E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Centrum pro výzkum dynamiky biodiverzity (UNCE)

Univerzitní Centrum pro výzkum dynamiky biodiverzity (UNCE 204016) sdružuje pracoviště a badatele zabývající se dynamikou biologické diverzity na všech úrovních, od genetické diverzity populací a související problematiky vzniku druhů a mezidruhové hybridizace, přes faktory ovlivňující diverzitu ekologických společenstev a její změny, až po evoluci diverzity v globálním měřítku a současné změny biodiverzity související s biologickými invazemi, klimatickými změnami a antropogenními vlivy. Jednotlivé týmy ze čtyř pracovišť PřF UK a Centra pro teoretická studia už v tomto oboru dosáhly špičkových výsledků, často studují obdobnou problematiku na různých skupinách organismů a mají komplementární expertizu. Cílem projektu je proto studium dynamiky biodiverzity integrovat a dále tak podpořit jeho excelenci. Vzhledem ke globální krizi biodiverzity jde o velmi aktuální téma s praktickými přesahy do ochrany přírody a managementu přírodních zdrojů. Projekt navazuje na předchozí aktivity v rámci končícího výzkumného záměru a centra základního výzkumu MŠMT („Centrum pro výzkum biodiverzity“). V činnosti centra jsou intenzivně zapojeni studenti, jsou využívány nejmodernějších instrumentálních i statistických metod a výstupy jsou publikovány ve špičkových mezinárodních odborných časopisech.

Hlavním řešitelem Centra byl do svého úmrtí v červnu 2013 prof. Vojtěch Jarošík. Tuto roli posléze převzal doc. Adam Petrusek a do řešitelského kolektivu přistoupil doc. Lukáš Kratochvíl.

Za první dva roky fungování se Centrum pro výzkum dynamiky biodiverzity může chlubit 128 publikacemi v impaktovaných časopisech, na kterých se podíleli "juniořští" řešitelé, dále jedním patentem, několika kapitolami v knihách a dalšími recenzovanými publikacemi, a v neposlední řadě i třemi potomky řešitelek. Detaily lze najít v textu průběžné zprávy projektu.

Řešitelský kolektiv projektu:

Řešitelský tým

Řešitelský tým je tvořen sedmi seniory a dvaceti juniory (kteří se během řešení projektu postupně obměňují) ze čtyř pracovišť Přírodovědecké fakulty UK (kateder ekologie, botaniky a zoologie a Ústavu pro životní prostředí) a z Centra pro teoretická studia. Tento mezioborový tým se významnou měrou podílel na řešení a nadprůměrné publikační aktivitě výzkumného záměru „Ekologické procesy v evoluci modelových skupin organismů“ (MSM0021620828), část z něj byla také zapojena do činnosti centra základního výzkumu MŠMT „Centrum pro výzkum biodiverzity“ (LC06073).

Expertiza členů řešitelského týmu pokrývá v celé šíři klíčové aspekty výzkumu dynamiky biologické diverzity a procesů ji ovlivňujících v současnosti i v geologicky nedávné minulosti. Problematika výzkumu biodiverzity je pokryta na všech prostorových i taxonomických škálách, od globálních a kontinentálních makroekologických jevů až po lokální vnitropopulační variabilitu organismů, a od jednobuněčných organismů po vyšší rostliny a obratlovce. Používané metodiky sahají od terénních exploračních studií přes laboratorní experimenty, moderní molekulární metody zaměřené na DNA a proteinové markery, celogenomové analýzy, až po teoretické modelování a metaanalýzy velkých souborů dat.

Zapojení několika pracovišť do navrhovaného centra je přirozeným důsledkem komplementarity jejich odborných zaměření. Studované otázky a problémy se tématicky prolínají mezi zmiňovanými pracovišti PřF UK, často jsou studovány obdobnými metodami na odlišných skupinách organismů. Proto přirozeně dochází ke vzniku spolupracujících mezikatedrových týmů, sdružující často akademické pracovníky a studenty ze dvou nebo několika pracovišť. Intenzivní je i spolupráce mezi PřF UK (zejména katedrou ekologie) a Centrem pro teoretická studia, kde existuje nejen personální propojení, ale pracovníci CTS navíc školí magisterské a doktorské studenty PřF UK. Centrum tyto spolupráce dále posiluje a integruje.

