Najważniejsze osiągnięcia 2010

Kalinowska R., Pawlik-Skowrońska B. 2010 - Response of two terrestrial green microalgae (Chlorophyta, Trebouxiophyceae) isolated from Cu-rich and unpolluted soils to copper stress - Environmental Pollution, 158: 2778-2785

Niektóre glony mogą zasiedlać gleby ekstremalnie zanieczyszczone metalami ciężkimi, jednakże komórkowe mechanizmy leżące u podstaw ich funkcjonowania w takich środowiskach są mało poznane. Stwierdzono, że wysoka odporność na miedź zielenicy Stichococcus minor wyizolowanej z obciążonych tym metalem gruntów osadnika poflotacyjnego polega na ograniczonej (w porównaniu z glonami z terenów niezanieczyszczonych) wewnątrzkomórkowej akumulacji Cu oraz zdolności do utrzymywania wysokiego poziomu zredukowanego glutationu (antyoksydanta oraz substratu do produkcji fitochelatyn) wraz z jednoczesną produkcją fitochelatyn wiążących metal. Oligopeptydy tiolowe u S. minor pełniły istotną rolę w ochronie komórek przed stresem oksydacyjnym powodowanym przez Cu. Odzwierciedlał to wysoki stosunek stężeń glutationu zredukowanego do utlenionego u odpornego na Cu S. minor, który był 7-krotnie wyższy niż u wrażliwej na Cu zielenicy Geminella terricola

***

Hoste-Danyłow A., Romanowski J., Żmichorski M. 2010 - Effects of managements on invertebrates and birds in extensively used grassland of Poland - Agriculture, Ecosystems & Environment, 139: 129-133

Sposób zagospodarowania środowisk rolniczych istotnie wpływa na różnorodność biologiczną. Przebadano wpływ gospodarowania użytkami zielonymi (wypas, koszenie i ugorowanie) na epigeiczne bezkręgowce i żerujące ptaki na ekstensywnie użytkowanych łąkach obszaru Natura 2000 "Puszcza Kampinoska" w centralnej Polsce. Badano dwanaście powierzchni reprezentujących 4 typy zagospodarowania, na których od kwietnia do lipca 2008 r. wykonano pomiary wysokości roślinności, odłowy bezkręgowców oraz obserwacje ptaków. Na każdej powierzchni ustawiono pięć pułapek Barbera czynnych przez siedem dni. W ciągu 3 sesji odłowów, odłowiono w sumie ok. 20 000 bezkręgowców (głównie Aranea, Coleoptera i Hymenoptera). Obserwacje żerujących ptaków prowadzano oddzielnie na każdej powierzchni, przynajmniej dwa razy w tygodniu. Odnotowano 156 osobników należących do 18 gatunków (głównie Sturnus vulgaris, Motacilla alba). Stwierdzono że zespoły bezkręgowców i ptaków na badanych powierzchniach różniły się w zależności od sposobu ich zagospodarowania. Wysokość roślinności, główny czynnik różnicujący analizowane powierzchnie, była pozytywnie skorelowana z obfitością bezkręgowców a negatywnie - z liczbą ptaków. To potwierdza wcześniej notowaną prawidłowość, że ptaki wybierając miejsce żerowania w większym stopniu kierują się strukturą roślinności niż obfitością pokarmu. Obecność zwierząt gospodarskich w połączeniu z niewielką wysokością roślinności czyni pastwiska szczególnie odpowiednimi terenami na żerowiska dla ptaków. Bezkręgowce jednak preferowały wyższą roślinność, co wskazuje, iż żaden typ zagospodarowania użytków zielonych nie powinien być faworyzowany w skali krajobrazu. Heterogeniczna mozaika ekstensywnie zagospodarowanych użytków zielonych ma szansę podtrzymać wysoką różnorodność fauny w ekosystemie.

***

Han C.S., Jabłoński P.G. 2010 - Male water striders attract predators to intimidate females into copulation - Nature Communications, 1, 52: 1-6 (DOI:10.1038/ncomms1051).
Han C.S., Jabłoński P.G. 2010 - Size-assortative mating and sexual size dimorphism are predictable from simple mechanics of mate-grasping behaviour - BMC Evolutionary Biology, 10, 359: 1-16 (DOI: 10.1186/1471-2148-10-359).

