"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF5746
ETF5746 "Elukäikude evolutsioon putukatel: optimaalsusmudelite bioloogiline realistlikkus (1.01.2004−31.12.2007)", Toomas Tammaru, Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskond.
ETF5746
Elukäikude evolutsioon putukatel: optimaalsusmudelite bioloogiline realistlikkus
LIFE HISTORY EVOLUTION IN INSECTS: ADDING REALISM TO OPTIMALITY MODELS
1.01.2004
31.12.2007
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB460 Füüsiline antropoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskondkoordinaator01.01.2004−31.12.2007
PerioodSumma
01.01.2004−31.12.2004220 000,00 EEK (14 060,56 EUR)
01.01.2005−31.12.2005207 058,82 EEK (13 233,47 EUR)
01.01.2006−31.12.2006211 200,00 EEK (13 498,14 EUR)
01.01.2007−31.12.2007216 480,00 EEK (13 835,59 EUR)
54 627,76 EUR

Elukäiguteooria seab eesmärgiks seletada ja ennustada elukäiguomaduste (life-history trait) väärtusi. Vastavad optimaalsusmudelid tuginevad enamasti väga üldistele eeldusete, mille taga on sageli pigem püüe hõlbustada matemaatilist analüüsi kui reaalsed bioloogilised seaduspärad. On probleeme ja süsteeme, mille puhul selline abstraktne lähenemine on osutunud piisavaks ja produktiivseks, kuid on ka vastupidiseid näiteid. Nii ei ole üldised optimaalsusmudelid rahuldavalt rakendatavad seletamaks putukavastse kasvukõverat ja kehasuuruse determinatsiooni reakstiooninorme. Optimaalsusmudelite lähenemisviisi kohandamiseks mainitud süsteemile tuleb senisest enam tähelepanu pöörata (eelkõige kasvu füsioloogilistest seaduspärasustest tulenevatele) piirangutele ning teisalt ka kesksete demograafiliste näitajate aluseks olevatele bioloogilistele interaktsioonidele. Ülal lahti seletatud ideoloogiale tuginedes küsime, mida ühist on eri fülogeneetilstesse ja ökoloogilistesse rühmadesse kuuluvate putukavastsete kasvu "reeglites". Sellised ühised reeglid - invariandid - ongi tõenäolisteks kehasuuruse determinatsiooni reakstiooninorme mõjutavateks piiranguteks, mis tuleb sellistena kaasata senistest realistlikumatesse ja seega ennustusvõimelisematesse optimaalsusmudelitesse. Teise olulise küsimusena hindame suremuse sõltuvust uuritavate organismide ja keskkonna parameetritest. Vaatluse alla jääb kaks olulist putukate suremust põhjustavat ökoloogilist interaktsiooni: lindudepoolne kisklus ja mitmete patogeenide poolt tekitatavad haigused. Kuigi projekti pearõhk on putukate kasvukõvera analüüsil, rakendatakse kirjeldatud ideoloogiat ka putukavalmiku munemisselektiivsuse optimaalsusanalüüsil. Uurimused viiakse läbi laborikatsetena mitmete liblikaliikide vastseid ja valmikuid objektliikidena kasutades.
Theory of life-history evolution aims at explaining and predicting values of life-history traits. The cornerstone of the theory - optimality models - often incorporate quite general phenomenological assumptions which do not rely on proximate biological mechanisms. There are cases in which such an abstract approach has been justified but there are cases where this is definitely not the case. In particular, the approach of these general theories appears to be insufficient to explain the observed values of body size in insects; i.e. it does not facilitate optimality analysis of reaction norms for size and time at maturity. To develop an optimality approach suitable for insect growth schedules, we need to pay more attention to physiology-based constraints on larval growth curves, as well as we need better knowledge about size-dependent mortality patterns. Following the approach outlined above, we ask what do larval growth curves of ecologically and phylogenetically different insect larvae have in common. The common elements - the invariants - represent the likely constraints on insect growth curves. These principles should then be incorporated in the more realistic optimality models with a stronger case-specific predictive power. Another aim is to obtain experimental data on size-specific mortality rates. Birds and pathogens will be evaluated as selective agents in this connection. In addition to the analysis of larval growth schedules, an analogous invariant approach will be applied to explain various parameters of oviposition behaviour. The study will be based on laboratory experiments with larvae and adults of different lepidopteran species.