Zdj臋cie Dikerogammarus villosus
Badacze pod kierownictwem dr Tomasza Rewicza z Katedry Zoologii Bezkr臋gowc贸w i Hydrobiologii U艁 sprawdzaj膮 czy pochodz膮ce z r贸偶nych, izolowanych rejon贸w rodzimych, odmienne genetycznie populacje tego gatunku r贸偶ni膮 si臋 pomi臋dzy sob膮 potencja艂em inwazyjnym, oraz czy kontakt mi臋dzy dotychczas izolowanymi populacjami doprowadzi do ich krzy偶owania i powstania super-hybrydy o jeszcze wy偶szym potencjale inwazyjnym.
Na model badawczy wybrany zosta艂 pochodz膮cy z rejonu ponto-kaspijskiego gatunek skorupiaka Dikerogammarus villosus. Odr臋bne genetycznie populacje pochodz膮ce z Dunaju i Dniepru z sukcesem skolonizowa艂y odpowiednio Odr臋 i Wis艂臋 w Polsce, docieraj膮c do kraju z przeciwnych kierunk贸w (front zachodni oraz wschodni). Prawdopodobnie w niedalekiej przysz艂o艣ci dojdzie do kontaktu tych populacji.
Gatunki inwazyjne to nie s膮 gatunki, kt贸re rozprzestrzeniaj膮 si臋 w spos贸b naturalny, wtedy m贸wiliby艣my o naturalnym rozszerzaniu zasi臋gu. Tutaj m贸wimy o sytuacjach, w kt贸rych to cz艂owiek musi albo sztucznie wprowadzi膰 gatunek na nowym terenie, albo wywo艂a膰 takie zmiany 艣rodowiskowe, kt贸re spowoduj膮, 偶e b臋dzie on m贸g艂 si臋 rozprzestrzenia膰 na obszarach niedost臋pnych dla niego w nieprzekszta艂conym 艣rodowisku
鈥� t艂umaczy dr Tomasz Rewicz.
Dikerogammarus villosus trafi艂 do Polski z dw贸ch kierunk贸w (front zachodni i wschodni) i na tym etapie bada艅 wiadomo ju偶, 偶e przedstawiciele obu grup nieco r贸偶ni膮 si臋 od siebie pod wzgl臋dem genetycznym. Zdaniem naukowc贸w kiedy dojdzie do krzy偶owania przedstawicieli obu populacji, powstanie super-hybryda, kt贸rej osobniki mog膮 by膰 jeszcze lepiej przystosowane 艣rodowiskowo, a co za tym idzie, b臋d膮 jeszcze bardziej zagra偶a膰 rodzimej faunie. A spotkanie obu grup jest niemal pewne, przedstawiciele linii zachodniej 偶yj膮 w Odrze, za艣 linii wschodniej w Wi艣le. 鈥� Po艂膮czenie obu rzek istnieje przez Brd臋, Kana艂 Bydgoski, Note膰 i Wart臋 鈥� wyja艣nia dr Rewicz. 鈥� Oczywi艣cie monitorujemy ten obszar bardzo dok艂adnie. Na nasze szcz臋艣cie na tym odcinku nie ma du偶ego ruchu 偶eglowego i brakuje siedlisk szczeg贸lnie preferowanych przez ten gatunek, wi臋c populacje jeszcze si臋 nie spotka艂y.
Projekt badawczy prowadzony przez naukowc贸w z Katedry Zoologii Bezkr臋gowc贸w i Hydrobiologii zak艂ada trzy hipotezy
- Populacje z obu front贸w inwazyjnych r贸偶ni膮 si臋 genetycznie i nie dosz艂o do ich kontaktu.
Potwierdzili艣my struktur臋 genetyczn膮 populacji badaniami molekularnymi opartymi na specjalnie zaprojektowanych markerach, wytypowanych po analizie genomu mitochondrialnego. Jest to niezb臋dne, aby potwierdzi膰 "czysto艣膰" populacji wschodniej i zachodniej dla dalszych bada艅 eksperymentalnych 鈥� wyja艣nia dr Rewicz. - Potencja艂 inwazyjny populacji z frontu wschodniego i zachodniego r贸偶ni si臋.
R贸偶nice genetyczne pomi臋dzy populacjami z obu front贸w mog膮 wp艂ywa膰 na ich cechy biologiczne i fizjologiczne m.in. tolerancj臋 na warunki 艣rodowiskowe, p艂odno艣膰, cechy behawioralne, a w rezultacie na ich potencja艂 inwazyjny. Mo偶e to by膰 dodatkowo zmodyfikowane przez warunki termiczne, co jest niezwykle istotne w 艣wietle trwaj膮cej zmiany klimatu 鈥� dodaje badacz. - Sukces reprodukcyjny i kondycja potomstwa: czy uzyskane z krzy偶owania populacji z dw贸ch front贸w potomstwo wykazuje wy偶szy potencja艂 inwazyjny, ni偶 potomstwo uzyskane w obr臋bie populacji.
