Ekologia behawioralna

biologia

fakultatywne
obowiązkowe

Ekologia ogólna 1400-112EKOO
Ekologia terenowa M 1400-114EKOT-M

Przedmiot obejmuje zagadnienia z zakresu szeroko rozumianej ekologii behawioralnej zwierząt kręgowych i bezkręgowych i jest realizowany w formie wykładów i ćwiczeń. Ćwiczenia są prowadzone metodą projektową i obejmują dwie części – dwa niezależne semestralne projekty badawcze.

w sali i w terenie

Zagadnienia omawiane na wykładzie: Sygnalizacja, behawior i inteligencja roślin. Elementy neurobiologii, endokrynologii i genetyki behawioralnej. Debata nature vs nurture. Sposoby percepcji środowiska przez zwierzęta, komunikacja. Ewolucja kooperacji, altruizm. Ruch: poszukiwanie, nawigacja, migracja, dyspersja, homing. Osobnik i decyzje ekonomiczne, optymalizacja zachowań (w tym pokarmowych). Obrona przed drapieżcami. Dobór płciowy. Konflikt płci. Systemy rozrodcze i opieka nad potomstwem: promiskuityzm i jego konsekwencje, monogamia („zdrady małżeńskie”), poligynia (w tym fakultatywna), poliandria. Alternatywne strategie rozrodcze. Zachowania zwierząt w ogrodach zoologicznych i w niewoli.

Na ćwiczeniach studenci w zespołach realizują równolegle dwa semestralne projekty badawcze, w oparciu o badania terenowe lub laboratoryjne.

Opis wykładu

I. Przedmiot badań ekologii behawioralnej. Etologia a ekologia behawioralna. Historia badań nad behawiorem. Sygnalizacja, behawior i inteligencja roślin. Zwierzęta jako organizmy modelowe w ekologii behawioralnej. Neurobiologiczne i endokrynologiczne podstawy behawioru. Sposoby percepcji środowiska (m. in. wzrok, słuch, mechanorepcja, chemorecepcja, magnetorecepcja). II. Podstawy genetyki behawioralnej i ewolucja behawioru. III. Interakcja genotyp x środowisko w ewolucji zachowań. Debata nature vs nurture. IV. Zachowania rytmiczne, zegar biologiczny w zachowaniach. V. Komunikacja w relacjach międzyosobniczych i międzygatunkowych. Język dźwięków, repertuar zachowań, sygnalizacja chemiczna. Ewolucja komunikacji. VI. Relacje międzyosobnicze. Ewolucja kooperacji. Altruizm. „Dylemat więźnia”, Strategia „wet za wet”. Społeczności zwierzęce, eusocjacja. VII. Ruch, poszukiwanie, nawigacja, dalekie i bliskie wędrówki, migracja, dyspersja, homing. VIII. Osobnik i decyzje ekonomiczne. Optymalizacja zachowań. Behawior pokarmowy, wybór pokarmu i miejsca żerowania. Obrona przed drapieżcami, kamuflaż, ucieczka, poszukiwanie schronienia, tworzenie agregacji, ławic u ryb. IX. Dobór płciowy i zasada upośledzenia (handicap principle). Hipoteza dobrych genów (good genes) Hamiltona i Zuk. X. Systemy rozrodcze jako wynik kompromisu w konflikcie płci: promiskuityzm i jego konsekwencje (rodziny matczyne, zjawisko wieloojcostwa), monogamia (różne formy jej występowania, rodziny poszerzone, korzyści i koszty wynikające z życia w rodzinie poszerzonej, „zdrady małżeńskie”, poligynia haremy stałe i okresowe, poligynia fakultatywna, poliandria, systemy oparte na koalicjach samic. XI. Alternatywne strategie rozrodcze – różne strategie stosowane w konkurowaniu o partnerów, w zdobywaniu miejsc do gniazdowania (bilans kosztów i zysków, przyczyny współwystępowania różnych strategii), zmiana płci jako strategia alternatywna. XII. Zachowania zwierząt w ogrodach zoologicznych i w niewoli. Dobrostan zwierząt. Granice eksperymentu.

Opis ćwiczeń

1. Część prowadzona przez Zakład Hydrobiologii

Studenci w 2-3 osobowych zespołach realizują projekty badawcze. Wszystkie projekty skupiają się wokół relacji między organizmem a jego środowiskiem: fizycznym, biotycznym, społecznym. Zależnie od problemu badawczego i przedmiotu badań, projekty mogą być prowadzone w oparciu o obserwacje zwierząt w przestrzeni miejskiej lub o eksperymenty laboratoryjne. Problemy badawcze, postawione hipotezy i zaproponowane metody badawcze dyskutujemy podczas spotkań całej grupy, a projekt kończy się przygotowaniem pracy pisemnej. Przedmiotem badań mogą być np.:

a. Zachowania rozrodcze skorupiaków wodnych z populacji miejskich. b. Unikanie drapieżnika przez zwierzęta wodne. c. Zachowania sikor w gradiencie urbanizacji. d. Zdobywanie pokarmu przez koty lub krukowate z populacji warszawskiej. e. Międzyosobnicze różnice w zachowaniach w obrębie populacji (osobowości zwierząt). f. Rozmieszczenie zwierząt wodnych w gradientach warunków środowiskowych. Projekty mogą być realizowane we współpracy z aktywnymi grupami badawczymi.

