Laboratoř teoretické ekologie
Laboratoř teoretické ekologie se zabývá formulací a analýzou matematických modelů behaviorální, populační a evoluční ekologie. Zaměřuje se zejména na interakce mezi chováním organismů (např. adaptivní výběr potravy, sexuální chování apod.) a populační dynamikou a na vzájemné působení mezi jedincem a jeho prostředím. Cílem výzkumu je pochopení základních mechanismů regulujících biodiversitu na Zemi.
Řešené výzkumné projekty
Modelování dynamiky mutualistických interakcí
Mnohé mutualistické vztahy jsou založeny na tom, že jeden z dvojice partnerů poskytuje druhému potravu (např. nektar nebo pyl) a druhý partner poskytuje určitou službu (např. opylování). Naším cílem je matematické modelování jak populační dynamiky obsahující mutualistické interakce tak i vlivu adaptivního chování jednoho nebo obou partnerů na stabilitu a diversitu potravních sítí. Tyto modely přispívají k lepšímu pochopení zákonitostí biodiversity s praktickými dopady pro přírodní ochranu.
Modelování adaptivního chování, populační dynamiky a evoluce
Tento projekt se zabývá matematickým modelováním adaptivního chování, populační dynamiky a evoluce pomocí teorie evolučně stabilních strategií. Projekt jednak tuto teorii metodologicky rozvíjí a dále ji aplikuje na konkrétní typy chování (např. optimální výběr potravy predátorem, únikové strategie kořisti za přítomnosti predátora, optimální využívání ostrůvkovitě rozložených zdrojů v prostředí apod.) v rámci interakčních sítí.
Dynamika strukturovaných populací
Řada praktických i teoretických otázek v ekologii, epidemiologii a evoluční biologii vyžaduje, abychom u vyšetřovaných populací uvažovali určitou jejich strukturu. Například pro analýzu účinnosti věkově specifických opatření či prioritizaci očkování u probíhající epidemie COVID-19, nebo vyšetřování změn dynamiky zvířecích populací vystavených pohlavně přenosným chorobám či predátorům selektivně lovícím samce či samice své kořisti, potřebujeme strukturovat odpovídající populace podle věku či pohlaví, a odrazit tuto strukturu v příslušných matematických modelech. Náš současný výzkum pokrývá řadu témat, včetně disperzí řízené metapopulační dynamiky, dopadu pářících strategií na dynamiku populací vystavených pohlavně přenosným nemocem, evoluce životních strategií ve věkově a pohlavně strukturovaných populacích, a v současnosti také zkoumání dopadů nefarmaceutických opatření a vakcinačních strategií na dynamiku epidemie COVID-19. Naše výsledky mají důsledky pro tvorbu ochranářských strategií, programů kontroly biodiverzity, a obecně pro management populací.
