Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

PhD Programme in Biology

Available research topics:

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Adapting to environmental challenges via cell size changes: the insect perspective

Supervisor: prof. dr. hab. Marcin Czarnołęski (marcin.czarnoleski@uj.edu.pl)

Institute of Environmental Sciences


Background information:

The evolution of different body sizes and body plans has been linked to changes in cell size. Despite the fundamental importance of cell size for organ function in the body, the origin of cell size variation between organisms (individuals, sexes, populations, species) is not well understood. According to the theory of optimal cell size (TOCS), cell size is optimised as an adaptation to the environmental context. Central to this theory are the costs and benefits of cell size. Smaller cells have a high capacity to process resources, such as nutrients and oxygen, due to their larger surface-to-volume ratio and shorter intracellular distances. The same principle explains why larger cells are more energy efficient, as a smaller surface area reduces the cost of maintaining the ion gradient across cell membranes. These benefits and costs of cell size should be balanced differently, depending on metabolic demand and resource supply, and thus on environmental conditions. This theory requires further development and empirical testing.

The main question to be addressed in the project:

To what extent does cell size differentiation between organisms occur through systemic and coordinated changes throughout the organism? Or do only certain cell types change, while other tissue types remain unchanged by evolutionary processes? When organisms evolve differences in cell size or respond developmentally to environmental conditions (oxygen, temperature) by changing cell size, do such changes in cell size have consequences for environmental functioning? In the case of ectotherms, do forms with small cells outcompete forms with large cells under warm and hypoxic conditions?

Information on the methods/description of work:

In laboratory experiments and comparative studies, we will conveniently use different models to study differences in cell size, which will include forms of the fruit fly (Drosophila melanogaster) with differences in cell size generated by natural evolutionary processes or environmental developmental conditions, as well as different insect taxa with well-defined phylogenetic relationships (across-species comparative data). We will study cell size in different tissue types to characterise phenotypes/genotypes. For cell size fly variants, will perform laboratory experiments with environmental gradients (oxygen, temperature, food availability) to measure different types of physiological performance (e.g. flight, metabolic rate, life history traits) in order to relate physiological performance and life history traits to cell size.

Additional information (e.g Special requirements from the student):

Required: (1) Master's level in a field related to the scope of the project; (2) university level knowledge of ecology, evolution and physiology; (3) general experience and interest in any area of ecology and evolution; (4) basic knowledge of statistics; (5) fluency in English.

Preferred: (1) experience with more complex statistical models (especially in R); (2) experience with physiological measurements, histological methods and/or keeping small invertebrates in the laboratory.

Personality traits: (1) effective communication; (2) interpersonal skills and ability to work well with others; (3) computer literacy and technical skills; (4) problem-solving/creativity; (5) planning and organisational skills; (6) high degree of motivation; (7) reliability, conscientiousness and punctuality; (8) ability to critically evaluate the results obtained; and (9) willingness to actively participate in conferences, festivals and other forms of dissemination of project results and to prepare scientific publications in English at a high international level.

Place/name of potential foreign collaborator:

Prof. W.C.E.P. Verberk, Radboud University, Nijmegen, Netherlands

References:

[1] Privalova, V., Sobczyk, Ł., Szlachcic, E., Labecka, A.M., Czarnoleski, M. (2024). Heat tolerance in Drosophila melanogaster is influenced by oxygen conditions and mutations in cell size control pathways. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 379, 20220490.

[2] Schramm, B.W., Labecka, A.M., Gudowska, A., Antoł, A., Sikorska, A., Szabla, N., Bauchinger, U., Kozlowski, J., Czarnoleski, M. (2021). Concerted evolution of body mass, cell size and metabolic rate among carabid beetles. Journal of Insect Physiology, 132, 104272.

[3] Verberk, W.C.E.P., Sandker, J.F., van de Pol, I.L.E., Urbina, M.A., Wilson, R.W., McKenzie, D.J., Leiva, F.P. (2022). Body mass and cell size shape the tolerance of fishes to low oxygen in a temperature-dependent manner. Global Change Biology, 28, 5695–5707.