W pracach nad nartnikami autorzy wykazali, że samce nartników skłaniają samice do kopulacji pod groźbą przywabienia drapieżników, które głównie zagrażają życiu samic a nie samców. Ewolucja takich zachowań samców jest prawdopodobnie odpowiedzią na ewolucję morfologicznych adaptacji u samic, które uniemożliwiają samcom rozpoczęcie kopulacji bez "zgody" samicy. Samce więc wymuszają taką zgodę produkując wibracje przywabiające drapieżniki tak długo, aż samica zgodzi się na kopulację. Badania te ilustrują ewolucyjny  "wyścig zbrojeń między płciami". Ponadto zaprezentowano bardzo prosty mechaniczny model opisujący sytuację samicy uwięzionej w  "objęciach" samca.  Jest on w stanie wyjaśnić ewolucję dymorfizmu płciowego u nartników, a być może innych zwierząt o podobnym zachowaniu. Jest to pierwsza praca, w której metoda wzięta z nauki o konstrukcji robotów, została zastosowana do analizy procesów ewolucyjnych u zwierząt

Najważniejsze osiągnięcia 2009

Chang S. Han., Jabłoński P.G. 2009. Female genitalia concealment promotes intimate male courtship in a water strider. Plos One 4, e5793

W teorii ewolucji kontrowersyjne jest pytanie o to, czy konflikt między samicą a samcem może prowadzić do "zwycięstwa" jednej płci nad druga. Wyniki pracy sugerują, że u jednego gatunku nartnika, G.gracilicornis, to właśnie się stało. Samice wydają się uzyskiwać przewagę,  przynajmniej jeśli chodzi o decyzje dotyczące kopulacji. U tego gatunku nartnika stwierdzona została unikalna adaptacja przypominająca swoisty "pas cnoty", istnienie którego w tym przypadku jest w interesie samicy, broniącej się przed kosztami zbyt częstych kopulacji. Wykazano w eksperymentach, że morfologię siódmego segmentu ciała u samic można wytłumaczyć tego typu funkcją. Jest to odpowiedz ewolucyjna samic na agresywne zachowania samców w czasie kopulacji. Zapobiega to kopulacjom, które samiec chciałby odbyć wbrew interesom samicy.

***

Obidziński A, Kloss M., Cedro A. 2009. Is spontaneous regeneration of raised mire vegetation possible? A case study of the 'Czarne Bagno' mire in the Bystrzyckie Hills, southern Poland. The Holocene 19, 2: 229-239.

Na torfowisku Czarne Bagno leżącym w Górach Bystrzyckich przeprowadzono interdyscyplinarne badania dążące do ustalenia tendencji dynamicznych roślinności torfowiskowej. Scharakteryzowano fitocenozy tworzące współczesną roślinność. Wykonano prace torfoznawcze rekonstruujące historię złoża. Analizy botaniczne prób torfowych pozwoliły na zidentyfikowanie roślin, których szczątki zachowały się w torfie. Umożliwiło to odtworzenie zbiorowisk subfosylnych biorących udział w sukcesji roślinnej.  Wykorzystując ekologiczne liczby wilgotnościowe  określono paleohydrologiczne zmiany na torfowisku w okresie polodowcowym. Na podstawie badań dendrochronologicznych określono stadia rozwoju drzewostanu porastającego Czarne Bagno. Najstarsze drzewa liczą około 250 lat.  Wkroczenie roślinności drzewiastej zbiegło się z początkiem odwodnienia torfowiska. Ostatnie 50 lat, w wyniku ponownego wzrostu uwodnienia siedliska, przyniosło odwrócenie tej tendencji wyrażające się stopniowym ustępowaniem drzewostanu.

***

Żmihorski M., Romanowski J.,  Osojca G. 2009. Habitat preferences of a declining population of the little owl Athene noctua in Central Poland. Folia zool. 58: 207-215

Analizowano wybiórczość środowiskową pójdźki Athene noctua w celu określenia przyczyn ginięcia tego gatunku w Polsce. Przy pomocy metod GIS porównano charakterystyki 25 zasiedlonych terytoriów z 50 losowo wybranymi niezasiedlonymi stanowiskami w krajobrazie rolniczym Niziny Mazowieckiej w latach 2000 - 2005. Stwierdzono wyższy udział zabudowy w obrębie terytoriów pójdźki, natomiast nie wykazano różnic w pozostałych charakterystykach terenu (udział lasu, pól, użytków zielonych, długości ekotonów, różnorodności środowisk). Analiza użytkowania środowisk w kolejnych 7 terytoriach pójdźki, które zostały opuszczone przez te ptaki w 1990 r. pokazała zmniejszenie się liczby głowiastych wierzb i wzrost liczby budynków w tych terytoriach. Wyniki wskazują na znaczną plastyczność ekologiczną pójdźki. Spadek powierzchni użytków zielonych i liczby głowiastych wierzb w krajobrazie rolniczym prawdopodobnie nie tłumaczy załamania liczebności tego gatunku.

Najważniejsze osiągnięcia 2008

Matyjasiak P., Marzal A., Navarro C., de Lope F., Moller A. P. 2008 - Fine morphology of experimental tail streamers and flight manoeuvrability in House Martins (Delichon urbica) - Functional Ecology, (on-line).

