Zvětšit obrázek

Tito korýši velikosti rýžového zrnka přebývající u dna jezera a živící se klesajícím řasovým planktonem se nazývají Diporeia a jsou hlavním zdrojem potravy komerčně důležitých druhů ryb, například síha sleďovitého (Coregonus clupeaformis), ale i mnoha dalších rybek, které jsou potravou lososů, pstruhů a candátů. Jejich těla obsahují 30 až 40 procent lipidů (tuků a olejů), což z nich dělá nezbytný zdroj energie a ostatních živin pro celý potravní řetězec.

Zvětšit obrázek

Jak ukazuje obrázek, populace Diporeiy strmě poklesla od poloviny devadesátých let dvacátého století. Červené křížky na mapě označují stanoviště odběru vzorků. Výzkumníci z Purdue hledají vysvětlení pro jejich ubývající množství, které hrozí mít důležitý vliv na rybí populaci ve Velkých jezerech. (Thomas Nalepa, Great Lakes Environmental Research Laboratory)

„Vědci se pomocí nejmodernějších metod snaží přijít na příčiny, jenž by uspokojivě vysvětlily úpadek populace těchto drobných korýšů ohrožující nejen celý ekosystém jezer, ale i čtyřmiliardový „průmysl“ sportovního rybářství,“ řekla Marisol Sepúlveda odborná asistentka lesnictví a přírodních zdrojů na Purdue University. „Chceme zúžit počet pravděpodobných příčin tohoto poklesu a snad nám to pomůže zastavit další mizení zvířat.“

Sepúlveda začala identifikací látek zapojených do metabolisnu Diporeiy, aby získala soubor chemických reakcí, které udržují její život a dovolují organismu reagovat na zátěž a nepříznivé podmínky. „Rozdíly v úrovni těchto metabolitů mezi jedinci a populacemi v různých částech jezer může ukázat na stresora nebo stresory odpovědné za pokles jejich stavů,“ řekla Sepúlveda.

„Už jsou pryč z mnoha rozsáhlých oblastí jezera Michigan, Huron, Erie a Ontario,“ řekl spolupracující výzkumník Tom Nalepa, výzkumný biolog při Great Lakes Environmental Research Laboratory. „V jezeře Michigan již nebyla objevena téměř žádná Diporeia v místech do 90 metrů hloubky. A to jenom před patnácti lety jejich hustota v těchto hloubkách často překračovala deset tisíc jedinců na jediný čtvereční metr.“

Foto dospělé Diporeiy, korýše velikosti rýžového zrnka, která patří do stejné třídy jako kril a garnát. Sloužil jako důležitý zdroj potravy pro různé ryby ve Velkých jezerech. (Thomas Hook)

„Rozšíření „nenasytných“ invazních druhů mlžů, slávičky mnohotvárné (Dreissena polymorpha) a Dreissena bugensis, se do značné míry shoduje s poklesem Diporeiy a má se obecně za to, že jsou za něj při nejmenším částečně zodpovědní kvůli potravní konkurenci. Ale výzkumníci dosud nemohou vyčerpávajícím způsobem vysvětlit všechny spojitosti,“ řekl Nalepa. „Nevíme přesně, proč Diporeia na tyto mlže reaguje tak negativním způsobem.“
Sepúlveda zkoumá i dalšího možného přispěvatele k poklesu stavů Diporeiy: znečištění vody pesticidy, polychlorovanými bifenyly (PCB) a dalšími látkami. Detailní studie bude publikována v tištěné a online verzi příští měsíc v časopise Aquatic Toxicology. Sepúlveda zjišťovala reakci Diporeiy na běžné znečišťující látky a také začala určovat rozdíly mezi poklesem populací v jezeru Michigan a těmi původními v jezeře Superior, které je jediným z Velkých jezer, kde zůstává populace bez větších změn. „Nedávné srovnání objevilo, že jsou jedinci z těchto dvou jezer ve svých fyziologických projevech dost odlišní,“ řekla Sepúlveda. „Část odpovědi na pokles Diporeiy snad objevíme v těchto odlišnostech.“.

Zvětšit obrázek

Maria S. Sepúlveda: „Diporeia nabírá hodně své hmotnosti během jarního rozkvětu rozsivek, řasového planktonu, kterým se živí, během kterého je získávání a uchovávání energie nejvyšší. To je nechává zranitelnými k narušení výživy nebo jejich schopnosti ukládat zásobní látky, proces ve kterém mastné kyseliny hrají klíčovou roli.“

Sepúlveda a Tomas Hook, výzkumník z michiganské university, získali letos v lednu 560 000 USD na čtyřletý grant od Great Lakes Fishery Trust na další výzkum možných příčin úbytku Diporeiy. „Roztahujeme široké sítě, aby nám v nich uvízlo několik hypotéz,“ řekl Hook, rybářský ekolog najatý univerzitou, který tam začne pracovat v červenci.

