Filip Kolář Procesy v malých populacích

Ohrožené malé populace „Demografické“ faktory malý počet jedinců (schránek na geny, partnerů,...) Stochastické procesy malé populace – silněji ohrožené vyhynutím Allee efekt katastrofy (povodeň, požár, dálnice, Buffalo Bill,...) demografické „katastrofy“ (výkyvy v natalitě / mortalitě, posun v sex ratio,...) nižší genetická diverzita inbreeding Účinek genetického driftu v různě velkých populacích genetický drift Genetické faktory Ekologické faktory

Genetika vs. ekologie Hymnoxys herbacea (Asteraceae) – modelový druh ca 40 populací (N= 39 až ) nejmenší populace – vůbec netvoří semena !!! endemit oblasti velkých Kanadských jezer způsob reprodukce – ASEX: klonalita – SEX: cizosprašný, inkompatibilita

Proč reprodukční selhání ? 1) Nedostatek partnerů k rozmnožování reprodukční selhání ↔ nízká úspěšnost opylení neopylí sebe, ani jiné geneticky podobné jedince S- alely, stačí jen jedna (ze dvou) alel - a nic Sporofytická inkompatibilita ↓ inbreeding menší populace - menší „floral display“ - méně atraktivní pro opylovače co když ale mnoho S-alel vyloučeno drifem ??!! Porost H. herbacea 2) Nedostatek opylovačů ← čím je to ale způsobeno ?? = Genetický drift = Allee efekt

Genetický drift ? 1) Neutrální genetická variabilita a velikost populace jsou po. dostatečně „malé“ na viditelné působění driftu? exper. hybridizace náhodně sebraných jedinců z různě velkých pop. čím menší pop. tím nižší genet. diverzita Campbell & Husband 2007 čím menší populace, tím menší % úspěšných křížení Campbell & Husband 2007 isozymy ? kolik % jedinců je „cross-compatible“ (aneb, kolim tam mají vhodných partnerů) 2) Drift a S - alely drift olivňuje neutrální alely

Allee efekt ? 3) Návštěvnost opylovačů = počet návštěv hmyzů za urč. dobu ve vymezené ploše !!! Allee není menší populace měly vyšší návštěvnost Campbell & Husband 2007 ?? malé populace opylovačů - ve velkých populacích H. herbacea se jejich návštěvy „rozptýlí“

Závěry Úspěšnost opylení = rozdíl v produkci semen mezi (i) volně oplyenými a (ii) s experimentálně přidaným pylem => => i malé populace H. herbacea dostávají dostatek vhodného pylu k reprodukci (co stanovištní podmínky dovolí) => => v extrémním případě, ale může dojít k repodukčnímu selhání (vyřazení kritického množství S-alel gen. driftem) 1) genet. driftu kombinace 2) + 3) 2) návštěvnosti opylovačů X proti sobě jdoucí efekty nesignifikantní vztah

Literatura Campbell, L.G. and B.C. Husband. (2005) Effective size and genetic drift in the clonal, self-incompatible plant Hymenoxys herbacea. –Heredity 94: Campbell, L.G. and B.C. Husband. (2007) Small populations are mate-poor but pollinator-rich in a rare, self-incompatible plant, Hymenoxys herbacea (Asteraceae) – New Phytologist 174: 915–925 Díky za pozornost