2. Część prowadzona przez Zakład Ekologii

Studenci w zespołach 4-osobowych wykonują projekty badawcze. Celem projektów jest określenie budżetu czasowego osobników różnych gatunków, żyjących w niewoli w ogrodach zoologicznych i porównanie go (przy wykorzystaniu danych literaturowych) z budżetem osobników żyjących na wolności. Obiektem badań są osobniki żyjące w grupach, stanowiących ekspozycje w Miejskim Ogrodzie Zoologicznym w Warszawie (głównie ssaki naczelne i ptaki). Studenci prowadzą około 30-godzinne obserwacje każdego z badanych osobników, w szczególności zwracając uwagę na takie zachowania jak: jedzenie, odpoczynek zabawa, zainteresowanie obiektem (zabawką, zwiedzającymi), czynności mające znaczenie w integracji grupy (np. iskanie), zachowania niepożądane (agresja w stosunku do innych osobników, wyrywanie włosów, koprofagia). Otrzymane wyniki i ich interpretacja są przedstawiane w postaci opracowania pisemnego oraz prezentacji na wspólnym dla wszystkich studentów seminarium. Prezentacje stanowią podstawę do dyskusji na tematy dotyczące podobieństw i różnic w zachowaniach zwierząt żyjących na wolności i w niewoli (szczególnie tych związanych z relacjami pomiędzy osobnikami).

Przykładowe tematy realizowanych projektów:

Budżet czasowy i relacje socjalne pomiędzy 2 samcami goryli stanowiącymi ekspozycję w Miejskim ogrodzie Zoologicznym w Warszawie.

Porównanie budżetu czasowego goryli podczas przebywania na wybiegu wewnętrznym i zewnętrznym.

Częstość zachowań niepożądanych (szczególnie koprofagii) i przyczyny ich występowania w grupie szympansów stanowiącymi ekspozycję w Miejskim Ogrodzie Zoologicznym w Warszawie.

Budżet czasowy osobników wprowadzonych do istniejącej grupy szympansów, ze szczególnym uwzględnieniem ich relacji z poszczególnymi członkami grupy.

Mackenzie A. i in. Krótkie wykłady - Ekologia. PWN 2000, 2003

Krebs J.R, Davies N.B. Wprowadzenie do ekologii behawioralnej. PWN 2001

Krebs J.CH. Ekologia - Eksperymentalna analiza rozmieszczenia i liczebności. PWN 2011

Literatura uzupełniająca:

Alcock J. Animal behaviour: an evolutionary approach. Sinauer Associates, Inc. 2001

Danchin E. i in. (ed.) Behavioural ecology. Oxford University Press 2008, 2012

Po ukończenie kursu student:

Zna w stopniu pogłębionym wybrane zagadnienia teoretyczne i praktyczne z zakresu ekologii i ewolucjonizmu.

Stosuje i upowszechnia zasadę interpretowania zjawisk i procesów przyrodniczych w oparciu o dane empiryczne wynikające z prowadzonych prac badawczych i rozwojowych.

Zna zasady planowania badań w oparciu o osiągnięcia dyscypliny naukowej przedstawione w literaturze naukowej.

Potrafi formułować i rozwiązywać problemy naukowe poprzez przeprowadzenie eksperymentów, właściwy dobór źródeł i zaawansowanych metod badawczych oraz ich krytyczną ewaluację w świetle posiadanej i zdobywanej na bieżąco wiedzy z zakresu ekologii i ewolucjonizmu.

Potrafi kierować pracą swoją oraz zespołu naukowego prowadzącego badania z zakresu ekologii i ewolucjonizmu.

Jest gotowy do krytycznej oceny treści naukowych i popularnonaukowych.

Jest gotowy do prowadzenia działań popularyzujących naukę.

Efekty kształcenia dla programu studiów obowiązującego od roku akademickiego 2018/2019:

Absolwent zna w stopniu pogłębionym wybrane zagadnienia teoretyczne i praktyczne z zakresu ekologii i ewolucjonizmu.

Absolwent stosuje i upowszechnia zasadę interpretowania zjawisk i procesów przyrodniczych w oparciu o dane empiryczne wynikające z prowadzonych prac badawczych i rozwojowych.

Absolwent zna zasady planowania badań oraz procesów wykorzystujących ekosystemy, biocenozy i inne systemy ekologiczne, w oparciu o osiągnięcia dyscypliny naukowej przedstawione w literaturze naukowej.

Absolwent potrafi formułować i rozwiązywać problemy naukowe poprzez przeprowadzenie eksperymentów, właściwy dobór źródeł i zaawansowanych metod badawczych oraz ich krytyczną ewaluację w świetle posiadanej i zdobywanej na bieżąco wiedzy z zakresu ekologii i ewolucjonizmu.

Absolwent potrafi kierować pracą swoją oraz zespołu naukowego prowadzącego badania z zakresu ekologii i ewolucjonizmu.

Absolwent jest gotowy do krytycznej oceny treści naukowych i popularnonaukowych.

Absolwent jest gotowy do prowadzenia działań popularyzujących naukę i propagujących komercjalizację wyników badań.

Ćwiczenia:

Część 1. Ocena na podstawie: realizacji kolejnych etapów projektu 20%, udziału we wspólnych dyskusjach 20%, przedstawionego pisemnego projektu badań 20%, pisemnego sprawozdania z przeprowadzonych badań 20% oraz recenzji pracy 20%.

Część 2. Ocena na podstawie przygotowanych i wygłoszonych seminariów (prezentacje):

- wstępnego o biologii gatunku, którego dotyczyć będzie realizowany przez studenta projekt

- końcowego, prezentującego wyniki realizowanego projektu.

Ocena ostateczna jest średnią ocen otrzymanych z obu części.

Wykład: egzamin pisemny.

Nie dotyczy