Publikacja ta przedstawia wyniki badań eksperymentalnych, które wykonano w celu przeanalizowania różnych scenariuszy ewolucji długich wąskich sterówek, pełniących u jaskółek dymówek funkcję ozdoby płciowej. Sprawdzono, czy ozdobne sterówki mogły początkowo ewoluować pod wpływem doboru faworyzującego zwrotność w locie, czy raczej pod wpływem doboru płciowego, prowadzącego do rozwoju upośledzającego zwrotność, kosztownego ornamentu. Do badań wybrano oknówkę, gatunek monomorficzny, blisko spokrewniony z dymówką, lecz nie posiadający ozdobnych sterówek. Sterówki oknówek wydłużano eksperymentalnie za pomocą doklejanych fragmentów piór o różnej długości i szerokości (w ten sposób imitowano kolejne hipotetyczne stadia ewolucyjne ornamentu dymówki), a następnie w specjalnym tunelu do badania lotu testowano wpływ tej manipulacji na zwrotność. Stwierdzono, że cechą morfologiczną, która wpływa na zwrotność, jest szerokość a nie długość sterówek. Wydaje się więc, że za ewolucyjne wydłużenie sterówek u dymówki odpowiada dobór płciowy, a nie, jak sugerowały wcześniejsze badania, dobór na zwrotność w locie.

***

Romanowski J., Kowalczyk K., Rau K. 2008 - Population viability modelling and potential threats to the beaver in the Vistula River valley, Poland - Ann. Zool. Fennici 45: 323-328.

W pracy wykorzystano dane o rozmieszczeniu bobra na odcinku doliny Wisły od Warszawy do Włocławka (135 km długości) oraz model siedliskowy LARCH dla oceny trwałości (viability) lokalnych populacji w różnych fazach ekspansji tego gatunku. Dodatkowo oceniono wpływ przekształceń środowiska, przedstawionych w formie przestrzennych scenariuszy maksymalnej regulacji, renaturalizacji i zalesienia, czyli trzech najbardziej prawdopodobnych kierunków rozwoju doliny rzeki. Oceniono że obecnie nadrzeczne siedliska utrzymują trwałe lokalne populacje bobra (Minimum Viable Populations) połączone ze sobą w jedna sieć. Wyniki modelowania pokazują na większą wrażliwość populacji o niskiej liczebności na te same zmiany środowiska. Hipotetyczna konstrukcja dwóch nowych zapór i usunięcie zadrzewień łęgowych w obrębie międzywala doprowadzić mogą do ok. 25% redukcji liczebności populacji. Natomiast plany renaturalizacji brzegów Wisły prowadzić mogą do ok. 42% wzrostu liczebności populacji.
Dolina środkowej Wisły zasiedlona jest przez bogaty zespół ssaków (co najmniej 51 gatunków), a zadrzewienia łęgowe i obecność wysp zapewniają obecnie dobrą łączność siedlisk dla tych zwierząt (Romanowski 2007). Wyniki modelowania wpływu potencjalnych zmian środowiskowych na populacje bobra pozwalają stwierdzić, że analiza scenariuszy przy pomocy modeli siedliskowych może służyć do oceny wpływu przyszłych decyzji planistycznych na różnorodność fauny doliny Wisły.

***

Kaliszewicz A., Uchmański J. 2008 - A cross-phyla response to Daphnia chemical alarm substance by an aquatic oligochaete - Ecological Research, (on-line)

Dotychczasowe badania dotyczące chemicznej indukcji reakcji obronnych ofiar jednoznacznie wskazują na istnienie związków chemicznych uwalnianych podczas ataku ofiary. Uwalniane podczas uszkodzenia powierzchni ciała związki chemiczne odbierane są przez inne osobniki tego samego gatunku jako substancja alarmowa informująca o zagrożeniu. Okazuje się, że chemiczne substancje alarmowe odbierane są nie tylko przez osobniki tego samego gatunku, ale również istnieje wymiana informacji między osobnikami różnych gatunków, nawet z odrębnych grup systematycznych. W takim przypadku reakcja na chemiczne substancje alarmowe od zaatakowanych osobników innych gatunków nie może być tłumaczona pokrewieństwem. Przeprowadzone eksperymenty laboratoryjne nad indukcją reakcji obronnych wodnego skąposzczeta Stylaria lacustris (Oligochaeta, Naididae) w odpowiedzi na substancje chemiczne uwalniane od uszkodzonych wioślarek Daphnia magna i Daphnia hyalina (Arthropoda, Cladocera) wskazują na istnienie reakcji międzygatunkowych w odpowiedzi na substancje alarmowe. S. lacustris zareagowała na chemiczne substancje uwalniane z uszkodzonych D. magna, natomiast takiej reakcji nie zaobserwowaliśmy w odpowiedzi na chemiczne substancje od D. hyalina. S. lacustris i D. magna należą do tej samej gildii pokarmowej i narażone są na tych samych drapieżników, m.in. larwy ważek Zygoptera. D. hyalina jest gatunkiem pelagicznym, należącym do ofiar z innej klasy wielkości niż S. lacustris. Reakcja S. lacustris na chemiczne substancje alarmowe uwalniane od uszkodzonych D. magna była identyczna jak na substancje uwalniane od osobników własnego gatunku - wzrost tempa reprodukcji, a więc zmiana strategii życiowych w obliczu zagrożenia drapieżnictwem. Wyniki wskazują nie tylko na istnienie reakcji na chemiczne sygnały alarmowe pomiędzy bezkręgowcami należącymi do odrębnych jednostek systematycznych (Annelida i Arthropoda), ale również na fakt, że S. lacustris jest w stanie odróżnić substancje alarmowe od blisko spokrewnionych gatunków (rodzaj Daphnia), co może sugerować, że chemiczne substancje alarmowe są specyficzne dla gatunku. Niestety badanie reakcji na chemiczne sygnały alarmowe jest utrudnione przez fakt nieznajomości, jak dotychczas dokładnej chemicznej budowy substancji alarmowych, które przypuszczalnie są peptydami lub prostymi białkami. Niezbędne są dalsze badania nad reakcjami potencjalnych ofiar na chemiczne substancje alarmowe w celu potwierdzenia lub wykluczenia czy te substancje są specyficzne dla gatunku i czy istnieją receptory zdolne do odbierania obecności substancji alarmowych uwalnianych od ofiar różnych gatunków.

