See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8413
ETF8413 "Keskkonnast tingitud fenotüübiline muutlikkus putukate elukäigutunnustes (1.01.2010−31.12.2014)", Tiit Teder, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituut.
ETF8413
Keskkonnast tingitud fenotüübiline muutlikkus putukate elukäigutunnustes
Environmental sources of phenotypic variance in life-history traits of insects
1.01.2010
31.12.2014
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB280 Loomaökoloogia1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
PerioodSumma
01.01.2010−31.12.2010192 000,00 EEK (12 271,04 EUR)
01.01.2011−31.12.201112 271,20 EUR
01.01.2012−31.12.201212 271,20 EUR
01.01.2013−31.12.201312 271,20 EUR
01.01.2014−31.12.20140,00 EUR
49 084,64 EUR

Fenotüübiline muutlikkus on omane peaaegu kõikidele kvantitatiivsetele tunnustele. Kuna erinevused fenotüübis on adaptiivse evolutsiooni toormaterjaliks, pakub fenotüübilist muutlikkust määravate erinevate mehhanismide suhteline roll evolutsioonibioloogias suurt huvi. Oma tiheda seotuse tõttu organismide kohasusega, on elukäigutunnused selles kontekstis eriliseks huviobjektiks. Paraku ei ole sugugi üksmeelt, millised mehhanismid on erinevate valiku tüüpide ja erineva valiku tugevuse korral fenotüübilise muutlikkuse kujunemisel suurema osatähtsusega. Potentsiaalselt väga viljakas, kuid samas üsna vähe kasutatud viis sellele problemaatikale läheneda, on võrrelda elukäigutunnuste varieerumist ühe liigi emastel ja isastel. Kindlasti pole ammendatud ka võimalused, mida pakub keskkonnasisese varieeruvuse võrdlemine keskkondades, kus valikusurved ennustatavalt erinevad. Teades, millised on tunnuste variatsioonimustrid meile teadaolevate valikusurvete puhul, saame mustrite põhjal ennustada, millised võiksid valikusurved olla siis, kui meil selle kohta otsesed andmed puuduvad. Eelnevaga seotud, kuid üsna uurimata valdkond on ka fenotüübilise muutlikkuse muutused ontogeneesi käigus. Taotletavas projektis me uurime sugudevahelisi erinevusi mitmete elukäigutunnuste (arengukestus, kehasuurus, kasvukiirus) fenotüübilises muutlikkuses sõltuvalt valiku tugevusest ja tüübist. Muutlikkust uurime nii ühe keskkonna piires kui erinevate keskkondade vahel. Tähelepanu all on ka fenotüübilise muutlikkuse määr sõltuvalt keskkonna kvaliteedist (isendite arengu seisukohalt) ning isenditevaheliste erinevuste akumuleerumine ontogeneesis. Projekti üksikuurimused keskenduvad putukatele. Oma uurimiseesmärkide saavutamiseks kasutame erinevaid lähenemisviise. Variatsioonimustrite ja muutlikkuse akumuleerumise uurimiseks viime läbi meta-analüüsid, mis põhinevad suurel, avaldatud andmete põhjal koostatud andmebaasil putukate kasvumustrite kohta. Selleks, et uurida variatsioonimustreid määravaid mehhanisme, jälgime kontrastsete elukäikudega liikide kasvumustreid laborikatsetes (nt tulu- ja varusigijad). Lisauuringud viiakse läbi tegemaks kindlaks variatsioonimustreid ja neid määravaid mehhanisme välitingimustes. Siin keskendume sellele, kuidas variatsioonimustrid muutuvad piki temperatuuri ja niiskuse gradiente. Nimetatud keskkonnaparameetrid on erilise huvi all eeskätt globaalse soojenemise kontekstis.
