|
|
Biologie a ekologická dynamika baltských fukusových beltů
Kivader, Martin ; Neustupa, Jiří (vedoucí práce) ; Němcová, Yvonne (oponent)
Chaluhy rodu Fucus jsou klíčovými druhy jinak druhově chudého Baltského moře, v němž vytváří porosty zvané belty. Rozšíření druhů rodu Fucus je limitováno sníženou salinitou brakické vody, na niž se baltské populace dokázaly adaptovat. Rod Fucus je znám svou vysokou fenotypovou plasticitou a absencí pevných reprodukčních bariér, což komplikuje studium jeho recentní radiace. K recentní speciaci baltského endemického F. radicans došlo z lokálně adaptovaných populací F. vesiculosus zřejmě dvakrát nezávisle na sobě před 2 500-400 lety. Baltské moře je největší brakický ekosystém. Je charakterizováno výrazným gradientem salinity v rozmezí od 1,2 do 30,2 ‰. Vlévá se do něj přes 200 řek a k výměně vody s oceánem dochází pouze přes systém mělkých Dánských úžin. Od 70. let 20. století byl pozorován ústup i lokální extinkce fukusových beltů v důsledku eutrofizace Baltského moře. Kvůli dlouhé době zdržení vody se živiny se v baltské vodě kumulují. V reakci na zhoršující se situaci byla roku 1974 spolu s ustanovením Helsinské komise podepsána mezinárodní úmluva o ochraně oblasti Baltského moře. Ústup fukusových beltů však nadále pokračuje a schopnost přirozené obnovy je limitovaná. Zvýšenou sedimentací způsobenou eutrofizací na mnoha lokalitách došlo ke ztrátě substrátu a kolonizaci oportunistickými vláknitými...
|
|
|
Vysychání u zelených řas: mechanismy a získání tolerance
Belza, Václav Cedrik ; Pichrtová, Martina (vedoucí práce) ; Němcová, Yvonne (oponent)
Tato práce shrnuje dosavadní poznatky o mechanismech, které udávají některým zeleným řasám schopnost tolerovat i silné vysychání. Poskytuje komplexní přehled od vymezení desikačního stresu a jeho účinku v řasových buňkách, přes mechanismy, které zelené řasy uplatňují v obraně, až po evoluční pozadí a také syntézu nových poznatků o akvizici odolnosti během života a faktorech, které ji podmiňují. V první části je vymezen desikační stres a procesy, kterými může poškozovat buňky řas. Jsou zde zahrnuty jak účinky morfologického, tak fyziologického i molekulárního rázu. V druhé kapitole jsou rozebrány jednotlivé mechanismy, které se v obraně před vysycháním uplatňují. Od mechanismů cílících na zábranu ztráty vody (produkce slizu, úprava propustnosti buněčné stěny), přes mechanismy, které zvyšují toleranci desikace (akumulace antioxidantů, stabilizace proteinů a fosfolipidů apod.) až po tvorbu rezistentních životních stádií. Třetí část je věnována evolučně-historickému pozadí, které stojí za vznikem odolnosti k vysychání jako takové a u jakých skupin řas je dnes pozorovatelná. Poslední kapitola je syntézou moderních poznatků o zisku odolnosti k vysychání během životního cyklu řasy a diskutuje jak možnost postupné aklimace, tak i roli jiných faktorů, například míry záření či vliv jiného stresu (například...
