Plenární přednášky v Českých Budějovicích
- RNDr. Roman Fuchs, CSc.:
Katedra zoologie, Biologická fakulta Jihočeské Univerzity
Jak zvířata rozpoznávají jiná zvířata? Dvě odpovědi (behaviorálního ekologie vs. behaviorální psychologie)
Každý živočich musí být schopen rozpoznat mnoho jiných živočichů - příslušníky vlastního druhu, kořist, predátory, kompetitory, mutualisty... Zkoumáme-li tyto schopnosti, můžeme si položit dvě základní otázky: 1. Umí živočich rozpoznávat partnery, s nimiž vstupuje do interakcí? 2. Podle čeho tyto partnery rozpoznává?První otázka je dlouhodobě oblíbeným tématem behaviorální ekologie, která se zajímá především o to, zda živočich rozpoznává organizmy „zajímavé“ (např. nebezpečné či poživatelné) od „nezajímavých“ (např. neškodné či nepoživatelné). Pohybuje se přitom v mezích vytyčených svým centrálním paradigmatem, které předpokládá, že se živočich v každém okamžiku chová tak, aby maximalizoval svůj budoucí fitness. Vlastní proces rozpoznávání leží mimo oblast jejího zájmu, zřejmě proto, že na něj „ekonomická“ východiska nelze aplikovat. Předpokládá ovšem že, pokud „vyplatí“ živočicha rozpoznat, evoluce to jistě zařídí. Takováto představa nemusí být správná, neboť nebere v úvahu například neurofyziologická omezení.
Zcela opačná situace panuje v behaviorální psychologii, v níž diskriminační a kategorizační procesy tvoří jedno ze stěžejních témat výzkumu kognitivních schopností živočichů. Behaviorální psychologie pro toto studium vypracovala standardní postup spočívající v učení se určité úloze (např. rozpoznávání objektů) a v její následné přesně definované obměně (např. za objekty jiné barvy). To umožňuje poměrně přesně odhalit jednotlivé prvky diskriminačního procesu, ovšem jen tehdy pracujeme-li s jednoduchými objekty. Úlohy snažící se přiblížit reálnému světu čelí námitce, že si nikdy nemůžeme být jisti, co vlastně zvíře rozeznává (např. můry na kůře stromů nebo abstraktní barevné skvrny).
Aplikace konceptů behaviorální psychologie na témata studovaná behaviorální ekologií by mohla být přínosná pro obě disciplíny. Prvé by umožnila studovat dosud opomíjené aspekty chování, druhé by poskytla „reálné“ rozpoznávací úlohy.
- Doc. RNDr. Vladimír Hanák, DrSc. :
Katedra Zoologie, Přírodovědecká Fakulta Univerzity Karlovy
Vzpomínka na prof. Zdeňka Veselovského
- Univ.Prof. Dr. Kurt Kotrschal:
Konrad Lorenz Forschungsstelle Gruenau and University of Vienna Department of Behavioural Biology
Social complexity and investment in greylag geese as revealed by heart rate recordings.
In socially complex vertebrates, “social competence” may be at least as relevant for individual lifetime reproductive success as ecological competence. This may also apply for socially complex birds such as greylag geese, which show long-term pair and family bonds, female-bonded clan structure and mammalian-like social support among partners. In such a social context, individual components and quality of embedding in the social web will determine social efficiency (i.e. the energetic costs of social achievements). To investigate individual variation in social energetics, we implanted 25 free-living, socially integrated greylag geese with heart rate (HR) transmitters, which allowed beat-to-beat recording in parallel with behavioural coding for up to18 months, with internal data loggers which stored two-minute-means of HR. In addition, individual time budgets were monitored. HR in greylag geese is modulated between approx. 60 bpm at rest and >400 bpm at takeoff or before and during social challenges. We demonstrate, that social behaviour and even watching social interactions of others has greater effects on HR than physical activity. Furthermore, HR modulation depends on sex, social embedding, individual behavioural phenotype and season. By and large, paired greylag ganders may have up to 50% of their total energy expense in the social domain. Hence, social efficiency will have direct fitness consequences. Funded by FWF projects P18601-B17 and 15766-B03 and 18744
- Mgr. Pavel Němec, Ph.D. :
Katedra Zoologie, Přírodovědecká Fakulta Univerzity Karlovy
Magnetická orientace živočichů: biofyzikální a neurální mechanizmy
Schopnost vnímat geomagnetické pole Země je široce rozšířená, o mechanizmech tohoto smyslu však víme jen velmi málo: transdukční mechanizmy zůstávají neobjasněné, receptory dosud nebyly spolehlivě identifikovány a naše znalosti neurálního substrátu, který magnetickou orientaci zajišťuje, jsou kusé. Na poli výzkumu magnetorecepce a magnetické orientace živočichů však v posledních letech došlo k značnému pokroku. Schopnost magnetické kompasové orientace byla demonstrována u plžů, korýšů, hmyzu a mnoha skupin obratlovců. Potvrzena byla existence dvou typů kompasu – inklinačního a polaritního. Experimenty typu „virtual displacement“ přinesly první přesvědčivé důkazy o existenci magnetického mapového smyslu. Experimenty využívající technik radiotelemetrie a konfliktu různých orientačních vodítek přinesly nové poznatky týkající se integrace magnetického kompasu s vodítky celestiánskými (poloha hvězd, slunce, polarizované světlo).
Experimentální data podporují dva principiálně odlišné magnetorecepční mechanizmy: chemickou, s fotorecepcí spjatou magnetorecepci, a magnetorecepci založenou na součinnosti feromagnetických částic a mechanoreceptorů. Prvně jmenovaný mechanizmus je založen na magnetické modulaci reakcí volných radikálových párů a zabezpečuje inklinační magnetickou kompasovou orientaci. Místem transdukce jsou blíže neidentifikované fotoreceptory. Tento mechanizmus je podporován řadou behaviorálních a několika elektrofyziologickými studiemi. Zvláště přesvědčivé jsou experimenty využívající jako diagnostický nástroj slabá oscilující elektromagnetická pole o frekvenci 1-10 MHz. Kandidáty na magnetotransdukční molekuly jsou kryptochromy (Cry), které vytváří radikálové páry s příhodnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Recentní studie demonstrovala, že Drosophila melanogaster s mutovaným nebo vyřazeným (knock-out) Cry není schopna vnímat magnetické pole. Druhý, na biogenním magnetitu založený mechanizmus podporují některé fyziologické a histologické studie, a především pak studie používající jako diagnostický nástroj krátký a silný magnetický pulz (4 ms, 0,5 T). Hypotetické magnetorecepční struktury byly popsány u ptáků ve škáře horní poloviny zobáku, u lososovitých ryb v oblasti čichové sliznice. Tyto receptory patrně slouží jako senzor intenzity magnetického pole, tedy nástroj přesné magnetometrie nutné pro mapový magnetický smysl; rovněž tak jako receptory pro polaritní kompas.
Recentní studie používající imunocytochemické detekce exprese indukovatelných transkripčních faktorů jakožto markerů neuronální aktivace identifikovaly řadu mozkových center, která jsou velmi pravděpodobně zapojena do procesování magnetické informace. U ptáků byly magnetoresponzivní neurony identifikovány v sítnici, hipokampu a některých centrech zrakového systému („visul wulst“); u savců v colliculus superior, v hipokampu, subikulu, entorhinální kůře a několika mozkových centrech obsahujících “head direction cells”.
Na shledanou v Českých Budějovicích!
Děkujeme našemu sponzorovi konference ČSEtS 2008: