Předmět si klade za cíl pomoci studentům pochopit smyslovou fyziologii a sense physiologyfunkci různých systémů chování hmyzu a seznámit je s metodami provádění behaviorálního výzkumu. Předpokládají se alespoň základní znalosti entomologie a etologie.
Poslední úprava: JPROKOP (26.05.2006)
Please note, the lectures are given in czech language only. The course aims at helping the students to understand sense physiology and how a number of insect behavioral systems function, and gaining insight into the ways in
which behavioral research can be conducted. It presumes from the students some basic introduction to entomology and animal behavior.
Literatura -
Poslední úprava: Ing. Jindřiška Peterková (25.10.2011)
Gullan P.J., Crantson P.S.: The Insects: An Outline of Entomology, Chapman and Hall, 1994 (kap. 4, 5, 10-13).
Matthews R.W., Matthews J.R.: Insect Behavior. John Willey, 1978 (nebo pozdější vydání).
Žďárek J.: Fyziologické a etologické funkce přírodních látek. Chemie a biochemie přírodních látek. 27. svazek cyklu Organická chemie, ÚOCHB AV ČR, str. 25-78, 2002.
Žďárek J.: PROČ vosy, včely, čmeláci, mravenci a termiti…? aneb HMYZÍ STÁTY. ÚOCHB AV ČR, 1997.
Žďárek J. Učební texty Etologie a smyslová fyziologie (elektronická verze dodávaná studentům).
Žďárek J. PowerPointové prezentace přednášek Etologie a smyslová fyziologie (k dispozici studentům).
Poslední úprava: Ing. Jindřiška Peterková (25.10.2019)
Gullan P.J., Crantson P.S.: The Insects: An Outline of Entomology, Chapman and Hall, 1994 (kap. 4, 5, 10-13).
Matthews R.W., Matthews J.R.: Insect Behavior. John Willey, 1978 (nebo pozdější vydání).
Žďárek J.: Fyziologické a etologické funkce přírodních látek. Chemie a biochemie přírodních látek. 27. svazek cyklu Organická chemie, ÚOCHB AV ČR, str. 25-78, 2002.
Žďárek J.: PROČ vosy, včely, čmeláci, mravenci a termiti…? aneb HMYZÍ STÁTY. ÚOCHB AV ČR, 1997.
Žďárek J. Učební texty Etologie a smyslová fyziologie (elektronická verze dodávaná studentům).
Žďárek J. PowerPointové prezentace přednášek Etologie a smyslová fyziologie (k dispozici studentům).
Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: doc. RNDr. Jakub Prokop, Ph.D. (06.04.2012)
Zkouška probíhá formou ústního pohovoru (20-30 min). Studenti dostávají po každé přednášce učební texty odpřednášeného v elektronické formě (cca 8-15 stran textu každé lekce). Zájemcům jsou na konci kurzu poskytnuty prezentace všech lekcí na CD. Pro další studium je doporučena odborná literatura.
Sylabus -
Poslední úprava: Ing. Jindřiška Peterková (25.10.2011)
Cílem přednášky je seznámit studenty se základními typy hmyzího chování, s jejich evolucí a jedinečnostmi a pomoci jim pochopit vnitřní (fyziologické) a vnější (environmentální) vlivy, které je ovládají, s důrazem na rozdíly mezi mechanizmy regulace chování hmyzu a obratlovců. Na vybraných příkladech jsou představeny základní metody výzkumu hmyzího chování i způsoby jeho praktické aplikace zejména při kontrole populací škůdců a využití užitečného hmyzu.
1. Vymezení předmětu, základní pojmy. Biologické základy, genetika a fylogenese hmyzího chování. Historie výzkumu. Stereotypní chování a instinkt jako základní typ chování hmyzu. Vrozené versus získané chování.
2. Fyziologické příčiny hmyzího chování. Vliv vnitřních a vnějších faktorů na chování (hormony, fotoperioda, eko-etologie).
3. Přizpůsobování v prostoru: Lokomoce, orientace (v prostoru, k záření, v magnetickém poli). Migrace. Termoregulace.
4. Potravní chování. Potravní diskriminace (poly-, oligo-, monofágie - behaviorální mechanismy). Koevoluční strategie býložravců a rostlin. Obranné mechanismy rostlin. Opylovači. Strategie predátorů a parazitoidů. Mutualismus. Hnízdní symbionti. Společenské potravní chování. Fyziologické mechanismy uplatňující se při hledání a příjmu potravy.
5. Chemická komunikace. Specifika hmyzích chemických smyslů. Komunikační látky (semiochemikálie, feromony kairomony, allomony, synomony). Exokrinní žlázy, receptory (sensily), základy neuroetologie čichu (zpracování čichového vjemu). Funkce při vnitrodruhové a mezidruhové komunikaci. Kódování chemické informace. Metody studia: elektrofyziologické (EAG, SCR), behaviorální (olfaktometry, tunel), terénní (lapáky). Praktická aplikace: k signalizaci, monitorování, prognóze, masovému odchytu (‚trap-and-kill‘), matení samců, kairomony k lákání parazitoidů a predátorů.