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

PhD Programme in Biology

Rekrutacja na program kształcenia PhD Programme in Biology
w Szkole Doktorskiej Nauk Ścisłych i Przyrodniczych
język kształcenia: angielski

Kształcenie na tym programie odbywa się w języku angielskim, a rekrutacja jest prowadzona na konkretne tematy badawcze.

Jeśli szukasz informacji na temat kształcenia w języku polskim sprawdź Program Kształcenia Biologia.

 

Program PhD Programme in Biology jest prowadzony w języku angielskim, stacjonarnie i trwa 8 semestrów.

Program obejmuje przedmioty reprezentujące różne dziedziny nauk biologicznych, w tym kształcenie w zakresie nowoczesnej metodologii oraz opanowanie umiejętności przydatnych w karierze akademickiej i pozaakademickiej. Wybór zajęć fakultatywnych oraz możliwość zaliczania przedmiotów oferowanych poza uczelnią zapewnia elastyczność i pomaga dostosować udział w zajęciach do indywidualnego planu badawczego doktoranta. 

Każdy doktorant otrzymuje stypendium doktoranckie.

Doktoranci są rekrutowani do konkretnych tematów badawczych oferowanych przez członków wydziału. Niektóre z wymienionych poniżej konkursów odbywają się poza systemem IRK. Uprzejmie prosimy o przestrzeganie zasad rekrutacji opisanych w poszczególnych konkursach. 

Każdego roku doktoranci i ich opiekunowie/promotorzy piszą indywidualny plan badań na dany rok. Na koniec czwartego semestru osiągnięcia doktorantów są oceniane przez komisję (ocena śródokresowa). 

Prace doktorskie przygotowywane są pod kierunkiem pracowników naukowych Wydziału Biologii (członków Instytutu Botaniki, Instytutu Nauk o Środowisku lub Instytutu Zoologii i Badań Biomedycznych). Program kształcenia PhD Programme in Biology prowadzi do uzyskania stopnia naukowego doktora w dyscyplinie biologia. Więcej informacji o programie można znaleźć tutaj.

Zobacz również:

Strona internetowa Wydziału Biologii.
Podstrona programu PhD Programme in Biology.

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Zagnieżdżone portlety Zagnieżdżone portlety

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Jak aplikować?

  1. Sprawdź harmonogram rekrutacji.
  2. Zapoznaj się z zasadami i szczegółowymi warunkami rekrutacji.
  3. Zbierz wymagane dokumenty.
  4. Zgłoś się w Systemie IRK.
  5. ​Przystąp do egzaminu.
  6. Dokonaj wpisu do Szkoły Doktorskiej.

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Harmonogram rekrutacji

dla PK PhD Programme in Biology

I tura

  • 21 maja 2024 – Otwarcie rejestracji w IRK
  • 23 czerwca 2024 – Zamknięcie rejestracji w IRK
  • 28 czerwca - 4 lipca 2024 – Egzaminy wstępne
  • 4 lipca 2024 – Posiedzenie komisji
  • 8 lipca 2024 – Ogłoszenie wyników
  • 9-30 lipca 2024 – Wpisy do Szkoły Doktorskiej*
  • 31 lipca 2024 – Wpisy do Szkoły Doktorskiej z listy rezerwowej*

*wpisy możliwe w dniach i godzinach pracy sekretariatów PK

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Limit miejsc

  • I tura – 10 osób

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Kontakt

Sekretariat Programu Kształcenia

mgr inż. Anna Stec

tel.: 12 664 6752
e-mail: wb.doktoranci@uj.edu.pl

Kierownik Programu Kształcenia

dr hab. Joanna Kapusta, prof. UJ

tel.: 12 664 5206
e-mail: joanna.kapusta@uj.edu.pl

 

 

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

 


Informacje przedstawione na tej podstronie dotyczą rekrutacji na rok akademicki 2024/25. Dokumenty takie jak: zasady rekrutacji, lista wymaganych dokumentów, program kształcenia i inne, mogą się zmienić w kolejnej rekrutacji. Większość dokumentów różni się dla poszczególnych programów kształcenia. Zawsze sprawdzaj dokumenty na podstronie programu, na który aplikujesz.