Naukowcy z Łodzi i Czarnogóry chcą oszacować różnorodność fauny wodnej największego jeziora Półwyspu Bałkańskiego – Jeziora Szkoderskiego – za pomocą tzw. barkodów DNA, czyli molekularnych kodów kreskowych. Pozwoli to na stworzenie bazy porównawczej dla biomonitoringu stanu ekologicznego jeziora w przyszłości.
Nasz projekt „DNA barcode reference library as a tool for sustainable management of freshwater ecosystems in the highly threatened Lake Skadar Basin” zdobył uznanie ekspertów i uzyskał od Ministerstwa Nauki Czarnogóry 80 tys. euro dofinansowania – powiedział PAP prof. Michał Grabowski z Katedry Zoologii Bezkręgowców i Hydrobiologii Uniwersytetu Łódzkiego.
Naukowiec podkreślił, że Region Śródziemnomorski to jeden z najważniejszych hotspotów bioróżnorodności i endemizmu w skali całego świata. Lokalna unikatowość fauny i flory dotyczy zarówno środowisk lądowych jak i wodnych.
Jednym z najbardziej niezwykłych miejsc w tym rejonie jest Jezioro Szkoderskie, położone na granicy czarnogórsko-albańskiej. To największe z jezior Półwyspu Bałkańskiego o powierzchni, zmieniającej się sezonowo, od 360 do 550 km kw. Jego średnia głębokość wynosi zaledwie około 5 m. Jezioro bardzo rzadko zamarza zimą, a latem temperatura jego wód sięga ponad 25 stopni C.
Początki jeziora – jak podkreślił prof. Grabowski – wciąż są owiane mgiełką tajemnicy. Analiza dzieł historycznych, np. Ptolemeusza, Strabona czy Tytusa Liwiusza dowodzi, że w czasach starożytnych Jezioro Szkoderskie nie istniało, a na jego miejscu znajdowała się dzisiejsza rzeka Morača i rozległe bagniska.
„Również badania jego osadów dennych wskazują, że pojawiło się nagle ok. roku 750 naszej ery, najprawdopodobniej na skutek zalania części wielkiego krasowego polja przez rzekę Drim, która zmieniła swój bieg w wyniku częstych w tym rejonie trzęsień ziemi” – opowiadał prof. Grabowski.
Polje, bogate w zimnowodne źródła i strumienie, istnieje od co najmniej 3 mln lat. Część z tych źródeł – krasowych lejów o głębokości kilkudziesięciu metrów – znajduje się obecnie pod powierzchnią jeziora. Polje otoczone jest suchymi wapiennymi górami, gdzie również znaleźć można źródła i strumienie spływające do jeziora, a także podziemne rzeki i liczne jaskinie.
Naukowiec podkreślił, że wysoka choć ciągle jeszcze niewystarczająco poznana różnorodność fauny wodnej zlewiska Jeziora Szkoderskiego jest właśnie wynikiem specyficznej historii jego powstania.
„Składają się na nią dość liczne gatunki endemiczne, także ryby. Dotyczy to zwłaszcza źródeł, zamieszkanych np. przez różne gatunki ślimaków czy skorupiaków, nie występujących nigdzie indziej na świecie. Jezioro jest również bardzo ważnym miejscem gniazdowania ptaków wodno-błotnych, w tym pelikanów” – dodał prof. Grabowski.
Walory przyrodnicze jeziora zadecydowały o objęciu go ochroną jako transgraniczny Park Narodowy Jeziora Szkoderskiego. Pomimo tego, jezioro i jego okolice podlegają coraz silniejszej antropopresji, czyli szkodliwym działaniom człowieka. Ma to przede wszystkim związek z coraz większym napływem turystów do Czarnogóry i rozbudową infrastruktury towarzyszącej, tj. hoteli, pensjonatów oraz bazy gastronomicznej.
„W wyniku tego źródła są przekształcane w ujęcia wody, linia brzegowa jest zabudowywana, a do jeziora spływa coraz większa ilość zanieczyszczeń” – zaznaczył łódzki badacz.