Phenotypic variance is a universal characteristic of quantitative traits. The relative role of different mechanisms determining levels of phenotypic variance is of obvious interest for evolutionary biology, in particular because phenotypic differences form the raw material for adaptive evolution. Life-history traits are of special interest in this context because of their close link to individual’s fitness. However, no consensus has been reached on the relative role of different mechanisms in determining phenotypic variance with regard to the intensity and mode of selection. To shed light on this context, a useful but little used tool is to compare variances in different life-history traits between males and females of the same species. Moreover, comparing within-environment variance in environments with predictably differing selective pressures is definitely not an exhausted possibility. Understanding the patterns of variance in cases with known differences in selective pressure would greatly facilitate solving also the inverse problem: predicting the mode and direction of selection from the known patterns of variance. An associated, but largely neglected issue is how do the levels of phenotypic variance change during ontogeny. To resolve these issues, we examine sex differences in phenotypic variance of different life-history traits (development time, body size and growth rate) both within and among environments as dependent on the strength and mode of selection they experience. The expression of phenotypic variance with regard to environmental quality, and the accumulation of phenotypic variance during juvenile development will also be studied. The proposed project focuses on insects. Research questions will be addressed using several different approaches. First, patterns of trait variance and ontogenetic changes in variance will be addressed by a meta-analysis of a large database of published case studies on insect developmental patterns, compiled by the applicant. Second, mechanisms determining variance patterns will be addressed by tracking growth in original laboratory rearings of species with contrasting life-histories (e.g. capital and income breeders). Complementary studies will be conducted to reveal the patterns of variance (and underlying mechanisms) in field conditions. Here, we will focus on the response of phenotypic variance to gradients of temperature and humidity as these are of special interest in the context of ongoing global warming.
Fenotüübiline muutlikkus (=varieeruvus) on omane peaaegu kõigile kvantitatiivsetele tunnustele, sh elukäigutunnustele. Adaptiivse evolutsiooni toormaterjalina on fenotüübilist varieeruvust määravate mehhanismide suhteline roll evolutsioonibioloogias pälvinud suurt tähelepanu. Evolutsioonilise ökoloogia praktikas on varieeruvuse mustreid seletatud eeskätt adaptiivsete vastustega keskkonnale. Samas fenotüübilised vastused keskkonnale sõltuvad ka lõivsuhetest ning evolutsioonilistest, ontogeneetilistest ja füsioloogilistest piirangutest, neist on aga selles kontekstis seni suuresti üle vaadatud. Projekti eesmärgiks oli seda teadmiste lünka täiendada, uurides piirangute ja lõivsuhete rolli putukate fenotüübilise varieeruvuse mustrite kujunemisel. Projektis lähenesime sellele temaatikale uurides elukäigutunnuste (arengukestus, kehasuurus, kasvukiirus) fenotüübilise varieeruvuse mustreid erineva ökoloogiaga liikidel ning liigi piires emastel-isastel. Eesmärkide saavutamiseks kasutasime eeskätt meta-analüütilisi lähenemisviise, kasutades kirjandusest kogutud andmeid mitmesaja putukaliigi kasvumustrite kohta. Kasvumustrite detailsemat analüüsi eeldavatele küsimustele vastamiseks viisime paralleelselt läbi mitmed eksperimentaaluuringud. Peamiste tulemustena näitasime, et 1) emaste-isaste vahelised erinevused kehasuuruses saavad evolutsioonis suureneda vaid suurema sugupoole pikema arengu arvel, 2) emaste-isaste kehasuuruse erinevused ei ole ontogeneesi erinevates etappides muutumatud, 3) liigisiseselt on emaste-isaste arengukestuse erinevus tundlik keskkonnatingimuste suhtes, 4) arengukestuse ja kehasuuruse vastused keskkonnatingimuste varieeruvusele on evolutsiooniliselt konservatiivsed, 5) hoolimata pikemast arengust jäävad kehvema kvaliteediga keskkonnas kasvanud isendid reeglina väiksemaks, ning 6) kliima soojenemine mõjutab nii putukate arengukestust, kasvukiirust kui ka kehasuurust. Tulemustest järeldame, et piirangud ja lõivsuhted mõjutavad organismide fenotüübilisi vastuseid keskkonna varieeruvusele väga erinevates aspektides.