*** 

Pawlik-Skowrońska B., Pirszel J., Kornijów R.2008 - Spatial and temporal variation in microsystin concentrations in a hypertrophic lake during perennial Planktothtix agardhii bloom - Annales de Limnology-International Journal of Limnology, 44: 145-150.

Stwierdzono, że w silnie zeutrofizowanych, polimiktycznych zbiornikach wodnych, w których masowo rozwijają się sinice produkujące cyjanotoksyny, rozkład czasowo- przestrzenny biomasy tych mikroorganizmów jest inny niż rozkład stężeń toksyn przez nie produkowanych. Biomasa tworzącej zakwit sinicy Planktothrix agardhii w powierzchniowej warstwie wody zawierała więcej mikrocystyn niż rozmieszczona w warstwie przydennej. W miesiącach zimowych dominowały w wodzie mikrocystyny pozakomórkowe, a w sezonie letnio-jesiennym wewnątrzkomórkowe. Może to implikować specyficzne konsekwencje dla biocenoz jezior.

Najważniejsze osiągnięcia 2007

Pawlik-Skowrońska B., Brown M.T., Pirszel J. 2007 - Concentration of phytochelatins and GSH found in natural assemblages of brown, red and green seaweeds are dependent on species and metal pollution of habitats - Aquatic Toxicology, 83: 190-199.

Po raz pierwszy wykryto obecność indukowanych peptydów tiolowych - fitochelatyn, w plechach odległych filogenetycznie brunatnic i krasnorostów zasiedlających wody morskie zanieczyszczone metalami ciężkimi. Stwierdzono, że zdolność brunatnic morskich (Fucus serratus, F. vesiculosus) do rozwoju w zanieczyszczonych mieszaniną metali wodach przybrzeżnych jest związana z ich zdolnością do intensywnej produkcji wiążących metale fitochelatyn przy jednoczesnym utrzymywaniu wysokiego poziomu ich prekursora zredukowanego glutationu. Poziom fitochelatyn u badanych, odpornych na metale brunatnic korelował w wysokim stopniu z całkowitym stężeniem zakumulowanych w plechach metali.
Stwierdzono też, że u morskich zielenic (Ulva spp, Codium sp) zasiedlających te same wody, fitochelatyny nie są produkowane, ponieważ metale są u nich kumulowane w zewnętrznych warstwach polisacharydów.

***

McCormack J.E. Jablonski P.G., Brown J.L. 2007 - Producer-scrounger roles and preferential joining based on dominance in a free-living group of Mexican jays (Aphelocoma ultramarina) - Behaviour, 144: 967-982)

Lee S.D., Jabłoński P.G., Higuchi H. 2007. Winter foraging of endangered cranes in DMZ, Korea: importance of un-ploughed rice fields for conservation - Biological Conservation, 138: 286-289.

W pracach opisane zostały interakcje wewnątrzgatunkowe oraz międzygatunkowe między ptakami konkurującymi o zasoby pokarmowe w sytuacji żerowania w grupach. Na przykładzie interakcji w grupach socjalnych sójek meksykańskich zasugerowano nowe drogi rozwoju modeli tzw "producer-scrounger", czyli opisu interakcji, w których pewne osobniki w grupie wykorzystują zasoby znalezione przez inne osobniki poprzez podkradanie pokarmu innym. Wyniki wskazują na zbytnie uproszczenia dotychczasowych modeli oraz na to, że właściwe testowanie modeli powinno się odbywać w naturze, a nie w klatkach i w sztucznie stworzonych grupach zwierząt. Na przykładzie obserwacji żerowania w dwugatunkowych grupach żurawi pokazano, jak interakcje międzygatunkowe oraz zasobność środowiska może wpływać na żerowanie dwóch zagrożonych wyginięciem gatunków Grus vipio i Grus japonensis oraz jak modele optymalizacyjne zachowań w grupach zwierząt mogą wyjaśniać interakcje między tymi gatunkami. W jednej z prac (Behavioral Conservation) skupiono się na znaczeniu sposobu uprawiania roli w okolicy Strefy Zdemilitaryzowanej w Korei Południowej dla żerowania ptaków na tych terenach. Wyniki będą szczególnie ważne w przyszłości dla celów ochroniarskich, gdy Strefa Zmilitaryzowana między Koreą Południową a Północną zostanie otwarta do użytkowania.

