Please note, the lectures are given in czech language only.
The lecture summarizes up-to-date advances in the understanding of physiological mechanisms and selective forces that shape the evolution of adaptations to changes in biotic and abiotic factors of environment with respect to species-specific limits in animals including humans.
Last update: Telenský Petr, Mgr., Ph.D. (13.02.2020)
Náplní přednášky je shrnutí aktuálních poznatků o tom, jaké jsou hlavní fyziologické mechanismy, kterými se živé organismy přizpůsobují změnám biotických a abiotických faktorů vnějšího prostředí a jaké jsou adaptační limity u různých organismů včetně člověka.
Last update: Telenský Petr, Mgr., Ph.D. (13.02.2020)
Literature -
o Knut Schmidt-Nielsen: Animal physiology: adaptation and environment 1997
o Pat Willmer, Graham Stone, Ian Johnston: Environmental physiology of animals 2005
Last update: Telenský Petr, Mgr., Ph.D. (13.02.2020)
Janský, L.: Fyziologie adaptací (Academia Praha, 1979) Rajchard, J.: Základy ekologické fyziologie živočichů (JU ZF, České Budějovice, 1999) Vybíral, S.: Vliv vnějších faktorů na živé systémy. Praktická část (Interní učební text, Praha, 2006) Fregly, M.J., Blatteis, C.M.: Environmental Physiology (Oxford Univ. Press, 1996)
Last update: Horníková Daniela, RNDr., Ph.D. (24.03.2019)
Requirements to the exam -
The exam will be written.
Last update: Horníková Daniela, RNDr., Ph.D. (23.01.2023)
Zkouška bude písemnou formou.
Last update: Horníková Daniela, RNDr., Ph.D. (23.01.2023)
Syllabus -
Physiological adaptations to environment
Body size and animal energetics
Thermal biology of endotherms and ectotherms
Altitude and low-oxygen environments
Aquatic life
Aerial life
Terrestrial life
UV and ionizing radiation
Adaptations to climate change
Last update: Telenský Petr, Mgr., Ph.D. (13.02.2020)
Sylabus přednášek pro rok 2023:
Obsah přednášek:
1. 13. 2. 2023 Fyziologické adaptace na změny prostředí I (PT)
2. 20. 2. 2023 Fyziologické adaptace na změny prostředí II (PT)
3. 27. 2. 2023 Tělesná velikost a energetika (ZS)
4. 6. 3. 2023 Termální biologie ektotermů (ZS)
5. 13. 3. 2023 Termální biologie endotermů (PT)
6. 20. 3. 2023 Nadmořská výška a nedostatek kyslíku (ZS)
7. 27. 3. 2023 Život na zemi (PT)
8. 3. 4. 2023 Život ve vodě (ZS)
9. 17. 4. 2023 Život ve vzduchu (ZS)
10. 24. 4. 2023 Adaptace na klimatickou změnu (PT)
Zkratky přednášejících:
ZS – Zuzana Starostová
PT – Petr Telenský
Last update: Starostová Zuzana, Mgr., Ph.D. (14.02.2023)
Learning outcomes -
Knowledge – Understanding of Principles
Explains the basic types of physiological responses of organisms to environmental changes (acute responses, acclimation, acclimatization, developmental and evolutionary changes).
Describes and compares strategies of thermoregulation and thermoconformity in ectothermic and endothermic animals, including the concepts of the thermoneutral zone, basal metabolism, and critical temperatures.
Explains the principles of animal energy metabolism and the relationship between body size and metabolic intensity (allometric scaling).
Explains the physical and physiological principles of gas exchange in aquatic and terrestrial environments and the differences among the main types of respiratory systems (gills, lungs, tracheae).
Describes the basic mechanisms of osmoregulation in animals living in freshwater, marine, and brackish environments.
Explains the physiological consequences of changes in the partial pressure of oxygen with altitude and the basic mechanisms of acclimatization to hypoxia in humans and other animals.
Characterizes the main physiological constraints and adaptations associated with active flight in animals.
Explains the concepts of ecological tolerance, resistance, eurythermy/stenothermy, and their significance for species distribution.
Describes the main physiological mechanisms by which animals can respond to ongoing climate change.
Skills – Working with Concepts and Data
Interprets graphs and diagrams illustrating relationships among environmental temperature, body temperature, and metabolic rate in ectotherms and endotherms.
Applies principles of allometric scaling to explain differences in the physiology of small and large animals.
Compares physiological strategies of different animal groups when solving the same environmental problem (e.g., cold, heat, oxygen deficiency, osmotic stress).
Explains, using a specific example, how the environment (water, land, air, high altitude) constrains and shapes organismal physiology.
Competencies – Broader Context and Applications
Assesses how physiological limits influence the geographic distribution of species and their sensitivity to environmental changes.
Evaluates how climate change may affect metabolic capacity, tolerance, and survival of different animal groups.
Links physiological mechanisms with ecological and evolutionary consequences (e.g., trade-offs between energetic costs and environmental tolerance).
Last update: Telenský Petr, Mgr., Ph.D. (31.01.2026)
Znalosti – porozumění principům
Vysvětlízákladní typy fyziologických odpovědí organismů na změny prostředí (akutní, aklimace, aklimatizace, vývojové a evoluční změny).
Popíše a porovnástrategie termoregulace a termokonformity u ektotermních a endotermních živočichů včetně pojmů termoneutrální zóna, bazální metabolismus a kritické teploty.
Objasníprincipy energetického metabolismu živočichů a vztah mezi velikostí těla a metabolickou intenzitou (allometrické škálování).
Vysvětlífyzikální a fyziologické principy výměny plynů ve vodním a suchozemském prostředí a rozdíly mezi hlavními typy dýchacích soustav (žábry, plíce, tracheje).
Popíšezákladní mechanismy osmoregulace u živočichů ve sladké, mořské a brakické vodě.
Vysvětlífyziologické důsledky změn parciálního tlaku kyslíku s nadmořskou výškou a základní mechanismy aklimatizace člověka a živočichů na hypoxii.
Charakterizujehlavní fyziologická omezení a adaptace spojené s aktivním letem u živočichů.
Vysvětlípojmy ekologická tolerance, rezistence, eurytermie/stenotermie a jejich význam pro rozšíření druhů.
Popíšehlavní fyziologické mechanismy, kterými mohou živočichové reagovat na probíhající klimatickou změnu.
Dovednosti – práce s koncepty a daty
Interpretuje grafy a schémataznázorňující vztahy mezi teplotou prostředí, tělesnou teplotou a metabolickou intenzitou u ektotermů a endotermů.
Aplikuje principy allometrického škálovánína vysvětlení rozdílů ve fyziologii malých a velkých živočichů.
Porovnáfyziologické strategie různých skupin živočichů při řešení stejného environmentálního problému (např. chlad, horko, nedostatek kyslíku, osmotický stres).
Vysvětlí na konkrétním příkladu, jak prostředí (voda, souš, vzduch, vysoká nadmořská výška) omezuje a formuje fyziologii organismů.
Kompetence – širší souvislosti a aplikace
Posoudí, jak fyziologické limity ovlivňují geografické rozšíření druhů a jejich citlivost ke změnám prostředí.
Vyhodnotí, jak mohou změny klimatu ovlivnit metabolickou kapacitu, toleranci a přežívání různých skupin živočichů.
Propojí fyziologické mechanismy s ekologickými a evolučními důsledky(např. trade-off mezi energetickými náklady a tolerancí prostředí).
Last update: Telenský Petr, Mgr., Ph.D. (31.01.2026)