Pomimo genetycznej odr臋bno艣ci populacji, bariera reprodukcyjna jest ma艂o prawdopodobna. Sprawdzimy, czy sukces rozrodczy osobnik贸w mi臋dzy frontami i wewn膮trz jest por贸wnywalny. W przypadku kontaktu populacji ze wschodniego i zachodniego frontu, nast膮pi hybrydyzacja. Potencjalnie mo偶e to spowodowa膰 powstanie super-hybrydy: osobniki posiadaj膮ce jeszcze wy偶szy potencja艂 inwazyjny ze wzgl臋du na zwi臋kszon膮 r贸偶norodno艣膰 genetyczn膮 i prawdopodobne szersze zakresy tolerancji na warunki 艣rodowiskowe 鈥� wyja艣nia dr Rewicz.
Prowadzony projekt jest bardzo wa偶ny w skali globalnej. Obecny etap inwazji Dikerogammarus villosus w Polsce jest wyj膮tkow膮 szans膮 na monitorowanie prawdopodobnego kontaktu tych dw贸ch front贸w i wewn膮trzgatunkowej hybrydyzacji. Wyb贸r Dikerogammarus villosus jako organizmu modelowego ma kluczowe znaczenie, poniewa偶 wschodnie i zachodnie populacje by艂y genetycznie odmienne i prawdopodobnie mia艂y r贸偶ne optima 艣rodowiskowe. - Hybrydyzacja mo偶e doprowadzi膰 do powstania super-hybrydy, o jeszcze wi臋kszym potencjale inwazyjnym i skutkowa膰 przysz艂膮 "re-inwazj膮"鈥� m贸wi dr Rewicz. - Sytuacja jak膮 obserwujemy w dynamice inwazji oraz rozmieszczenia tego gatunku w Polsce, to 艣wietna okazja do eksperymentalnego przetestowania tej hipotezy.
Wyniki bada艅 pozwol膮 te偶 zwr贸ci膰 uwag臋 na kwesti臋 inwazji gatunk贸w i na to jaki wp艂yw na zmiany w ekosystemie maj膮, cz臋sto nie艣wiadome, dzia艂ania ludzi. 鈥� Od kilku tygodni wiemy, 偶e pojawi艂 si臋 kolejny obszar, w kt贸rym mo偶e doj艣膰 do spotkania wschodniej i zachodniej populacji obunog贸w 鈥� m贸wi dr Rewicz. 鈥� Od 2015 przedstawiciele linii wschodniej kolonizuj膮 kraje nadba艂tyckie, tymczasem w marcu 2023 gatunek zosta艂 odnaleziony w jeziorze V盲ttern w Szwecji. Istnieje podejrzenie, 偶e gatunek zosta艂 wsiedlony do Szwecji wraz z jachtami, kt贸re wcze艣niej p艂ywa艂y po jeziorach alpejskich. Szwecja to obszar, w kt贸rym niebawem r贸wnie偶 mo偶e doj艣膰 do spotkania i krzy偶owania si臋 obu populacji. Te obserwacje pokazuj膮 te偶 jak nie艣wiadomie cz艂owiek przyczynia si臋 do rozprzestrzenia gatunk贸w inwazyjnych. 鈥� I nie chodzi tu tylko o Dikerogammarus villosus, ale tak偶e wielu innych gatunk贸w wodnych w tym ma艂偶y i ro艣lin 鈥� podkre艣la dr Rewicz. 鈥� W Wielkiej Brytanii, USA i Kanadzie wprowadzono ju偶 procedury bezpiecze艅stwa dotycz膮ce sport贸w wodnych. 艁odzie nale偶y wodowa膰 tylko w wyznaczonych miejscach, podczas zmiany akwenu powinny by膰 one oczyszczane i osuszane, a liny i boje dok艂adnie dezynfekowane. W tamtych krajach 艣wiadomo艣膰 niebezpiecze艅stw zwi膮zanych z inwazjami gatunk贸w jest znacznie wy偶sza ni偶 w Polsce. Mam nadziej臋, 偶e nasze badania zwr贸c膮 uwag臋 na te zagro偶enia.
惭补迟别谤颈补艂测:
窜诲箩臋肠颈别: prof. dr hab. Micha艂 Grabowski
Tekst: Justyna Kowalewska (3PR)
Film: Luca Desiderato
Badania prowadzone s膮 w ramach projektu finansowanego przez NCN SONATA DEC- 2018/31/D/NZ8/03061.