***

Kloss M. 2007 - Roślinność subfosylna na tle wysokich torfowisk mszarnych w północno-wschodniej i środkowej Polsce oraz w Sudetach - Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, 141 ss.

Praca prezentuje wyniki badań paleoekologicznych, rekonstruujących historię torfowisk wysokich położonych w trzech regionach geograficznych Polski. Budowę geologiczną wybranych bagien torforwórczych rozpoznano wzdłuż transektów. W miejscach wierceń scharakteryzowano osady biogeniczne w sposób ciągły od powierzchni terenu do podłoża mineralnego. W pobranych rdzeniach torfowych m.in. wykonano analizy makroszczątków roślinnych i datowania radiowęglowe. Zrekonstruowano i scharakteryzowano 20 torfotwórczych zbiorowisk subfosylnych. Odtworzono etapy naturalnej sukcesji roślinnej od momentu założenia złóż do czasów współczesnych. Wykorzystując wskaźnikowe właściwości roślin określono paleohydrologiczne zmiany w kolejnych stadiach rozwoju ekosystemów torfowiskowych. Analiza składu botanicznego utworów biogenicznych umożliwiła m.in. prześledzenie dróg rozwoju torfowisk prowadzących do ich ombrotrofii oraz przedstawienie zagadnienia przejścia jezior w torfowisko. Przedstawiono także podobieństwa i różnice w sukcesji roślinnej na torfowiskach różnych regionów. Jest to pierwsze w Polsce szczegółowe opracowanie dotyczące zróżnicowania i rozwoju kopalnych zbiorowisk torfotwórczych zrekonstruowanych w złożach torfowisk na niżu i w górach.

Najważniejsze osiągnięcia 2006

Jabłoński P.G., Lee S.D., Jerzak L. 2006 - Innate plasticity of a predatory behavior: nonlearned context dependence of avian flush-displays - Behavioral Ecology, 17: 925-936

Jabłoński P.G., Lasater K., Mumme R.L., Borowiec M., Cygan J.P., Pereira J., Sergiej E. 2006 - Habitat-specific sensory-exploitative signals in birds: propensity of dipterian prey to cause evolution of plumage variation in flush-pursuit insectivores - Evolution, 60: 2633-2642.

Jabłoński P.G., Lee S.D. 2006 - Effects of visual stimuli, substrate-borne vibrations and air current stimuli on escape reactions in insect prey of flush-pursuing birds and their implication for evolution of flush-pursuers - Behaviour, 143: 303-324.

Mumme, R.L., Galatowitsch M.L., Jabłoński P.G., Stawarczyk T.M., Cygan J.P. 2006 - Evolutionary significance of geographic variation in a plumage-based foraging adaptation: an experimental test in the slate-throated redstart (Myioborus miniatus) - Evolution, 60:1086-1097.

W czterech pracach pokazano, jak genetycznie uwarunkowane adaptacje drapieżnika do eksploatacji antydrapieżniczych reakcji ucieczki u ofiar (reakcji korzystnych w unikaniu wielu innych drapieżników) są kształtowane przez dobór naturalny, którego głównym czynnikiem jest wzrokowa wrażliwość ofiar. Opisano, w jaki sposób dobór ten może prowadzić do geograficznego zróżnicowania drapieżników i do powstania podgatunków w skali wewnątrz- i między-kontynentalnej u ptaków owadożernych (drapieżników), zakładając, że warunki środowiska różnią się pod względem parametrów fizycznych ważnych dla odbioru bodźców wzrokowych przez owady (ofiary). Dyskutowane są hipotetyczne drogi ewolucji adaptacji drapieżnika w kontekście wrażliwości wzrokowej różnych grup owadów. Całość wyników wykazuje związek między ekologicznymi badaniami geograficznej różnorodności organizmów z jednej strony, a szczegółowymi badaniami neuro-etologicznymi z drugiej strony, w celu wyjaśnienia ewolucji w przeszłości oraz obecnej przestrzennej zmienności strategii drapieżniczych. Takie podejście klasyfikuje te badania jako należące do stosunkowo nowego kierunku: "neuro-ekologii"

***

Zalewski M., Ulrich W. 2006 - Dispersal as a key element of community structure: The case of ground beetles on lake islands - Diversity and Distribution, 12: 767-775.