Řešitelé-senioři reprezentují pracovní skupiny s nadprůměrnou publikační aktivitou po stránce kvantitativní i kvalitativní, schopné průběžně zajišťovat financování výzkumných projektů grantovými prostředky, a s rozsáhlou sítí zahraničních kontaktů. Pracovníci zařazení do kategorie seniorů zahrnují jak klíčové osobnosti daných oborů, tak relativně mladé nedávno habilitované pracovníky (věkově stále odpovídající „juniorské“ kategorii), uznávané v domácí i mezinárodní vědecké komunitě. Výběr seniorů garantuje odborný rozvoj juniorských členů týmu, z nichž všichni již prokázali své kvality autorstvím článků ve významných impaktovaných časopisech, jež mají i odpovídající citační ohlas. Junioři zahrnují jak zkušené akademické pracovníky s rozsáhlejší publikační aktivitou, kteří aktivně vedou magisterské i doktorské studenty, tak i čerstvé nositele doktorského titulu s velmi nadějným startem kariéry a kvalitními publikacemi.

Badatelské profily odborníků navrhovaných do řešitelského týmu (v kategoriích seniorů i juniorů) se vzájemně vhodně doplňuje jak po stránce studovaných otázek, problémů a taxonů, tak po stránce metodické. Níže jsou rozvedeny klíčové oblasti zájmu jednotlivých členů týmu.

Řešitelé – senioři:

  • Vojtěch Jarošík (katedra ekologie): biologické invaze, populační ekologie, teplotní charakteristiky vývoje ektotermních organismů, statistické modelování biologických dat. Prof. Jarošík byl hlavním řešitelem projektu. V červnu 2013 bohužel podlehl boji s rakovinou.
  • Tomáš Herben (katedra botaniky): metapopulační biologie a šíření druhů ve fragmentované krajině, vztah rostlinných vlastností (traits) k funkci a diversitě rostlinných společenstev – kombinace analýz velkých datových souborů a in silico experimentů
  • Jan Frouz (Ústav pro životní prostředí): interakce půdních a bentických organismů a abiotického prostředí, zejména pak role půdního a bentického hmyzu a dalších bezobratlých v modifikaci půd a sedimentů; interakce bezobratlých, rostlin a mikroorganismů a jejich význam při tvorbě půd a v koloběhu živin; úloha těchto interakcí při vývoji ekosystémů poškozených velkými a rozsáhlými disturbancemi
  • Jan Suda (katedra botaniky): polyploidie a speciace u rostlin, teoretické modely polyploidizace a jejich použití v analýze přírodních populací, velikost genomu jako fenotypický znak, včetně jeho použití jako screeningového nástroje pro taxonomii a populační genetiku na populační úrovni
  • David Storch (Centrum pro teoretická studia): makroekologické zákonitosti týkající se prostorového rozšíření druhů a prostorových změn rozmanitosti na povrchu Země, zdroje biologické rozmanitosti a abundancí druhů, teoretický rozbor vztahu mezi plochou a počtem druhů (species-area relationship), geometrické modely diverzity a distribuce druhů v různých prostorových měřítkách
  • Adam Petrusek (katedra ekologie): analýza kryptických druhových komplexů u bezobratlých živočichů, fylogeneze a fylogeografie vodních bezobratlých, důsledky mezidruhové hybridizace a speciační mechanismy u korýšů, dynamika, rozsah a dopady biologických invazí ve vodním prostředí
  • Lukáš Kratochvíl (katedra ekologie): evoluční ekologie (na modelu plazů), evoluce určování pohlaví a pohlavního dimorfismu, mechanismy diverzifikace plazů
  • Tomáš Albrecht (katedra zoologie): mechanizmy speciace v hybridních zónách, výběr partnera a evoluce druhotných ornamentů, interakce parazit-hostitel, alternativní reprodukční strategie obratlovců, kompetice spermií a evoluce fenotypu pohlavních buněk, evoluce životních strategií ptáků

Řešitelé – junioři:

  • Zuzana Münzbergová (katedra botaniky, pouze v r. 2012): populační biologie rostlin v širokém smyslu, včetně interakcí rostlin s herbivory, mykorhizními houbami a dalšími organismy. Identifikace kritických fází životního cyklu rostlin a její použití v cílené druhové ochraně a managementu invazních druhů
  • Ivan Čepička (katedra zoologie, do r. 2013): diverzita a fylogeneze anaerobních protist (zejména skupiny Parabasalia, Fornicata, Archamoebae, Heterolobosea, Ciliophora, Stramenopiles a Jakobida), vnitrodruhový polymorfismus protist, hostitelská specifita trichomonád, sekundárně volně žijící protista.
  • Jiří Reifstav pro životní prostředí) druhové bohatství, početnost a rozšíření ptáků střední Evropy s aplikacemi pro přístupy k jejich ochraně; speciace a evoluční ekologie ptáků na modelovém systému dvou druhů slavíků; ekologie a ochrana ptačích společenstev v afromontánních lesích v Kamerunu
  • Martin Čech (Ústav pro životní prostředí): vztah diversity a populační dynamiky predátorů a kořisti, faktory ovlivňující predaci, potravní ekologie rybožravých predátorů a odhad jejich predačního tlaku na ryby ve volných vodách, praktické aplikace v ochraně přírody ve spolupráci s ČSOP, ČRS a MŽP ČR; výzkum aplikací sonarových technologií pro studium diverzity a ekologie ryb a ichtyoplanktonu
  • Tomáš Fér (katedra botaniky): molekulární fylogeografie rostlin, detekce migračních cest důležitých pro vznik evropské a středoevropské flóry (včetně testování klasických fytogeografických hypotéz molekulárními daty), molekulární fylogenetika rostlin východní Asie a Kapské oblasti, evoluce a diverzifikace na ostrovech
  • Linda Nedbalová (katedra ekologie, do května 2013, pak odchod na MD): analýza druhového složení fytoplanktonu a fytobentosu, vliv acidifikace na strukturu společenstev a limitující faktory biologického zotavení, distribuce, ekologie a ekofyziologie extremofilních autotrofních mikroorganismů
  • Jakub Kreisinger (katedra zoologie, do listopadu 2013, pak odjezd na zahraniční postdoktroskou stáž): výzkum bakteriální diverzity za pomoci next generation sequencing technologií; ochranářská genetika; studium alternativních reprodukčních strategií u ptáků za použití genetických metod; vliv materiálních efektů na fenotyp mláďat; predace a antipredační strategie
  • Lukáš Kubička (katedra ekologie): evoluce životních strategií plazů, ontogeneze pohlavně dimorfních znaků ještěrů a jejich hormonální kontrola, teplotně indukovaná fenotypová plasticita reprodukčních strategií ektotermů, ekologické a evoluční důsledky pro genotypový a teplotní způsob určování pohlaví
  • Petr Kuneš (katedra botaniky): paleoekologie kvartéru s důrazem na holocén, ekologie raného holocénu a pozdního glaciálu, interpretace holocenních procesů s použitím analogií předcházejících interglaciálů, vliv sběračských komunit na přírodu, metodologie kvartérního výzkumu
  • Radka Reifová (katedra zoologie, od ledna do listopadu 2013 na MD): genetické a ekologické mechanismy speciace u savců a ptáků, evoluce pohlavních chromosomů, mezidruhová hybridizace a její dopady na diverzitu, populační genomika a bioinformatika
  • Ondřej Sedláček (katedra ekologie): invaze obratlovců, determinanty druhové rozmanitosti na gradientech prostředí, koexistence blízce příbuzných druhů, potravní ekologie, evoluční ekologie ptáků subsaharské Afriky, ekologie afromontánního prostředí, ekologie ptáků v člověkem ovlivněné krajině
  • Pavel Škaloud (katedra botaniky): molekulární fylogenetika protist, taxonomie zelených a chromalveolátních řas; fylogenetická ekologie fytobentosu, molekulární ekologie lichenizovaných zelených řas
  • Martin Fikáček (katedra zoologie): fylogeneze a fylogeografie vybraných skupin brouků, fosilní záznam brouků a jeho využití pro fylogenetické metody, vliv habitatových přesunů na biodiverzitu brouků, morfologie dospělých i nedospělých stadií brouků
  • Pavel Hulva (katedra zoologie): molekulární fylogenetika, biogeografie, fylogeografie, populační, krajinná a ochranářská genetika, demografie a molekulární ekologie hlavně savčích modelů, zejména v oblasti Mediteránu a střední Evropy, genetika malých populací, ostrovní biogeografie, speciace a druhové interakce, biologické invaze
  • David Hořák (katedra ekologie): evoluce životních strategií ptáků, energetické alokace v reprodukčních strategiích, hnízdní parasitismus, determinanty geografické variability ve funkčních znacích ptáků, funkční a druhová diverzita podél environmentálních gradientů na různých prostorových škálách, důsledky způsobů využívání ekologického prostoru na druhovou bohatost
  • Jakub Straka (katedra zoologie): diverzita, fylogeneze a evoluce kukaččích včel a jejich hostitelská specializace; souvislost mezi různorodostí hnízdního chování včel a jejich druhovou rozmanitostí; koevoluce endoparazitických řasníků a jejich hostitelů, jejich hostitelská specializace a s tím spojené procesy speciace
  • Jana Kulichová (roz. Veselá) (katedra botaniky, do března 2013, pak odchod na MD): molekulární fylogenetika protist, zejména rozsivek,  taxonomie rozsivek, diverzita a ekologie fytobentosu a lišejníků (prostorová struktura a její příčiny, zdroje diversity, biomonitoring)
  • Michal Vinkler (katedra zoologie): evoluční ekologie, parazity zprostředkovaný pohlavní výběr, molekulární interakce hostitel-parazit, evoluce vrozené imunity, ekologická imunologie, imunogenetika, ekologické aspekty variability v hematologických znacích
  • Zuzana Starostová (katedra zoologie): fylogeneze a ochranářská genetika vybraných skupin plazů, evoluční ekologie a ekofyziologie plazů, vliv teploty prostředí na životní strategie a fyziologii u ektotermních živočichů, evoluce velikosti těla, vliv velikosti těla, buněk a genomu na intenzitu metabolismu, škálování metabolismu,
  • Irena Šímová (Centrum pro teoretická studia, od června 2013): determinanty druhového bohatství na různých prostorových úrovních, vztah počtu druhů a dostupné energie, funkční vlastnosti a funkční diversita rostlin, vliv velikosti genomu na vlastnosti rostlin

