Co na szopie siedziało?

To miało być „zwykłe” badanie genetyczne populacji szopów w Polsce. Wyszedł… nowy pomysł na tzw. analizy środowiskowe, przydatne w badaniach bioróżnorodności czy do śledzenia inwazji gatunków.

Szopy pracze zostały uznane w Polsce i Europie za gatunek obcy. Od dawna wiadomo, że ich rozprzestrzenianie się (oraz innych inwazyjnych gatunków obcych) ma bezpośredni, negatywny wpływ na rodzime ekosystemy. Przy okazji inwazji rozprzestrzeniają się dodatkowo „pasażerowie na gapę” czyli nieznane wcześniej pasożyty, mogące towarzyszyć nowym gatunkom. W przypadku szopa są to na przykład nicienie, takie jak glista szopia.

Naukowcy z Instytutu Ochrony Przyrody Polskiej Akademii Nauk w Krakowie zwracają teraz uwagę, że inwazyjne gatunki obce mogą służyć również jako wektor rozprzestrzeniania innych gatunków, w tym – rodzimych mikroorganizmów. Stwierdzili to przy okazji badań struktury genetycznej szopa pracza w Polsce.

W ramach takich prac naukowcy analizują materiał genetyczny osobników z różnych części kraju. Wyniki zestawiają, by uzyskać informacje o populacji w większej skali.

„W trakcie analiz genetycznych okazało się jednak, że te próbki są zanieczyszczone obcym DNA” – relacjonuje współautor badań, dr Wojciech Solarz z IOP PAN.

A na szopie…

W pierwszej chwili zanieczyszczenie wydało się utrudnieniem, ale szybko wydało się intrygujące. Okazało się, że stanowią je mikroskopijne organizmy, w tym dwa niemal praktycznie nowe dla nauki.

Do oceny składu mikroorganizmów przenoszonych przez szopa pracza naukowcy wykorzystali metodę metabarcodingu DNA środowiskowego (eDNA). „Wśród stwierdzonych gatunków znalazły się Parachloroidium lobatum i Jaagichlorella roystonensis. Są to niedawno opisywane po raz pierwszy i bardzo słabo poznane gatunki zielenic (Chlorophyta)” – informuje główna autorka badań, prof. Aleksandra Biedrzycka z IOP PAN.

Ustalenia naukowców z Krakowa oznaczają pozornie proste, lecz istotne wnioski. „Po pierwsze, nasze badania potwierdzają, że ssaki mogą służyć jako przypadkowe, ale efektywne wektory mikroorganizmów wodnych i lądowych. Po drugie, opisywany przez nas sposób poboru eDNA nie był do tej pory stosowany w badaniach środowiskowych. Pozwala on na łatwe pozyskanie tego rodzaju próbki niejako „przy okazji”, umożliwiając wgląd w lokalną różnorodność biologiczną i rozmieszczenie organizmów trudnych do znalezienia i oznaczenia tradycyjnymi metodami” – zaznaczyła prof. Biedrzycka.

Skuteczny transport

Szopy mogą skutecznie rozprzestrzeniać lądowe i wodne mikroorganizmy – potwierdza dr Solarz. I tłumaczy, że jako zwierzęta ziemno-wodne penetrują one różne środowiska. Podczas eksploracji terenu i zbiorników wodnych do ich sierści przyczepiają się różne drobne organizmy. Szop przenosi je dalej. Ma to konkretne konsekwencje ze względu na jego lokalną ruchliwość, ale także inwazję w dużej skali. Ponieważ zasięg występowania szopa pracza w Europie systematycznie się zwiększa, gatunek ten może mieć wpływ na biogeografię mikroorganizmów. Nie tylko w skali lokalnej, ale wręcz kontynentalnej – mówi dr Solarz.

Badania prowadzono na niewielką skalę, ale – co podkreśla biolog – ich wyniki zachęcają do dalszych, szerzej zakrojonych analiz. „DNA środowiskowe pozyskuje się najczęściej z wody. Na podstawie takich próbek w laboratoriach można określić listę gatunków, które się w danym zbiorniku wodnym znajdują. Dotyczy to szeregu organizmów, od bakterii po kręgowce, takie jak ryby czy płazy. My potraktowaliśmy tego szopa – jego sierść – jako takie samo medium, jak gleba, powietrze czy woda. Nasz wynik oznacza określone konsekwencje dla badań środowiskowych i to, że można w nich wykorzystać nowy rodzaj próbek. Wydaje się, że dotychczas nikt nie traktował ciała kręgowca – jako źródła DNA środowiskowego, w którym można wykryć różne organizmy, niezwiązane z tym zwierzęciem” – opowiada biolog z IOP PAN.

Jeśli naukowcy zechcą iść tym tropem – mają do dyspozycji setki tysięcy okazów muzealnych, często słabo zbadane pod kątem różnorodności mikroorganizmów. „Te badania pokazały, że stare zbiory z muzeów przyrodniczych mogą być nowym źródłem środowiskowego DNA. A dobrze zabezpieczone próbki mogą się bardzo długo przechowywać” – zauważa dr Solarz.

Wnioski z badania szopów mogą być przydatne w kontekście monitorowana inwazji. Zwłaszcza w środowisku wodnym, gdzie stosunkowo trudno jest wychwycić pojawienie się nowych obcych gatunków. Każdy fortel, który pozwala na szybkie wykrycie tych organizmów w środowisku, zwiększa szansę na ich kontrolowanie. Zanim poważnie dadzą się we znaki nam albo całemu środowisku.

Pełen tekst artykułu znajduje się na TEJ stronie.

źródło: PAP – Nauka w Polsce