Urlich W., Zalewski M. 2006 - Abundance and co-occurrence patterns of core and satellite species of ground beetles on small lake islands - Oikos, 114: 338-348.
We współpracy z Wernerem Ulrichem pokazano duże znaczenie dyspersji w kształtowaniu struktury zespołu. W tych pracach wykorzystano unikatowy obiekt badawczy, jakim są chrząszcze z rodziny biegaczowatych zamieszkujących niewielkie mazurskie wyspy. Carabidae bez większego błędu można podzielić wedle siły dyspersji na gatunki dyspersyjne, niedyspersyjne, czyli bezskrzydłe oraz dymorficzne tzn. te o elastycznej strategii dyspersji. Zgrupowania każdej z tych grup gatunków prezentuje zupełnie inną strukturę zespołu; tak pod względem rozkładów liczebności, wzorców rozmieszczenia jak i współwystępowania gatunków. W dużym uproszczeniu gatunki dyspersyjne w przeciwieństwie do bezskrzydłych cechuje niska średnia liczebność, kolonizują mniej wysp, a współwystępowanie i ugniazdowienie ma charakter przypadkowy. Gatunki dymorficzne wydają się czerpać korzyści z elastycznej strategii i pod względem zdolności kolonizacji wysp nie mają sobie równych. Co więcej zespół biegaczowatych wyraźnie dzieli się na gatunki pospolite i rzadkie, co nie jest statystycznym artefaktem, lecz wynika z istotnych ekologicznych różnic. W szczególności zaś zespół gatunków rzadkich jest kształtowany w głównej mierze przez migracje. Tymczasem w zespołach gatunków pospolitych biologiczne interakcje mają znaczącą role.

***

Moller A. P., Chabi Y., Cuervo J. J., de Lope F., Kilpimaa J., Kose M., Matyjasiak P., Pap P. L., Saino N., Sakraoui R., Schifferli L., von Hirschheydt J. 2006 - An analysis of continent-wide patterns of sexual selection in a passerine bird - Evolution 60 (4): 856-868.

Praca nawiązuje do klasycznych badań nad klinową zmiennością geograficzną cech morfologicznych, a dotyczy procesów leżących u podstaw tej zmienności. Podsumowuje kilkuletnie badania nad zmiennością w skali kontynentu nacisku doboru w odniesieniu do cech morfologicznych u gatunku modelowego, jakim jest jaskółka dymówka Hirundo rustica. Zebrano materiał nt. biologii rozrodu w 22 populacjach dymówki (prawie 6500 osobników) z obszaru rozciągającego się od północnej Afryki i Hiszpanii po Finlandię i od Rumunii po Danię. W szczególności dostarczono dane dla dwóch polskich populacji dymówki (jednej z okolic Skierniewic i jednej z okolic Suwałk). Wzięto pod uwagę dwie komponenty doboru - korzyści uzyskiwane przez najbardziej atrakcyjne samce ze względu na przystępowanie do rozrodu wcześnie w sezonie (większa przeżywalność potomstwa) i wysoki sezonowy sukces reprodukcyjny (posiadanie najbardziej płodnych partnerek). Analizowano gradienty nasilenia doboru wobec długości ogona, będącego ornamentem płciowym, i kilku innych cech morfologicznych, które posłużyły jako kontrola. Wyniki wskazują z jednej strony na powtarzalność wzorców doboru i morfologii w czasie w poszczególnych populacjach i zgodność kierunków działania doboru w dużej skali geograficznej. W poszczególnych populacjach dobór działał przez długi okres w tym samym kierunku, faworyzując samce i samice o długich ogonach ze względu na termin rozpoczęcia lęgów i samce ze względu na sezonowy sukces reprodukcyjny. Efekty obu badanych komponentów doboru na fenotyp wzmacniały się. Z drugiej strony stwierdzono istotne międzypopulacyjne różnice siły nacisku doboru, w tym różnice presji doboru na obie płci, które wyjaśniają obserwowaną klinową zmienność morfologiczną populacji dymówki. Zmienność długości ogona i wielkości dymorfizmu płciowego długości ogona odzwierciedla klinową zmienność kosztów i korzyści związanych z posiadaniem ornamentu. Presja doboru wydaje się być wystarczająco silna, by zniwelować efekty przepływu genów pomiędzy populacjami. Praca ta może przyczynić się do lepszego zrozumienia współzależności pomiędzy zmiennością nasilenia doboru a zmiennością morfologii osobników w skali kontynentu.

***

Gorbi G., Torricelli E., Pawlik-Skowrońska B., Sanita di Toppi L., Zanni C., Corradi MG. 2006 - Differential responses to Cr VI-induced oxidative stress between Cr-tolerant and wild type strains of Scenedesmus acutus - Aquatic Toxicology 79: 132-139
Pawlik-Skowrońska B., Purvis O.W., Pirszel J., Skowroński T. 2006 - Cellular mechanisms of Cu-tolerance in the epilithic lichen Lecanora polytropa growing at a copper mine - The Lichenologist 38: 267-275

Backor M., Pawlik-Skowrońska B., Tomko J., Budova J., Sanita di Toppi L. 2006 - Response to copper stress in aposymbiotically grown lichen mycobiont Cladonia cristatella Tuck.: uptake, viability, ergosterol and production of non-protein thiols - Mycological Research, 110: 994-999.