Cíle a aktuálnost řešení

Současné období historie Země lze bez nadsázky označit jako období krize biodiverzity. Člověk významným způsobem mění strukturu ekosystémů, biogeochemické cykly klíčových prvků a spolupodílí se i na globálních změnách klimatu. Ve srovnání s nedávnou minulostí dochází nejen k podstatně častějšímu vymírání rostlinných i živočišných druhů, ale také k rozsáhlým změnám jejich rozšíření, které v důsledku vedou k ovlivnění klíčových funkcí ekosystémů. Tyto změny mají významné dopady na řadu odvětví lidské činnosti. Biologická rozmanitost nepatří jen mezi klíčová slova v ochranářské praxi. Šíření invazních druhů, jež jsou nejvýraznějšími příklady současných rychlých změn v distribuci organismů, má i zásadní dopady na ekonomiku, počínaje přímo vyčíslitelnými škodami v zemědělství, průmyslu i službách, přes řadu nepřímých vlivů na lidské aktivity. Dlouhodobá politická rozhodování o environmentální problematice musí být založena na důkladném porozumění současným změnám v biosféře, tj. časové i prostorové dynamice procesů ovlivňujících biologickou rozmanitost (biodiverzitu) v nejširším slova smyslu. Na nejobecnější úrovni jsou hlavní trendy v distribuci diverzity organismů na Zemi a klíčové faktory, které je ovlivňují, dobře známy. Je zřejmé, že ve velkém měřítku jsou zásadními faktory ovlivňujícími biodiverzitu produktivita ekosystémů (včetně dostupnosti limitujících živin), klima (zejména teplota), velikost sledované oblasti, její izolace, členitost a historické faktory jako fluktuace klimatu nebo změny geomorfologie. V obecné rovině tyto faktory určují rychlost vznikání druhů (speciací, případně adaptivních radiací) na jedné straně, a vymírání druhů na straně druhé. Znalost detailních procesů, jež jsou za tyto vztahy zodpovědné, jakož i znalost rychlosti a míry změn biologické rozmanitosti, je nicméně stále nedostatečná, což omezuje možnost spolehlivých předpovědí a případných efektivních opatření. Správné zhodnocení současných změn biologické rozmanitosti vyžaduje nejen porozumění současným procesům, ale i zhodnocení porozumění jejich kontextu v rámci změn biologické rozmanitosti v širší geologické historii, tedy v průběhu čtvrtohor a jejich posledního období, holocénu. Právě výzkum současných i minulých trendů v dynamice biodiverzity, jež jsou relevantní nejen pro základní biologický výzkum, ale i pro správné ekonomické a politické rozhodování, je hlavním cílem  výzkumného centra.

