Drosophila levensloop theorie getest in het veld

Presentatie over: "Drosophila levensloop theorie getest in het veld"— Transcript van de presentatie:

1 Drosophila levensloop theorie getest in het veld
Locale aanpassing in lichaamsgrootte, ontwikkelingstijd en hongerresistentie Kim van der Linde Leiden University, Institute for Biology, Sections Animal Ecology & Evolutionary Biology, The Netherlands.

2 Indien ik te veel het wetenschapstertje speel
Om te beginnen: Indien ik te veel het wetenschapstertje speel  VRAGEN!

3 Leidraad Aanloop tot dit onderzoek Uitleg begrippen Pilot onderzoek
Promotie onderzoek Maatschappelijke context Aanloop tot dit onderzoek Uitleg begrippen Pilot onderzoek Promotie onderzoek Maatschappelijke context

4 Ontbossing

5 Problematiek van ontbossing
Verandering van leefomgeving Bedreiging van dieren en planten

6 Biodiversiteitonderzoek
1992 Filippijnen Fruitvliegen als representatieve groep Ontbossing leidt tot een andere soorten samenstelling Vraag: Hoe zit het met aanpassen aan een veranderende omgeving?

7 Leidraad Aanloop tot dit onderzoek Uitleg begrippen Pilot onderzoek
Promotie onderzoek Maatschappelijke context

8 Waarom Drosophila’s? Fruitvliegen ‘leven’ van fruit
Fruit is sleutel in tropisch bos: Voortplanting bomen Voedsel voor apen, vogels, insecten, vleermuizen, etc. etc. Gemakkelijk te kweken in het laboratorium Redelijk aantal soorten (1500 wereldwijd, lokaal) Veel kennis beschikbaar

9 Levenscyclus Ei Larf Pop Volwassen 7-15 (20) dagen

10 Levensloop kenmerken Mens als voorbeeld Meestal 1 nakomeling
Ongeveer jaar voordat volwassen (seksueel reproductief) Het aantal kinderen in een leven Gemiddelde levensverwachting 75(?) jaar Lengte 1.72 (vrouw) 1.78 (man)

11 Ontwikkelingstijd Tijd van ei tot volwassen vlieg
Verschil tussen soorten Snelle soort: 7 dagen Langzame soort: 14 dagen

12 Hongerresistentie Tijd die een volwassen vlieg kan leven zonder voedsel Direct na uit de pop kruipen Verschil tussen soorten 2 tot 7 dagen

13 Lichaamsgrootte

14 Eigen vlieg eerst! Eén voedsel bron Vele soorten Competitie
Beste wint!

15 Coëxistentie van soorten
Door gescheiden te leven: Verschillende voedsel bronnen (banaan ↔ appel) Verschillende omgevingen (bos ↔ gras) Verschillende tijden van de dag ↔ nacht Verschillende tijden van het jaar (voorjaar ↔ zomer)

16 Coëxistentie met interactie
Bijvoorbeeld 3 soorten: Alle 3 gehele jaar door: Voorjaar : soort A superieur Zomer: soort B superieur Najaar: soort C superieur A B C

17 Coëxistentie en levensloopkenmerken
Fruitaanbod varieert door het jaar Droge tijd: veel fruit Korte afstanden tussen plekjes Regentijd: weinig fruit Grote afstanden tussen plekjes

18 Veel fruit Korte ontwikkelingstijd wint Snelle soort Langzame soort ei
Voedsel op!

19 Variatie Snelle soort Overlevers Langzame soort ei Voedsel op!

20 Weinig fruit Goede hongerresistentie wint Veel fruit! Weinig fruit!
Slechte hongerresistentie Goede hongerresistentie Volwassen vlieg komt uit pop Nieuw plekje gevonden!

21 Genetische koppeling Soort A: Soort B Korte ontwikkelingstijd
Slechte hongerresistentie Soort B Lange ontwikkelingstijd Goede hongerresistentie

22 Coëxistentie en levensloopkenmerken
Droge tijd: veel fruit Korte afstanden tussen plekjes Snelle soort wint Regentijd: weinig fruit Grote afstanden tussen plekjes Langzame soort wint

23 Leidraad Aanloop tot dit onderzoek Uitleg begrippen Pilot onderzoek
Promotie onderzoek Maatschappelijke context

24 Effecten ontbossing Ander fruitaanbod Hogere temperatuur
Grotere temperatuur fluctuaties Lagere luchtvochtigheid Heeft dit effect of de levensloopkenmerken?