Stwierdzono rolę związków tiolowych we współtolerancji na chrom i kadm u zielenicy Scenedesmus acutus. W przypadku szczepu S. acutus tolerującego podwyższone stężenia chromu stwierdzono współtolerancję na kadm, która związana jest ze konstytucyjnie wyższym stężeniem cysteiny, siarkowego aminokwasu pełniącego kluczową rolę w cząsteczkach glutationu i fitochelatyn, oraz z istotnie wyższym stężeniem zredukowanego glutationu i fitochelatyn niż w szczepie tej zielenicy wrażliwym na chrom i kadm. Szczep zielenicy tolerujący chrom wykazywał również podwyższoną odporność na stres oksydacyjny, wywoływany przez ten metal w komórkach szczepu wrażliwego. Stwierdzono, że jest ona oparta na szybkiej regulacji szlaku metabolicznego, prowadzącej do zwiększonej syntezy glutationu, pełniącego w komórkach rolę przeciwutleniacza. Szczep wrażliwy nie wykazywał takiej zdolności.
Badania nad akumulującym duże ilości miedzi (1.3% s.m.), naskalnym poroście Lecanora polytropa wykazały, że metal ten jest akumulowany w apotecjach głównie w strefie zbudowanej przez grzyb i że zdolność do utrzymywania wysokiego poziomu glutationu w formie zredukowanej (GSH) jest istotnym elementem mechanizmu obronnego tego porostu przed nadmiarem miedzi . Jednakże, obecności fitochelatyn w formie utlenionej w apotecjach chronicznie narażonych na miedź świadczy o tym, że miedź jest dostępna dla komórek fotobionta oraz że peptydy te, posiadające również właściwości redukujące mogą służyć do przekształcania bardziej toksycznych jonów Cu2+ do mniej toksycznych Cu1+. Wykazano więc, że u porostu akumulującego znaczne ilości miedzi fitochelatyny wraz z GSH, są istotnym elementem złożonego zjawiska tolerancji na miedź. Tak więc mechanizmy obrony przed toksycznymi jonami metali (jak dotąd bardzo słabo poznane u porostów) są różne w poszczególnych symbiontach.
W eksperymentach prowadzonych na apo-symbiotycznie rozwijającym się mikobioncie porostowym Cladonia cristatella eksponowanym na wzrastające stężenia miedzi, udowodniono brak produkcji fitochelatyn, a najistotniejszym niebiałkowym związkiem tiolowym okazał się glutation, zaangażowany w zwalczanie stresu oksydacyjnego.

Najważniejsze osiągnięcia 2005

Kaliszewicz A., Johst K., Grimm V., Uchmański J. 2005. Predation effect on the evolution of life-history traits in a clonal oligochaete. American Naturalist 166: 409-417

Pomimo licznych badań nad ewolucją historii życia u zwierząt rozmnażających się płciowo lub partenogenetycznie, sporadyczne dane dotyczą zwierząt rozmnażających się bezpłciowo bez udziału gamet. Model matematyczny umożliwia łatwe wyodrębnienie optymalnej strategii życiowej zwierzęcia rozmnażającego się bezpłciowo w korzystnych warunkach, bez konkurencji i drapieżnictwa oraz określenie kierunku jej zmian w zależności od zmieniających się cech organizmu, parametrów środowiska oraz rodzaju i presji drapieżnika. W pracy zaprezentowano model osobniczy określający wpływ wielkości osobnika w momencie rozrodu oraz rozmiaru osobników potomnych na dostosowanie klonu Stylaria lacustris, skąposzczeta rozmnażającego się przez podział paratomiczny w czasie lata i przechodzącego na rozmnażanie płciowe z nadejściem niekorzystnych warunków jesienią. Wyniki modelu zweryfikowano w eksperymentach laboratoryjnych badając, czy indukowane mechanizmy obronne pokrywają się z kierunkiem zmian strategii życiowych S. lacustris uzyskanym w modelu. Wyniki modelu nie uwazgędniajacego wpływ drapieżnictwa pokazały, że dostosowanie klonu jest najwyższe wówczas kiedy osobniki dzielą się przy bardzo małych rozmiarach ciała i produkują jak najmniejsze osobniki potomne. Ta strategia nie pokrywa się jednak ze strategią obserwowaną u S. lacustris (podział przy większych rozmiarach ciała oraz produkcja potomków oddzielanych w połowie ciała osobnika). Po włączeniu do modelu selektywnego drapieżnictwa prowadzącego do zranień, dostosowanie klonu okazało się być najwyższe wówczas kiedy osobniki dzieliły się przy większych rozmiarach ciała oraz produkowały osobniki potomne oddzielane w połowie ciała, co zgadza się ze strategią obserwowaną naturze u S. lacustris. Przeprowadzone eksperymenty laboratoryjne nad indukowaną chemicznie obroną przed drapieżnikiem pokazały, że S. lacustris zmienia historie życia (tempo reprodukcji oraz wielkość ciała przy podziale) zgodnie z przewidywaniami modelu. Wyniki pozwalają przypuszczać, że w przypadku zwierząt rozmnażających się przez podział dobór będzie działał w kierunku małych rozmiarów ciała. Presja drapieżników może spowodować wzrost wielkości ciała.