Porozumění dynamice biodiverzity na různých časových a prostorových škálách není možné bez úzké multidisciplinární spolupráce. Biologická rozmanitost je ovlivněna procesy působícími jak v krátkodobých ekologických, tak i dlouhodobých evolučních časových škálách. Současný výzkum této problematiky profituje stejně tak z instrumentálně náročných molekulárních metod jako z moderních geografických informačních systémů nebo výpočetně náročného matematického modelování. Zároveň dochází k rychlému rozvoji nových metodik, od komplexních fylogenetických, genomických a bioinfomatických analýz až po netradiční přístupy ke statistické analýze prostorových dat. Řada přírodovědeckých týmů na půdě Univerzity Karlovy některé z těchto metod využívá ve svých výzkumných aktivitách zaměřených na zkoumání ekologických a evolučních procesů ovlivňujících biodiverzitu, což jim umožňuje získávat špičkové výsledky publikované v prestižních periodikách. V „Centru pro výzkum dynamiky biodiverzity“ hodláme aktivity těchto týmů úžeji propojit, rozšířit již existující spolupráce mezi pracovišti a zajištěním odborného rozvoje řady nadějných mladých akademických a vědeckých pracovníků umožnit vytvoření konglomerátu pracovních skupin s potenciálem vyprodukovat špičkově publikovatelné vědecké výsledky a přispět k lepšímu poznání současných změn biologické rozmanitosti v Evropě – a tím k praktickému využití těchto poznatků. Počítáme s mohutným zapojením studentů.

Centrum je zaměřeno zejména na studium následujících okruhů problémů, v nichž se již partnerské týmy dobře etablovaly v mezinárodním měřítku, a lze u nich předpokládat další rozvoj excelence. Příklady modelových skupin, na kterých se jednotlivá témata studují, a konkrétních řešených problémů, jsou uvedeny u charakteristik členů řešitelského týmu níže. Hlavní okruhy, studované v rámci centra, jsou zejména tyto:

  • procesy ovlivňující vznik nových druhů (speciaci) živočichů i rostlin jako jeden z klíčových faktorů podmiňujících dynamiku biodiverzity, s důrazem na procesy hybridizace a polyploidizace,
  • fylogenetické vztahy mezi jednotlivými evolučními liniemi organismů a odhalování recentně vzniklé i archaické kryptické druhové diverzity,
  • procesy ovlivňující změny areálů druhů v regionálním a kontinentálním měřítku jako další klíčový faktor ovlivňujících diverzitu, identifikace a popis změn distribuce populací v minulosti (včetně biologických invazí) pomocí molekulárních a paleoekologických technik a zkoumání jejich příčin,
  • interakce mezi organismy (v rámci jedné trofické úrovně i různých trofických úrovní) jako klíčový faktor podmiňující koexistenci druhů na malých měřítkách, vztah druhové bohatosti a lokálních podmínek, dopady environmentálních změn na strukturu společenstev a na populace vzácných druhů,
  • význam a dopad klimatických změn na distribuci a evoluční historii organismů, s použitím jak modelových přístupů, tak studia vlivu klimatických změn v minulosti na rozšíření organismů,
  • distribuce biodiverzity jako výsledek procesů speciace a extinkce na velkých prostorových škálách a identifikace faktorů, které jí určují,
  • rozsah, dynamika, příčiny a ekologické i ekonomické dopady biologických invazí
  • změny středoevropských společenstev během klimatických změn ve čtvrtohorách a studium jejich recentních analogií.

 

.

Postup a předpokládané výstupy

Metodické postupy budou vycházet z příslušných tématických okruhů. Pro studium mikroevolučních změn a historie šíření druhů a evolučních linií, stejně jako pro studium speciace a mezidruhové hybridizace, využijeme genomických a proteomických nástrojů včetně „next generation sequencing“. Data budou pak analyzována s použitím moderních výpočetních postupů populační, krajinné a ochranářské genetiky a fylogeografie (metody založené na koalescenční teorii, Bayesovské statistice atd.). Makroekologické analýzy budou využívat prostředí GIS, prostorovou statistiku (GLS v prostředí SAM) a moderní fylogenetické metody (které dnes patří k základní interpretační platformě oborů orientovaných na výzkum biodiverzity a budou aplikovány prakticky ve všech navrhovaných tématických okruzích). Členové týmu (jak senioři, tak junioři) jsou sběhlí ve všech těchto metodách (viz seznamy publikací). Silnou stránkou týmu je dobré teoretické zázemí, zkušenost s vytvářením komplexních matematických modelů (makro)ekologických jevů a znalost sofistikovaných statistických metod. Počítáme s výrazným zapojením magisterských i doktorských studentů pod vedením seniorů i juniorů, kteří byli vybráni mimo jiné právě na základě jejich schopnosti vést studenty a samostatně plánovat výzkum.