|
|
|
Fotosynteticky produkovaný vodík
Osipenko, Elena ; Němcová, Yvonne (vedoucí práce) ; Ráček, Jan (oponent)
Biovodík produkovaný pomocí řas a sinic přitahuje komerční pozornost díky svému potenciálu alternativního, spolehlivého a obnovitelného zdroje energie. Fotosyntetická výroba vodíku z řas a sinic může být zajímavou a slibnou možností čisté energie, protože vodík se vyrábí při normální teplotě a tlaku a jako vedlejší produkt se uvolňuje pouze voda. Energie slunečního světla se využívá ke štěpení molekuly vody na protony (H+ ), elektrony (e- ) a O2. Protony a elektrony se pak rekombinují pomocí enzymů hydrogenázy nebo nitrogenázy (v případě sinic) za vzniku H2. Oba tyto enzymy jsou citlivé na kyslík, a proto vyžadují oddělení procesů tvorby H2 a fixace CO2. Cílem této bakalářské práce je popsat princip tvorby vodíku v různých systémech sinic a řas a zmínit hlavní problémy a omezení. Práce také představuje nejnovější přístupy, včetně genetického a metabolického inženýrství sinic a řas nebo společné kultivace řas a bakterií, kde se anaerobní prostředí vytváří zvýšenou bakteriální respirací
|
|
| |
|
|
Bioluminiscence obrněnek
Zahradníček, Ondřej ; Němcová, Yvonne (vedoucí práce) ; Pichrtová, Martina (oponent)
Bioluminiscence je v přírodě poměrně rozšířeným jevem. Schopnost vyzařovat světlo má celá řada organismů. Cílem této bakalářské práce je shrnutí nejnovějších poznatků týkajících se bioluminiscence u obrněnek. Tyto organismy představují nejdůležitější protistní linii schopnou produkovat světelné záblesky. Jsou totiž zodpovědné za většinu bioluminiscence pozorované v povrchových mořích a oceánech. Bakalářská práce podrobně popisuje biochemickou reakci bioluminiscence, při které dochází k oxidaci substrátu (luciferinu) za přítomnosti enzymu luciferázy. V práci jsou představeny nejvýznamnější druhy světélkujících obrněnek, které často způsobují i toxické vodní květy. Následně se práce dotýká faktorů ovlivňujících intenzitu bioluminiscence. V neposlední řadě je v práci zmíněno, jak mohou obrněnky využít bioluminiscenci jako ochranu proti predátorům. Zábleskem světla mohou např. vylekat predátory nebo záblesk použijí jako "poplašný systém", kterým přilákají predátory svých predátorů. Klíčová slova: bioluminiscence, luciferin, luciferáza, obrněnka, záblesk světla
|
|
|
Mikromorfologie segmentů středomořského druhu Halimeda tuna ve vztahu k jejich kalcifikaci uhličitanem vápenatým
Čečmanová, Adéla ; Neustupa, Jiří (vedoucí práce) ; Němcová, Yvonne (oponent)
Řasy rodu Halimeda jsou významní zástupci zelených řas, a to díky své schopnosti kalcifikovat. Kalcifikace je proces precipitace CaCO3 ve formě aragonitu nebo kalcitu, který se posléze ukládá na dně moří a podílí se tak na tvorbě sedimentárních hornin. O kalcifikaci u zástupců rodu Halimeda je známo poměrně malé množství informací, a to zejména o jeho následném ukládání či rozložení v rámci rostliny. Jedním ze zástupců kalcifikujících řas je Halimeda tuna žijící ve Středozemním moři, kde zde tvoří nemalou část podmořské vegetace. Tyto řasy mají stélku složenou ze segmentů, jejichž vnitřní strukturu tvoří útvary zvané utrikuly - právě v nich se ukládá aragonit. Moje práce si kladla za cíl zjistit, zda rozdílné velikosti utrikulů v rámci jednoho segmentu mají vliv i na následné rozložení aragonitu. Výsledky ukázaly, že rozložení mikrokrystalů aragonitu není závislé na velikosti utrikulů - je tedy rozprostřen rovnoměrně napříč segmentem. Dále jsme zkoumali, zda se proces kalcifikace bude lišit v závislosti na čase odběru v rámci roku. Z našich dat se zdá, že tento proces vykazuje určitou sezonalitu. Nejmenší míra kalcifikace byla pozorovaná v říjnu, největší v červnu. Zároveň jsme potvrdili předchozí zjištění naší laboratoře týkající se gradientu velikosti utrikulů. Výsledky této práce mohou sloužit...
|
|
|
Diverzita a funkce vzorů v mikrosvětě
Hirnerová, Anna ; Škaloud, Pavel (vedoucí práce) ; Němcová, Yvonne (oponent)
Tato práce shrnuje dosavadní poznatky o vzorech a strukturách v různých měřítcích s důrazem na využití daných vzorů v mikrosvětě a materiálů, z kterých jsou tvořeny. Vzory se uplatňují ve všech oblastech přírodních dějů i lidské činnosti a existuje velmi mnoho analogických modelů v různých měřítcích, nevíme ale, zda mají stejné sebeorganizační mechanismy vzniku. Mnoho vzorů tvořených mikroorganismy umíme připravit bez jejich přítomnosti na základě čistě fyzikálních a chemických metod, vznikají tedy pravděpodobně za určitých parametrů ovlivnitelných daným protistem. Tyto vzory jsou pro mikroorganismy evolučně výhodné, protože jim poskytují řadu funkčních adaptací, hlavně v souvislosti s obranou proti predátorovi a pohybem ve vodním sloupci, který se odvíjí od životní strategie organismu. Matematický popis vzoru je nesmírně důležitý pro jeho další zkoumání a určování zákonitostí, které organismu umožnily těžit z jeho parametrů. Klíčová slova: vzor, struktura, konvekce, reakčně - difuzní model, geometrie, protista, mikroorganismy, kostry, schránky, šupiny