25 Filippijnen

26 Effecten op levensloopkenmerken?
Vliegen verzamelen met valletjes 4 verschillende omgevingen! Snel naar laboratorium in Nederland Ontwikkelingstijd en hongerresistentie bepalen Kijken of er verschillen zijn

27 Langzaam Snel

28 Leidraad Chronologisch overzicht Aanloop tot dit onderzoek
Uitleg begrippen Wat wil ik weten Promotie onderzoek Maatschappelijke context

29 Nieuwe vragen Effect van laboratorium versus veld Laboratorium Veld
Constant klimaat Geen onderscheid tussen verschillende leefomgevingen Veld Variabel klimaat Verschillen tussen verschillende leefomgevingen Oplossing: ook in veld meten

30 Nieuwe vragen Genetica versus omgeving (nature – nurture)
Wat is belangrijker: Verschillen in de genen of? Verschillen in de omgeving Oplossing: transplantatie experiment

31 Transplantatie experiment
Populaties van verschillende soorten Bos Inter- mediate Gras- land Bos Inter- mediate Gras- land

32 Divided Tallahassee Panama

33 Veld locaties Panama Twee locaties met elk 3 omgevingen: Bos
Intermediair Grasland Panama

34 Gamboa

35 Veld onderzoek Wat wil ik niet? Rampen ecologie:
Aap of rat die alles opeet Tropische regenbui die alles wegspoelt Dus spoelde de gehele kooi weg Zongedroogde stukjes fruit met gare larven Mieren die feestmaal komen aanrichten Etc etc.....

36 Veld set-up Grote kooi om in te werken
Dak tegen de regen en directe zon Grof gaas tegen grotere dieren Op palen voor werkzaamheid Palen ingesmeerd met paraffine olie zodat mieren niet in de kooi konden klimmen Fijn gaas om kleine kooitjes tegen andere insecten (parasitaire wespen)

37 Veld set-up Eitjes laten leggen in laboratorium
Kleine kooi met fijn gaas voor ontwikkelingstijd Petri schaaltje afgesloten met fijn gaas voor hongerresistentie Dode vliegen voor lichaamsgrootte

38 Veel tijd later 6 maanden Panama 1 laboratorium experiment
3 veldexperimenten 1 laboratorium experiment vliegen 12 soorten 2 jaar werk

39 Genen versus omgeving Verschillen in de genen? of
Verschillen in de omgeving? Beiden?

40 Lichaamsgrootte Omgeving: onbelangrijk
Genetische: locale aanpassing, locatie specifiek maar niet leefomgeving specifiek Weinig aanpassing aan een veranderende omgeving Lab en veld goed vergelijkbaar

41 Hongerresistentie Grasland is een slechtere leefomgeving dan bos

42 Grasland is stressvoller dan bos
Goede resistentie Grasland is stressvoller dan bos Bos Inter- mediate Gras- land Goede resistentie Matige resistentie Slechte resistentie

43 Hongerresistentie Grasland is een slechtere leefomgeving dan bos
Grasland populaties zijn beter aangepast

44 Genetisch aangepast? Goede resistentie Goede resistentie
Bos Inter- mediate Gras- land Betere resistentie Goede resistentie Beste resistentie Bos Genetisch aangepast?

45 Hongerresistentie Grasland is een slechtere leefomgeving dan bos
Grasland populaties zijn beter aangepast Snelle aanpassing aan een veranderende omgeving Lab en veld onvergelijkbaar

46 Veld versus laboratorium
Lichaamsgrootte Hongerresistentie Veld Laboratorium Laboratorium

47 Ontwikkelingstijd Hogere omgevingstemperatuur: kortere ontwikkelingstijd Genetisch: kortere ontwikkelingstijd in verstoord gebied Zoals verwacht op basis van constanter fruitaanbod

48 Verstoring Bos: Grasland: Grote verschillen fruitaanbod
Kleinere verschillen fruitaanbod

49 Ontwikkelingstijd dus alles bepalend
Veel fruit Hongerresistentie minder belangrijk Veel fruit! Slechte honger resistentie Goede honger resistentie Ontwikkelingstijd dus alles bepalend Volwassen vlieg Komt uit pop Nieuw plekje gevonden!

50 Selectie Snelle soort Langzame soort ei Voedsel op!

51 Gevolg Snelle soorten winnen vaker in grasland Dus hebben een voordeel
Binnen soorten wint ook de snelste Dus wordt soort sneller

52 Ontwikkelingstijd Hogere omgevingstemperatuur: kortere ontwikkelingstijd Genetisch: kortere ontwikkelingstijd in verstoord gebied Zoals verwacht op basis van constanter fruitaanbod Middelmatige aanpassing aan een veranderende omgeving Lab en veld enigszins vergelijkbaar

53 Maatschappelijke context
Ontbossing, global-warming, etc zijn concrete en groeiende problemen. En vragen om aanpassing van dieren en planten. Niet aanpassen resulteert in (lokaal) uitsterven

54 Maatschappelijke context
Hoe moeten ze zich aanpassen? Stress resistentie..... Kunnen ze zich aanpassen? Ja..... Zijn er (genetische) beperkingen? Nee..... (niet laten zien)

55 Maatschappelijke context
Hoe zit het met uitgestorven/bedreigde soorten? Zelfde kenmerken belangrijk? Zo ja.... Geen capaciteit tot aanpassing? Genetische barrières tot aanpassing?

56 The end Om 15:15 begint de verdediging in het academie gebouw
Te laat is GEEN toegang