Vzhledem k zaměření projektu na základní výzkum jsou klíčovými výstupy články v impaktovaných časopisech (kategorie Jimp). Vzhledem k již prokázané publikační aktivitě členů týmu lze očekávat několik desítek publikací ročně, z nichž významný podíl bude v nejprestižnějších periodikách, včetně vysoce hodnocených mezioborových časopisů. Ostatní výstupy standardně vykazované členy řešitelského týmu, jako jsou články v ostatních recenzovaných periodikách nebo kapitoly v monografiích, budou doplňkem publikační aktivity v impaktovaných časopisech v případech, kdy je vhledem k zaměření čtenářské obce taková publikace vhodná.

Některé výzkumné okruhy mají i nezanedbatelný praktický význam, zejména pro ochranářskou praxi (např. pro management chráněných území a ohrožených nebo invazních druhů, efektivní rekultivační přístupy, detekci ochranářsky významných patogenů apod.), ale i pro politická rozhodnutí týkající se zemědělské a lesní praxe, užívání krajiny a dalších oblastí. V těchto případech lze předpokládat, kromě přenosu výsledků do praxe formou spolupráce s orgány ochrany přírody, samosprávy a dalšími organizacemi, i občasné výstupy aplikovaného charakteru (např. certifikované metodiky nebo podíl na vývoji softwarových metod zaměřených na odhad rizika šíření invazních druhů).

.

Mezinárodní spolupráce řešitelů projektu

Navrhovaný tým má rozsáhlou síť kontaktů se zahraničními vědeckými institucemi včetně prestižních univerzit v Evropě a USA, řada členů je nebo v minulosti byla řešiteli mezinárodních projektů. Níže jsou uvedeny některé vybrané kontakty jednotlivých členů řešitelského týmu, jež vedly mimo jiné ke společným publikacím ve významných impaktovaných časopisech v posledních pěti letech (příklady jsou uvedeny).

.

Interaktivní mapa spolupracujících pracovišť řešitelů projektu

Řešitelé – senioři:

  • Vojtěch Jarošík: Lincoln University, Christchurch, Nový Zéland (třikrát PNAS a jedenkrát TREE a Ecology Letters v posledních dvou letech); Centre for Invasion Biology, Stellenbosch University, Jižní Afrika (dvakrát TREE v posledních třech letech), University of North Carolina, USA (jedenkrát Ecology Letters a PNAS v posledních třech letech)
  • Tomáš Herben: Ben Gurion University a Jacob Blaustein Institutes of Desert Research, Izrael (modelování role aktivní odpovědi rostlin a její ekologické důsledky; Herben a Novoplansky 2008, 2010, Evolutionary Ecology); University of Michigan, USA (in silico analýza role rostlinných vlastností na jejich úspěšnost; Wildová et al. 2007 Oikos, Goldberg et al. 2008 Evolutionary Ecology); Stockholm University, Švédsko (metapopulační biologie rostlin v měnící se krajině, Herben et al. 2006, Journal of Ecology); Beijing University of Forestry, Čína (in silico analýza role rostlinných vlastností na jejich úspěšnost; Yu et al. in press, Ecological Modelling)
  • Jan Frouz: University of Antwerp, Belgie (úloha půdní fauny v diversitě rekonstruovaných vřesovišť Frouz et al., 2009 Biodiversity and Conservation), University of Florida, USA (diversita a populační dynamika pakomárů, Frouz et al. 2009, Aquatic Ecology), Finnish Forest Research Institute METLA, Finsko (role mravenců v lesních ekosystémech Frouz & Finer 2007, Insectes Sociaux)
  • Jan Suda: University of Guelph, Kanada (průtoková cytometrie jako metodologický nástroj v botanice, Kron et al. 2007, Annual Review of Ecology and Systematics), Macquarie University, Austrálie (mikroevoluce a velikost genomu jako fenotypický znak, Gallagher et al. 2011, Diversity And Distributions), University of Vienna, Rakousko (mikroevoluce a pleistocenní historie, Dixon et al. 2009 Molecular Phylogenetics And Evolution)
  • David Storch: University of Sheffield, UK (makroekologie; Šizling et al. 2009, PNAS), NERC Centre for Ecology and Hydrology, UK (determinanty abundancí živočichů; Isaac et al. 2011, Biology Letters), University of Arizona, USA (determinanty globální biodiverzity dřevin; Šímová et al. 2011, Global Ecology and Biogeography), University of Leeds, UK (univerzální zákonitosti biodiverzity; Šizling et al. 2011, American Naturalist)
  • Adam Petrusek: Katholieke Universiteit Leuven, Belgie (fylogenetické vztahy a diverzifikační procesy u modelových druhů korýšů; Mergeay et al. 2008, Molecular Ecology); Ludwig-Maximilians Universität, Mnichov, SRN (fenotypová plasticita a kryptická diverzita perlooček; Petrusek et al. 2009, PNAS; diverzita mikroparazitů zooplanktonních korýšů; Wolinska et al. 2011, Journal of Evolutionary Biology); Université de Poitiers, Francie (diverzita invazních druhů raků; Filipová et al. 2010, Biological Invasions)
  • Tomáš Albrecht: University of Oslo, Norsko (evoluce fenotypu spermií u pěvců; Lifjeld et al. 2010, PLoS ONE); Auburn University, USA (mimopárové paternity u pěvců, Mays et al. 2008, Genetica); Swiss Institute of Bioinformatics a University of Bern, Švýcarsko (alternativní reprodukční strategie vrubozobých; Šťovíček et al. 2011, Conservation Genetics Resources)
  • Lukáš Kratochvíl: Rutgers, Stare University of New Jersey (hormonální kontrola pohlavně dimorfních znaků ještěrů: Journal of Experimental Biology 2013, General and Comparative Endocrinolog 2013, Hormones and Behavior 2011); Jagiellonian University, Krakow (příčiny škálování metabolismu, velikost buněk: PLOS ONE 2013, American Naturalist 2009); University of Cambridge (evoluce určování pohlaví a uspořádání genomů plazů: Chromosoma 2011,2012)