***

Matyjasiak P. 2005 - Birds associate species-specific acoustic and visual cues: recognition of heterospecific rivals by male blackcaps. - Behavioral Ecology 16 (2): 467-471

Przedmiotem prezentowanej publikacji jest zdolność zwierząt do odróżniania osobników własnego i innych gatunków oraz zapamiętywania cech pozwalających na identyfikację gatunku. Zdolność taka jest ważnym czynnikiem w życiu zwierząt, mogącym kształtować ich ekologię i ewolucję. Na przykład, ma ona duże znaczenie podczas konkurencji z osobnikami innych gatunków o zasoby. Jest również konieczna do wykształcenia się preferencji płciowych podczas specjacji, a także do wykształcenia się i podtrzymania związku pomiędzy pasożytami lęgowymi a ich gospodarzami. Dotychczas nie zbadano, jaki jest mechanizm rozpoznawania przez zwierzęta osobników innych gatunków, ani co osobniki jednego gatunku "wiedzą" o osobnikach innych gatunków. Celem badań była weryfikacja hipotezy, że zdolność do rozpoznawania gatunku jest oparta na kojarzeniu różnych specyficznych gatunkowo cech, takich jak głosy, wygląd, ubarwienie, pozy, itp. Obiektem badań były samce pokrzewki czarnołbistej (Sylvia atricapilla), które bronią terytoriów przed samcami blisko z tym gatunkiem spokrewnionej pokrzewki ogrodowej (Sylvia borin). W okresie poprzedzającym powrót pokrzewki ogrodowej z wiosennej wędrówki, w obrębie terytoriów samców odtwarzano piosenki pokrzewki ogrodowej lub pokrzewki czarnołbistej. Następnie szukającym rywala właścicielom terytoriów prezentowano dwie atrapy samców, jedną samca pokrzewki czarnołbistej i jedną samca pokrzewki ogrodowej. Badane samce zachowywały się agresywnie wobec atrapy samca tego gatunku pokrzewki, którego piosenkę odtwarzano uprzednio podczas testu. Otrzymane wyniki sugerują, że samce pokrzewki czarnołbistej potrafią kojarzyć specyficzny dla gatunku śpiew ze specyficznym dla gatunku ubarwieniem. Ponadto, samce pamiętają tę asocjację przez okres co najmniej ośmiu miesięcy, które upływają od ostatniego kontaktu z osobnikami drugiego gatunku latem poprzedniego roku. U młodych samców asocjacje cech specyficznych dla gatunku wykształcają się prawdopodobnie latem w roku urodzin, a więc na długo przed tym, gdy zostaną wykorzystane podczas obrony terytorium wiosną następnego roku. Reasumując, zdolność do odróżniania osobników własnego i innych gatunków może być oparta na zapamiętanych asocjacjach pomiędzy specyficznymi dla gatunku cechami wizualnymi i akustycznymi.

***

Radwan S., Bielańska-Grajner I., Ejsmont-Karabin J. 2004 - Część ogólna, Monogononta - część systematyczna. 32A. W: S. Radwan (red.). Wrotki (Rotifera). Fauna słodkowodna Polski. 32. Polskie Towarzystwo Hydrobiologiczne. Uniwersytet Łódzki. Oficyna Wydawnicza Tercja, Łódź: 1-146. (ukazało się w 2005 roku)

Ejsmont-Karabin J., Radwan S., Bielańska-Grajner I. 2004. Monogononta - atlas gatunków. 32B. W: S. Radwan (red.). Wrotki (Rotifera). Fauna słodkowodna Polski. 32. Polskie Towarzystwo Hydrobiologiczne. Uniwersytet Łódzki. Oficyna Wydawnicza Tercja, Łódź: 147-448.

Przygotowano atlas i klucz do oznaczania wrotków, który opublikowano w postaci dwóch tomów zawartych w 32 książce z serii Fauna Słodkowodna Polski wydawanym przez Polskie Towarzystwo Hydrobiologiczne. Jest to pierwsze tego typu opracowanie w Polsce dotyczące wrotków. Pierwszy rozdział omawia szczegółowo anatomię, biologię, ekologię i taksonomię wrotków, zawiera też klucz do rodzajów. W tomie drugim, w formie atlasu, przedstawiono wszystkie znalezione dotychczas w Polsce gatunki wrotków. Zamieszczono w nim informacje o charakterystycznych cechach budowy i ekologii każdego gatunku.