Zespół naukowców z Katedry Zoologii Bezkręgowców i Hydrobiologii Uniwersytetu Łódzkiego, we współpracy z prof. Vladimirem Pešićem z Uniwersytetu Czarnogóry oraz zespołem prof. Andrzeja Zawala z Uniwersytetu Szczecińskiego, od lat prowadzi badania taksonomiczne, filogeograficzne oraz ekologiczne fauny wodnej basenu Jeziora Szkoderskiego.
Badania te doprowadziły m.in. do odkrycia nowych dla nauki gatunków zwierząt, jak również stwierdzenia, że pochodzenie fauny źródeł jest w dużym stopniu odmienne niż fauny w samym jeziorze. „Wykazaliśmy nawet, że populacje tych samych gatunków zamieszkujących różne źródła w obrębie basenu jeziora są izolowane od siebie i ewoluowały niezależnie przez setki tysięcy lat” – podkreślił szef zespołu naukowców z UŁ.
Kiedy Ministerstwo Nauki Czarnogóry ogłosiło swój pierwszy konkurs grantowy, prof. Pešić zaproponował łódzkim naukowcom przygotowanie wspólnego projektu. „Uznaliśmy, że w obliczu wzrastającego zagrożenia degradacją środowiska jeziora i jego zlewiska, powinniśmy skupić się na wiarygodnej ocenie, prawdopodobnie niedoszacowanej, różnorodności fauny wodnej i stworzeniu bazy porównawczej dla biomonitoringu stanu ekologicznego w przyszłości” – wyjaśnił prof. Grabowski.
W ramach projektu badacze postanowili zastosować metodę szacowania różnorodności wybranych grup makrobezkręgowców za pomocą tzw. barkodów DNA. Pozwala ona na przypisanie każdemu znanemu gatunkowi krótkiego odcinka DNA mitochondrialnego, o charakterystycznym dla niego układzie nukleotydów, zwanego również molekularnym kodem kreskowym.
Dodatkowo – jak podkreślił naukowiec – metoda umożliwia wykrycie potencjalnych nowych gatunków, w tym gatunków kryptycznych, czyli takich, które umknęły uwadze specjalistów poprzez swojej zewnętrzne podobieństwo do gatunków już znanych.
Prof. Grabowski zapewnia, że powstała w ten sposób referencyjna biblioteka barkodów umożliwi w przyszłości m.in. szybką identyfikację składu fauny i zmian jej różnorodności poprzez tzw. metabarkoding DNA, czyli ekstrakcję DNA i sekwencjonowania barkodów z całej zebranej próby, bez konieczności jej wcześniejszego sortowania i identyfikacji taksonomicznej. Kolejną możliwością jest pozyskiwanie oraz identyfikacja barkodów z tzw. środowiskowego DNA (eDNA), czyli cząstek tej substancji pozostawianej w wodzie przez żyjące w niej organizmy.
Przy okazji realizacji tego projektu naukowcy spodziewają się odkrycia szeregu nowych, interesujących wątków badawczych i być może kolejnych nowych dla nauki gatunków.
Zdaniem prof. Grabowskiego, budowa referencyjnej bazy barkodów DNA nie tylko przyczyni się do lepszego poznania różnorodności fauny wodnej basenu Jeziora Szkoderskiego, ale przede wszystkim, zapewni narzędzie umożliwiające szybki i efektywny biomonitoring jego stanu ekologicznego.„Spodziewamy się, że ułatwi to planowanie zrównoważonego rozwoju tego regionu Czarnogóry, cennego z przyrodniczego i turystycznego punktu widzenia, oraz zapobiegnie jego rabunkowej eksploatacji” – podsumował prof. Michał Grabowski z UŁ.
Projekt ma się zakończyć w 2021 roku.
PAP – Nauka w Polsce
Wspieraj niezależne wydawnictwo:
Podoba Ci się to co robimy? Wesprzyj projekt Magna Polonia!