Řešitelé – junioři:

  • Zuzana Münzbergová: University of Stockholm, Švédsko (krajinná dynamika rostlin,  Arvanitis et al. 2010, Ecology Letters; Ehrlén & Münzbergová 2009, American Naturalist aj.). University of Bern, Švýcarsko (lokální adaptace rostlin, Raabová et al. 2011, Basic and Applied Ecology; Raabová et al. 2009, Plant Biology; aj.)
  • Ivan Čepička: Dalhousie University, Halifax, Kanada; University of British Columbia, Kanada; Univeristy of Arkansas, USA; University of Tsukuba, Japonsko (Pánek et al. 2011 Protist; Takshita et al. 2011, Protist; Kolisko et al. 2010 Environmental Microbiology, Yubuki et al. 2010, Journal of Eukaryotic Microbiology; Kolisko et al. 2008, BMC Evolutionary Biology; na společných publikacích jsou obvykle autoři z více zmíněných týmů)
  • Jiří Reif: Muséum National d'Histoire Naturelle, Paris, Francie (dynamika ptačích společenstev v období globálních změn; Reif et al. 2010, Bird Study, Devictor et al. in press, Nature Climate Change); Johannes Gutenberg Universität Mainz, SRN (prediktory populačních trendů středoevropských ptáků; Reif et al. 2011, Biological Conservation)
  • Tomáš Fér: Universität Wien, Rakousko (evoluce ostrovních rostlin; Stuessy et al. 2006, Journal of Biogeography); Botanical Gardens, Singapur (evoluce rodu Curcuma, zázvorovité; Záveská et al. 2011, Botanical Journal of the Linnean Society); University of Michigan, USA (hybridizace rákosů; Snow et al. 2010, American Journal of Botany)
  • Linda Nedbalová: National Botanic Garden of Belgium (diverzita a biogeografie polárních rozsivek; de Vijver et al. 2010, Diatom Research)
  • Lukáš Kubička & Zuzana Starostová: Jagiellonian University, Kraków a University of Białystok, Polsko (vliv velikosti buněk na škálování metabolismu u gekonů čeledi Eublepharidae; Starostová et al. 2009, American Naturalist)
  • Petr Kuneš: Aarhus University, Dánsko (změny interglaciální produktivity a dynamika vegetace; Kuneš et al. 2011, Journal of Biogeography), Linneus University Kalmar, Švédsko (rekonstrukce holocenního vegetačního krytu a interakce změn klimatu; Gaillard et al. 2010, Climate of the Past), Universität Göttingen, Německo; University of Plymouth, UK (pylové databáze a jejich využití, Fyfe et al. 2009, Vegetation History and Archaeobotany)
  • Radka Reifová: University of Arizona, Tucson, USA (mechanismy speciace u slavíků; Reifová et al. 2011, BMC Evolutionary Biology; Storchová et al. 2010, Evolution)
  • Ondřej Sedláček: University Turku, Finland (vliv nabídky potravy na reprodukční parametry a rodičovské chování u predátorů; Zárybnická et al. 2009, J Ornithol), Museum Alexander Koenig Bonn, Germany (složení společenstev drobných savců v rámci endemické oblasti Kamerunských hor; Riegert et al. 2008)
  • Pavel Škaloud: Department of Biology, Københavns Universitet, Copenhagen, Dánsko (prostorová distribuce fytoplanktonu, Škaloud et al. 2006, Journal of Oceanography), Royal Botanic Garden Edinburgh, Velká Británie (kryptická diverzita a biogeografie krásivky Micrasterias fimbriata, Neustupa et al. 2011, Hydrobiologia)
