. Sběr dat bude probíhat metodou přímého pozorování v zoologických zahradách (Praha, Dvůr Králové, Liberec, Ústí nad Labem, Olomouc), v nichž se počet zvířat pohybuje okolo 50 jedinců, ve volnosti v rezervacích Bandia a Fathala v Senegalu (cca 30 jedinců), případně na dalších vhodných lokalitách. U zvířat budou zaznamenávány interakce typu výhra/prohra a vyhodnoceny pomocí indexů dominance a Cluton Brockova indexu. Metodou scan samplingu bude zaznamenáváno prostorové uspořádání zvířat a vyhodnoceno na základě vzdáleností mezi jedinci.
2. Kódování emocí, individuální identity a typu predátora v akustických signálech morčete domácího (Cavia porcellus) Školitelka: doc. MVDr. Daniela Lukešová, CSc. Konzultant: Mgr. Richard Policht, Ph.D. a Ing. Renata Masopustová Finanční prostředky: IGA ITS, CIGA ČZU v Praze, nebo FRVŠ 2012 spolu s doktorandem ITS. Cílem disertační práce je testovat přítomnost informací zakódovaných v hlasech morčete domácího, jejich ontogenezi a způsob jakým jsou tyto informace zakódovány. Individuální identita v hlasech mladých morčat byla zkoumána autory Tokumaru a kol. (2003), u dospělých jedinců se danou problematikou zabývala práce Baklová (2011). Vedle toho bude testována možná přítomnost ultrazvukové složky komunikace, kterou naznačuje výše jmenovaná práce. Vysokofrekvenční komunikace hraje u altriciálních mláďat hlodavců důležitou roli. Hlavní význam se ukazuje při oddělení mláděte od matky (Anderson, 1954). Jelikož i prekociální mláďata morčat hojně vokalizují v případě oddělení od matky (Berryman, 1976), dá se předpokládat, že i u nich bude vysokofrekvenční komunikace prokazatelná. U prekociálních mláďat osmáků degu (Octodon degus) byla ultrazvuková vokalizace zkoumána a potvrzena (Long, 2009). Dosud publikované články o vysokofrekvenční vokalizaci morčat však její výskyt neprokazují (Berryman, 1976). Morčata reagují vokalizací i na přítomnost predátora (Berryman, 1976), podrobný rozbor nebyl dosud publikován. V práci bude zkoumána hlasová reakce morčat na různé druhy predátorů (např. predátory vzdušné - dravec - a pozemní - had, kočka). V neposlední řadě bude věnována pozornost i hlasovému kódování emocí morčat. Nahrávání vokalizace morčat dvou plemen (skinny a US teddy.) bude probíhat v demonstrační stáji ČZU v Praze, pod odborným vedením Ing. Renaty Masopustové.
Nahrávání jedinců bude probíhat v samostatném boxu vybaveném nahrávacím zařízením (digitální rekordér M-AUDIO Microtrack 24/96 a mikrofonem Sennheiser). Ke zkoumání ultrazvukové vokalizace bude použit ultrazvukový detektor. Data budou analyzována pomocí bioakustických programů (Avisoft, Raven, LMA). Význam jednotlivých akustických parametrů pro kódování sledovaných informací bude testován pomocí mnohorozměrných statistických metod (PCA, diskriminační analýzy, lineární modely).