|
|
|
Vzor jako funkční znak, případová studie na zlativkách rodu Mallomonas
Knotek, Petr ; Němcová, Yvonne (vedoucí práce) ; Rychtecký, Pavel (oponent)
Vzory, které lze obdivovat na povrchu mnoha živých tvorů, se mimo nám dobře známý makroskopický svět vyskytují také u mnoha mikroskopických organismů. Nicméně jejich význam a funkce jsou na rozdíl od těch makroskopických prozatím jen velmi málo probádány. U rozsivek (Bacillariophyceae) a kokolitek (Haptophyceae) již vzniklo několik hypotéz zabývajících se funkcí jejich vzorovaných schránek. Jedna z hypotéz uvažuje o schránce jako o fotonické entitě, která by mohla odrážet UV záření pryč od buňky. Další se věnují spíše jejím mechanickým vlastnostem, které se řadí mezi ty nejpůsobivější v rámci biologických struktur. Schránku na svém povrchu mají také křemičité chrysomonády (Synurales, Stramenopiles). Jejich buňka je pokryta šupinami (o velikosti kolem 4 µm), které jsou velmi pravidelně uspořádány a na povrchu tvoří křemičitou schránku. Vzor na šupinách je přitom druhově specifický a během evoluce docházelo k jeho postupné modifikaci. Tato práce si klade za cíl posoudit, zda lze vzorování křemičitých šupin u řádu Synurales považovat za funkční znak, či zda se jedná o důsledek působení neutrální evoluce. Za účelem testování možných fotonických vlastností vzorovaných struktur, byla provedena dvojice růstových experimentů, při kterých byly experimentální kultury vystaveny UVA a UVB záření. Současně byl...
|
|
|
Synura echinulata (Synurales) - tvarová variabilita křemičitých šupin přírodních populací závislá na faktorech prostředí; doprovodné druhy křemičitých chrysomonád
Kreidlová, Jana ; Němcová, Yvonne (vedoucí práce) ; Hodač, Ladislav (oponent)
Zkoumání tvarové variability křemičitých šupin druhu Synura echinulata bylo prováděno doposud pouze v laboratorních podmínkách. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jaká je celková variabilita šupin v přírodě a jaké environmentální parametry ovlivňují tvar těchto šupin v přírodních populacích. Tvarová variabilita šupin byla zkoumána na základě landmarkových metod geometrické morfometriky. Závislost změny tvaru šupin na přírodních podmínkách byla analyzována pomocí dvoublokové metody PLS (Partial least squares analysis) a metody adonis (R). Tvar šupin nejvíce ovlivňovala příslušnost populace k dané lokalitě, pH a nadmořská výška. V jednotlivých lokalitách zřejmě existují tvarově odlišené populace S. echinulata. Čím jsou si lokality vzdálenější, tím méně podobné jsou si šupiny S. echinulata svým tvarem. Jedná se pravděpodobně o geneticky podmíněnou variabilitu, protože všechny dosud sekvenované populace přísluší k témuž druhu. Na lokalitě v Brdech byla zaznamenána vysoká morfologická disparita pravděpodobně způsobená antropogenním znečištěním. Při hledání přírodních populací S. echinulata bylo v České republice objeveno několik lokalit, které byly velice pestré na druhové složení chrysomonád. Součástí této studie se proto stal i výzkum biodiverzity na území ČR. Několik odběrů bylo provedeno i na...
|
|
|
Tvarová dynamika křemičitých struktur u modelových populací chrysomonád (Synurophyceae)
Pichrtová, Martina ; Němcová, Yvonne (vedoucí práce) ; Elster, Josef (oponent)
The aim of the proposed diploma thesis was to analyze temperature and pH related shape variation in synurophyte silica scales. Four species were investigated - Synura petersenii, S. echinulata, S. sphagnicola and Mallomonas tonsurata. The strains were cultivated in 5 different temperature levels. Moreover, S. petersenii and M. tonsurata were grown in 4 (resp. 5) different pH levels, too. The shape dynamics of the scales was investigated with application of landmark based geometric morphometric methods. The relative warps analysis described the overall shape and the main trends in morphological variation were depicted as deformation grids. The effects of both cultivation temperature and pH on the scale shape were significant, although only a small proportion of the overall variation was explained by the particular regression models. Moreover, the scale size of the investigated species decreased with increasing temperature (with the exception of Synura echinulata). These results are in agreement with the Atkinson's temperature rule which was formulated for the body size of ectotherms. The relationship between the size and pH was not explicit - the size of the scales decreased with increasing pH in S. petersenii, but increased in M. tonsurata. Furthermore, the scale shape was also found to be related to the...
|
host ::
RSS.