6. Zraková komunikace. Zrakové receptory, složené oči, jednoduchá očka, fyziologie zrakového vjemu. Světlotvorba. Biologické funkce zrakových signálů. Užití v praxi.
7. Mechanická komunikace. Mechanoreceptory pro vnímání gravitace, tlaku, pohybu a polohy, proudění, doteku, vibrací podkladu, zvuků. Zvukotvorba. Biologické funkce hmyzího zpěvu.
9. Reprodukční chování. Vnější a vnitřní (kopulace) oplozování. Mechanismy pohlavního výběru, teritoriální chování. Námluvy a jejich funkce. Opylování rostlin a hmyzí sexuální chování. Hormonální regulace pářicího chování. Pářicí systémy a rodičovský vklad. Ovipoziční chování. Rodičovské chování a péče o potomstvo (subsociální chování).
10. Společenské chování. Typy sociálních vztahů. Výhody a nevýhody skupinového soužití. Evoluce společenského chování. Komunikace ve společnostech. Společenská homeostáze a koncept superorganismu. Genetické základy vzniku společenského chování. Kastová diferenciace. Mezidruhové sociální vztahy, dulose (otrokářství), společenský parazitismus. Symbiosa společenského hmyzu s ostatními členovci.
Poslední úprava: JPROKOP (19.04.2006)
The course aims at helping the students to understand how a number of insect behavioral systems function, and gaining insight into the ways in which behavioral research can be conducted. It presumes from the students some basic introduction to entomology and animal behavior.
Introduction: Basic definitions; fylogeny of behavior; genetics of behavior; taxonomy and behavior; classification of animal behavior; the role of students of insect behavior in shaping of basic ethological concepts: historical notes.
Neurological and endocrine basis of insect behavior: Neuroanatomical basis of insect behavior; principles of neurophysiology and sensory physiology; reflexes and repeated
motor patterns; release of stored programs; mental capacity of insects; hormonal control of behavior; environmental control of behavior.
Spatial adjustment: Terrestrial, aquatic and aerial locomotion; kinesis; taxis; orientation to environmental cues: radiant, magnetic, emitted energy; dispersal; migration.
Thermoregulation: Exothermy vs endothermy; heat production; cooling mechanisms; energetic considerations; physiological and behavioral thermoregulation; behaviors in extreme environments, thermoregulation in social insects.
Feeding behavior: Classification of feeding patterns: herbivores, carnivores, detritovores, mono-, oligo-, polyphagy; insect-plant relationships: secondary plant substances, biosemants and antibiotics, mutualism, pollination, symbiosis; food location, recognition and acceptance; predator-prey relations; social feeding behavior; physiological regulations of feeding.
Chemical communication: Production and reception of chemical signals; semiochemicals: pheromones, kairomones, allomones, synomones; functions of chemical signals: epigamic behavior, assembly and aggregation, alarm and alert, spacing, identification, special functions; information content of chemical signals; methods of study of chemical communication: electrophysiological (EAG, SCR), behavioral (olfactometers), field studies; practical application: monitoring traps, male confusion, mass trapping, trap & kill/sterilize, kairomones for attraction of predators/parasitoids.
Visual communication: Visual receptors: compound eyes, ocelli, stemmata, anatomy & function; light perception in insects; production of light in insects; visual signaling; functions of visual signals: aggregation & dispersion, alarm, courtship & territorial signals.
Communication by mechanical signals: Mechanoreception: classification; mechanical sensory organs: function and role in behavior; sematectonic communication; acoustic communication: sound production and reception; insect songs: parameters, functions (assembly, epigamic signals, disturbance & alarm, social sounds).
Defense behavior: Passive defense: crypsis (disruptive coloration, countershading), aposematic defenses, mimicry (Mullerian, Bathesian, Wasmannian, transformational, automimicry), passive and systemic chemical defenses; active defenses: startle, attack (defensive substances); group defense.
Epigamic behavior: Modes of fertilization: external, internal, spermatophores; courtship: function and complexity; mating systems: evolution of courtship, male competition, territoriality and dominance parental investment; neural and hormonal control of mating behavior.
Ovipositon behavior and care of young: Ovipara, ovovivipara, larvipara, pupipara; site selection; brood care: parental care, nesting behavior, involvement of males; special modes of insect reproduction: polyembryony, parthenogenesis, paedogenesis, morphs formation etc.
Social organization: Types of insect associations: aggregations, groups, societies; advantages of group behavior; primitive and advanced societies; evolution of insect societies: familial and communal routes; group selection, kin selection; inclusive fitness; social homeostasis and concept of superorganism; caste differentiation; social communication; interspecific social alliances: social parasitism, inquilinism, dulosis, trophic parasitism.
Register of eusocial Arthropods: Arachnids: spiders - egalitarian societies at the threshold of eusocial organization; Hymenoptera: social wasps - evolution, social hierarchy, biochemical division of labor; social bees - primitive eusociality, coevolution with angiosperm plants, advanced social communication, geographical consequences of nesting habits; ants - evolution and trophic specialization, ecological and economical significance, advanced social interactions; termites: differences from eusocial Hymenoptera; symbiotic relationships with low microorganisms; ecological and economical significance.