3. Interakce kořist - predátor v kontextu hlasové komunikace Školitelka: doc. MVDr. Daniela Lukešová, CSc. Konzultant: Mgr. Richard Policht, Ph.D. Finanční prostředky: IGA ITS, CIGA ČZU v Praze, nebo FRVŠ 2012 spolu s doktorandem ITS. Predace je hlavním zdrojem přírodní selekce, která formuje chování kořisti a predátora. Akustická komunikace může snížit riziko ulovení jak z hlediska kořisti a tak z hlediska predátora - zvýšit úspěšnost lovu. Kořist může využívat systém varovných hlasů v rámci vlastního druhu, naučit se rozpoznat varovná volání jiných druhů (kořisti), anebo rozpoznat a adekvátně reagovat na samotné hlasy predátora. Predátoři se často shromažďují v blízkosti své kořisti, a ta je může odhalit v době, kdy zrovna neloví. Existuje několik studií, které se tímto fenoménem zabývají, avšak řada otázek zůstává nezodpovězena (např. zda je kořist schopna rozpoznat typ či velikost predátora). Cílem práce bude posoudit schopnost rekognice mezidruhových varovných signálů, dále bude sledována míra ostražitosti vybraných druhů (srnec obecný, zajíc polní) v oblasti s výskytem přirozeného predátora (rys ostrovid, Lynx lynx) a v oblasti absence přirozeného predátora a konečně bude sledována schopnost rekognice různých typů predátorů. Výzkum bude prováděn ve Středočeském kraji a na dalším území České republiky, v NP Šumava a případně v Krugerově národním parku v Jihoafrické republice. Reakce zvířat (na alarmová volání, na hlasy predátora) budou testovány pomocí playbackových experimentů, kde budou prezentovány jednak varovné hlasy (př. varování sojky obecné, strakapouda velkého) a dále také hlasy vybraných predátorů (psa, vlka, atd.). které budou pouštěny pomocí zvukového přehrávače a megafonu. Před zahájením vlastního playbacku bude spuštěno nahrávání digitální kamerou, kterou bude zaznamenáno chování subjektu ve všech fázích experimentu: pre-playbacku (habituace), v průběhu kontroly a testovém playbacku a následném post-playbacku. Každý testový playback bude prezentován ve 3-5 variantách v náhodném pořadí. Subjekty budou vyhledávány pokaždé v jiné oblasti, se záznamem času a GPS pozice každého experimentu. Playbackové nahrávky budou standardizovány pomocí programu Avisoft. Chování subjektů bude analyzováno z videonahrávek pomocí programu Activities. Jednotlivé typy reakcí budou kategorizovány, kvantifikovány a testovány pomocí jednorozměrných a mnohorozměrných statistických metod (PCA, lineární modely).
4. Vliv agrolesnictví na biodiverzitu tropických obojživelníků Školitelka: doc. MVDr. Daniela Lukešová, CSc. Konzultant: Mgr. Richard Policht, PhD. Finanční prostředky: IGA ITS, CIGA ČZU v Praze, nebo FRVŠ 2012 spolu s doktorandem ITS.
Zemědělská produkce může významně ovlivnit procesy probíhající v celém ekosystému i samotnou biodiverzitu (Greenberg et al. 2000). Ve srovnání s jinými typy využití půdy nahrazující původní typy lesa, tradiční agrolesnické systémy s diversifikovanou a strukturovanou vegetací, mají největší potenciál mezi ostatními typy hospodaření uchovat významný podíl biodiverzity původního habitatu (Schroth et al. 2004). Intenzifikace produkce kakaa v důsledku zvýšeného zájmu mezinárodního obchodu následně vedlo k intenzívní deforestaci a ohrožení biodiverzity (Bisseleua et al. 2008). Nicméně, jaký je tradeoff mezi ztrátou biodiverzity a intenzifikací agroprodukce moc nevíme (Perfecto et al. 2005; Steffan-Dewenter et al. 2007). Intenzifikace může například za určitých podmínek chránit biodiverzitu minimalizací potřeby dalších přirozených habitatů (O’Brien & Kinnaird, 2003) či pestrá společenstva členovců zvyšují možnosti opylování původními zástupci hmyzu (Perfecto et al. 2004). Projekt je součástí širšího výzkumu řešícího vliv agrolesnických systémů pěstování kakaa na bidiverzitu dalších modelových organismů (savců, ptáků, stromů) v peruánské Amazonii. Cílem studie je porovnání druhového bohatství obojživelníků agrolesnických systémů a stanovišť sekundárních a primárních habitatů za účelem determinace impaktu tohoto typu hospodaření na biodiverzitu obojživelníků. Sběr dat bude probíhat od července 2011 v Amazonii (Pucallpa, Peru). Druhová diverzita obojživelníků bude zjišťována pomocí standardních kvantitativních metod (transekty a odchyty) na třech typech ploch: (1) agrolesnický systém (kakao), (2) okolní habitat (př. sekundární les apod.), (3) původní habitat (př. primární les). Odchycená zvířata budou navíc individuálně identifikována za účelem aplikace capture-mark recapture“ metod pro výpočet velikosti populací. Vedle toho budou sbírána i data charakterizující mikrohabitat a prostředí (struktura vegetace, zapojení porostu, míra oslunění, vlhkost, druhová skladba vegetace apod.) pro zjištění míry vlivu jednotlivých parametrů prostředí na lokální biodiverzitu, tj. stanovení beta diverzity. Data budou testována pomocí standardních mnohorozměrných statistických procedur, zejména v programu CANOCO.
