Vzor jako funkční znak, případová studie na zlativkách rodu Mallomonas

• Thesis title in Czech: Vzor jako funkční znak, případová studie na zlativkách rodu Mallomonas
• Thesis title in English: Pattern as a functional trait, case study on Mallomonas chrysophytes
• Key words: funkční znaky, Mallomonas, struktura šupin, ultrafialové záření, UVA, UVB, zlativky
• English key words: functional traits, Mallomonas, scale structure, ultraviolet radiation, UVA, UVB, chrysophytes
• Academic year of topic announcement: 2020/2021
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Botany (31-120)
• Supervisor: doc. RNDr. Yvonne Němcová, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 15.11.2020
• Date of assignment: 15.11.2020
• Date of electronic submission: 19.04.2022
• Date of proceeded defence: 25.05.2022
• Opponents: RNDr. Pavel Rychtecký, Ph.D.
• Advisors: doc. Mgr. Pavel Škaloud, Ph.D.

Preliminary scope of work

Ve světě protist (jednobuněčných mikroorganizmů) najdeme celou řadu různě ornamentovaných morfologických struktur. Jejich význam a funkce jsou zatím jen velmi málo probádány. Obecně se předpokládá, že produkce křemičitých struktur je energeticky méně nákladná než např. výstavba polysacharidové buněčné stěny. U kokolitek (Haptophyceae) vzniklo několik hypotéz ohledně funkce vápenitých kokolitů (např. že působí jako miniaturní zrcadla soustřeďující světlo potřebné pro fotosyntézu). Další hypotéza uvažuje kokolit jako fotonickou entitu, která by mohla odrážet UV záření pryč od buňky. Křemičité chrysomonády (Synurales, Stramenopiles) mají buňku pokrytou šupinami (o velikosti kolem 4 µm), které jsou velmi pravidelně uspořádané a na povrchu tvoří křemičitou schránku. Ornamentace šupin je druhově specifická a během evoluce docházelo k její postupné modifikaci. DP si klade za cíl posoudit, zda lze ornamentaci šupin považovat za funkční znak, či zda se jedná jen o náhodné hrátky evoluce. Na základě předběžných výpočtů předpokládáme, že pravidelně opakující se struktury (žebra vzdálená ca. 170nm) na šupinách mohou podobně jako u kokolitů odrážet UV záření. Je zajímavé, že se žebra vyvinula nezávisle u několika linií před ca. 60Ma v době výrazných globálních změn včetně zvyšujícího se kosmického záření. Vznik žeber na šupinách by tedy mohl představovat adaptivní odpověď na měnící se podmínky a přinést buňkám lepší ochranu před UV zářením.
Práce se bude zabývat rolí ornamentace šupin v ochraně proti UV. Budeme porovnávat UV resistenci kmenů s komplexní ornamentací (žebra, např. M. cratis, M. striata, M. flora) a kmenů s hladkou strukturou šupin (např. M. alpina. M. elongata, M. areolata). Jako testovací kritérium použijeme pokles růstové rychlosti (fitness) po ozáření kombinací UVA a UVB (cyklus světlo: tma 14:10). Intenzitu jednotlivých složek záření bude nutné otestovat v pilotním pokusu.