Zahlavi

Apetit bičíkovců ovlivňuje čistotu sladkých vod

Apetit bičíkovců ovlivňuje čistotu sladkých vod

Thu Feb 22 12:09:00 CET 2018

Významnou součást sladkovodních ekosystémů tvoří heterotrofní bičíkovci – drobné prakticky bezbarvé jednobuněčné organismy o velikosti většinou 2–8 µm. Tito nepatrní dravci představují důležitý mezičlánek v potravním řetězci sladkých vod, protože se živí zejména bakteriemi žijícími ve vodě. Různé druhy bakterií jsou přitom pro heterotrofní bičíkovce různě kvalitním zdrojem potravy. Mohou tak ovlivnit jak růst a druhové složení společenstva těchto bičíkovců, tak i společenstva organismů na vyšších úrovních potravního řetězce, jimž bičíkovci slouží jako potrava.

Karel Šimek z Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích se svými kolegy uskutečnil sérii pokusů s přirozenými společenstvy heterotrofních bičíkovců pocházejících ze sladkých vod. V pokusech z vodních vzorků odstranili filtrací větší zooplankton, kterým se bičíkovci živí, a nabídli jim jako převažující zdroj potravy 16 různých druhů vodních bakterií. Použili čisté kultury ekologicky významných druhů bakterií včetně bakterií skupiny Betaproteobacteria (rody Limnohabitans, Polynucleobacter a Methylopumilus) a jednoho kmene ze skupiny Actinobacteria. Poté sledovali růst a složení společenstev bičíkovců a početnost bakterií.


Heterotrofní bičíkovci – ukázky příjmu a identifikace různých skupin bakterií

Ukázalo se, že růst přírodních populací heterotrofních bičíkovců je proměnlivý v závislosti na typu bakteriální kořisti, jejích buněčných charakteristikách a složení společenstev bičíkovců, která se v různých ročních obdobích lišila.

Některé druhy bakterií, například ze skupiny Actinobacteria, představovaly velmi chudý zdroj potravy, který umožnil pouze omezený nebo nulový růst bičíkovců. Společenstva heterotrofních bičíkovců při přechodu na nabídnutou potravu procházela různě dlouhým adaptačním obdobím, během něhož docházelo ke změnám v jejich druhovém složení. Ve společenstvech miniaturních lovců bakterií se prosadily takové druhy bičíkovců, jež jsou nejlépe přizpůsobeny na lov převládající kořisti a které měly srovnatelně rychlý růst jako jejich bakteriální kořist.

Práce dále prezentuje zobecňující koncepční model, který objasňuje rychlé změny ve složení jak společenstev bakterií, tak i jejich predátorů – bičíkovců. Významně se tak urychluje přenos organického uhlíku od bakterií do vyšších trofických úrovní.

Poznatky lze využít v aplikovaných oborech, jako jsou čistírenství a detekce a eliminace nežádoucích mikroorganismů v rámci mikrobiálních potravních řetězců. Bakterie jsou totiž jedinými organismy, které umějí využít organické látky rozpuštěné ve vodě (tzv. znečištění). Jejich následné odstraňování bičíkovci představuje podstatu samočistících procesů v přírodních vodách, ale i v čistírnách odpadních vod. Tudíž i moderní metody použité v této práci (například ty, které umožňují identifikaci kořisti – tj. bakteriálních buněk přímo v potravních vakuolách jejich konzumentů – různých druhů bičíkovců) lze použít při studiu biologických procesů čištění odpadních vod.

Více informací v publikaci:
Šimek K., Grujčić V., Hahn M., Horňák K., Jezberová J., Kasalický V., Nedoma J., Salcher M., Shabarova T. (2018) Bacterial prey food characteristics modulate community growth response of freshwater bacterivorous flagellates. Limnology and Oceanography 63: 484–502.

Připravil: Luděk Svoboda, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, a Biologické centrum AV ČR
Foto: Biologické centrum AV ČR, Graham Colm, Wikimedia Commons