Ve studii, Sepúlveda a její tým, porovnávali úroveň metabolitů mezi skupinou kontrolních zvířat a atrazinu vystavované populaci laboratorně odchované Diporeiy. „Zjistili jsme, že u jedinců vystavených atrazinu, běžně používanému pesticidu, přítomnému v nepatrných množstvích v jezeře Michigan, došlo k výrazným změnám v jejich látkové výměně. Právě začínáme interpretovat tato data, která by nám´měla dát lepší představu o tom, jak znečištění ovlivňuje tyto živočichy,“ řekla Sepúlveda. „Když nic jiného, naše výsledky naznačují, že zdánlivě nevýznamná úroveň znečištění by mohla významně poškodit právě živočichy jako je Diporeia. Projekt by měl pomoci upřesnit návrhy některých výzkumníků, že Diporeia a/nebo invazní druhy mlžů mohou být schopné akumulovat nebo ovlivňovat hladiny znečišťujících látek způsobem, který by mohl ještě zesílit jejich celkový škodlivý vliv,“ dodala Sepúlveda.
„Projekt by také měl prohloubit porozumění toho, jak moc tito invazivní mlži škodí Diporeie,“ řekl Hook. „Výzkumníci hledali odpověď, ale ještě musí určit, do jaké míry tito mlži konkurují v potravě korýšům, kontaminují jejich okolí svým hojným odpadem nebo ovlivňují přenos a šíření nemocí.“

Zvětšit obrázek

To, co ohrožuje titěrné Diporeiy může zničit čtyřmilardový byzbys.

„Bez ohledu příčinu, pokles stavů Diporeiy již měl měřitelné negativní vlivy na různé rybí druhy,“ řekl Charles Madenjian, výzkumný rybářský biolog při United States Geologic Survey. „Diporeia dříve představovala 50 procent potravních zdrojů pro komerčně důležité síhy sleďovité (Coregonus clupeaformis) a nyní zabezpečí pouze asi 5 procent. Od té doby co v devadesátých letech dvacátého století tito korýši začali mizet, se značně zhoršily přírůstky a kondice síhů sleďovitých.“

„Pokud se potvrdí, že pokles Diporeiy má podobné negativní důsledky na další druhy a pokračuje zhoršování situace ve Velkých jezerech, mohou nejzávažnější důsledky teprve dorazit, ačkoliv je složité předpovídat takové závěry s jakoukoliv jistotou,“ řekl Nalepa.
Hook věří, že počáteční krok pro další činnost je v přesném určení příčin. „První věc, kterou můžeme udělat je přesněji zjistit, proč tak mizí,“ řekl. „Jestli budeme jen hádat, tak by jakékoliv hospodářské rozhodnutí, které naslepo uděláme, mohlo být kontraproduktivní.“
„Mlži Dreissena polymorpha a Dreissena bugensis se téměř jistě rozšířili do Velkých jezer z Evropy nebo Asie ve sladkovodní zátěži zaoceánských lodí, s počátkem na konci osmdesátých let dvacátého století,“ řekl Nalepa. „Lidé si musí být vědomi rizika rozšiřujících se škodlivých invazních druhů a taková zátěž by měla být více regulována a možná i zakázána. Jedním jednoduchým preventivním opatřením by mohlo být, že lodě vymění svou sladkovodní zátěž za slanovodní na otevřeném oceánu, čímž by došlo k likvidaci všech přítomných sladkovodních druhů.“

Při studii použila Sepúlveda plynovou chromatografii k oddělení metabolitů a jejich porovnání se známými chemickými látkami v národní databázi. Výzkumníci identifikovali 76 metabolitů mezi jezerními živočichy a 302 v kontrolní a atrazinové laboratorní populaci. Výsledky ze dvou srovnávacích analýz naznačují, že mastné kyseliny a uhlovodíky jsou důležité pro přežití živočichů nebo mohou interferovat s určitými stresory.

Jakou vážnost má tento výzkumný úkol dosvědčuje skutečnost, že do čtyřletého grantu jsou zapojeni výzkumníci ze tří universit – Purdue, University of Michigan a State University of New York – a dvou federálních institucí

Zdroj: Purdue University