5. Rekognice heterospecifických varovných signálů u vybraných druhů malých savců Školitelka: prof. MVDr. Eva Baranyiová, CSc. Konzultant: Mgr. Richard Policht, Ph.D. Finanční prostředky: IGA ITS a CIGA ČZU v Praze.
Rozpoznávání varovných hlasů mezi různými druhy obratlovců bylo zaznamenáno u některých modelových skupin savců a ptáků. Nabízí se zde další modelové organismy, zejména takové, vyznačující se poněkud odlišnou kombinací antipredačních strategií než tomu bylo u doposud studovaných zástupců. Správná identifikace akustických signálů označujících přítomnost predátora (včetně člověka) a odpovídající antipredační strategie může podstatně zvyšovat šance na přežití. Takováto schopnost pak může být silně favorizována selekčním tlakem zejména v oblastech sympatrického výskytu predátorů se silným predačním tlakem. Modelovým druhem tohoto výzkumu bude zajíc polní který se vyznačuje kombinací dvou zcela odlišných antipredačních strategií: (1) útěkem, (2) zalehnutím. Jedincům jmenovaného druhu budou prezentovány varovné signály jiných druhů (př. sojky obecné). Následně bude testováno, které varovné signály je schopen rozlišit, jaké faktory jsou důležité (např. vzdálenost od nejbližšího potenciálního úkrytu predátora, typ habitatu, typ potenciálního úkrytu predátora, sezóna, povětrnostní podmínky, apod.) a které z nich fungují
jako prediktory rozhodující přepínání mezi oběma jmenovanými typy antipredační reakce. Návrh projektu vychází z výsledků pilotní studie vykonané na našem pracovišti. Vedle interakcí zmiňovaných druhů budou testovány i další druhy, které byly součástí našich předešlých výzkumů (např. sysel obecný). Výzkum bude prováděn v několika oblastech ČR vyznačujících se různou intenzitou predačního tlaku tak i zastoupením jednotlivých predátorů na predaci cílových druhů. Reakce jedinců modelových druhů na heterospecifická alarmová volání budou testovány pomocí playbackových experimentů, kde budou prezentovány jednak varovné hlasy (např. varování sojky obecné, strakapouda velkého, kosa černého, srnce obecného). Před zahájením vlastního playbacku bude spuštěno nahrávání digitální kamerou, kterou bude zaznamenávat chování subjektu (1) před vlastním experimentem (pre-playbacku) za účelem habituace, (2) v průběhu kontroly (nealarmové hlasy jiných druhů) a (3) vlastním testovém playbacku (alarmu). Každý testový playback bude prezentován ve 3-5 variantách v náhodném pořadí z důvodu vyhnutí se pseudoreplikaci. Subjekty budou vyhledávány pokaždé v jiné oblasti, se záznamem času a GPS pozice každého experimentu. Playbackové nahrávky budou standardizovány pomocí programu Avisoft. Chování subjektů bude analyzováno z videonahrávek pomocí programu Activities. Jednotlivé typy reakcí budou kategorizovány, kvantifikovány a testovány pomocí jednorozměrných a mnohorozměrných statistických metod (PCA, lineární modely).