  • Martin Fikáček: University of Kansas, USA (biodiverzita, fylogenetické vztahy a biogeografie modelových skupin vodomilovitých brouků; Fikáček & Short 2010, Zootaxa); University of Bonn, SRN (fosilní záznam vodomilovitých brouků; Fikáček et al. 2010, Invertebrate Systematics)
  • Pavel Hulva: Muséum National d’Histoire Naturelle Paris, Francie (fylogeografie a ostrovní biogeografie kryptických druhových komplexů netopýrů; Evin et al. 2011, Journal of Biogeography; Hulva et al. 2010, Molecular Ecology)
  • Jakub Straka: Cornell University, Ithaca, USA (evoluce kukaččího chování u včel; Cardinal et al. 2010, PNAS)
  • Jana Veselá: John Carroll University, USA (diverzita a ekologické preference rozsivek v malých vodních tocích; Veselá & Johansen 2009, Diatom Research)
  • Irena Šímová: University of Arizona, Tucson, USA (vztah počtu druhů a dostupné energie, Šímová et al. 2011, Global Ecology and Biogeography), University of California, Irvine, USA (determinanty druhového bohatství vážek, Keil et al. 2008, Insect Conservation and Diversity)

Přístrojové vybavení a připravenost pracovišť

Katedry biologické sekce zapojené do navrhované projektu disponují kvalitním zázemím umožňujícím využití nejmodernějších přístupů pro výzkum diverzity nejrůznějších skupin organismů, od jednobuněčných organismů (řasy, prvoci) po vyšší rostliny a živočichy. Kromě vybavení pro terénní práci, jež je při studiu biodiverzity nezbytné (včetně dvou terénních vozů s náhonem 4x4, nafukovacího člunu s přívěsným motorem, zařízení pro odběr vzorků pro paleoekologické studie v terestrickém i vodním prostředí, multisondy pro automatizované měření fyzikálních a chemických parametrů vody apod.) jsou k dispozici molekulární laboratoře vybavené pro detailní analýzy DNA i proteinů, mikroskopovací pracoviště vybavená kvalitní optikou pro rutinní práci a další specializované laboratoře. Dále jsou k disposici dva velmi kvalitní cytometry pro studium ploidní úrovně i absolutní velikosti genomu. Neméně významnou infrastrukturou pro výzkum jsou herbářové sbírky a kultury mikroorganismů.

Dále jsou pro výzkum jednotlivých pracovních skupin intenzivně využívány společná servisní pracoviště sekce biologie PřF UK: laboratoř sekvenace DNA (umožňující sekvenaci i fragmentační analýzu), laboratoř elektronové mikroskopie (disponující rastrovacím i transmisním elektronovým mikroskopem), laboratoř konfokální a fluorescenční mikroskopie, genomická a proteomická laboratoř a laboratoř hmotnostní spektrometrie. U genomických metod se předpokládá provedení na zakázku u firem jako Roche, Pacific Biosciences aj., jak je u tohoto typu analýz obvyklé. V horizontu cca 3-4 let lze také předpokládat využití nově vybavované infrastruktury Biocentra a Globcentra v kampusu Albertov, jež dále posílí instrumentální zázemí pracovišť biologické sekce PřF UK.

Akce dokumentů