Dikerogammarus villosus to inwazyjny gatunek skorupiaka, który wypiera lokalne gatunki w wodach Europy, żywi się rybią ikrą i może doprowadzić do znacznego zubożenia fauny. Naukowcy z Uniwersytetu Łódzkiego prowadzą badania, które mają wskazać, czy wkrótce dojdzie do zintensyfikowanej inwazji tego gatunku w polskich rzekach.
Badacze pod kierunkiem dr. Tomasza Rewicza z Katedry Zoologii Bezkręgowców i Hydrobiologii UŁ sprawdzają, czy pochodzące z różnych, izolowanych rejonów rodzimych, odmienne genetycznie populacje tego gatunku różnią się pomiędzy sobą potencjałem inwazyjnym, oraz czy kontakt między dotychczas izolowanymi populacjami doprowadzi do ich krzyżowania i powstania super-hybrydy o jeszcze wyższym potencjale inwazyjnym.
Na model badawczy wybrany został pochodzący z rejonu ponto-kaspijskiego gatunek skorupiaka Dikerogammarus villosus. Odrębne genetycznie populacje pochodzące z Dunaju i Dniepru z sukcesem skolonizowały odpowiednio Odrę i Wisłę w Polsce, docierając do kraju z przeciwnych kierunków (front zachodni oraz wschodni). Prawdopodobnie w niedalekiej przyszłości dojdzie do kontaktu tych populacji.
Gatunki inwazyjne to nie są gatunki, które rozprzestrzeniają się w sposób naturalny, wtedy mówilibyśmy o naturalnym rozszerzaniu zasięgu. Tutaj mówimy o sytuacjach, w których to człowiek musi albo sztucznie wprowadzić gatunek na nowym terenie, albo wywołać takie zmiany środowiskowe, które spowodują, że będzie on mógł się rozprzestrzeniać na obszarach niedostępnych dla niego w nieprzekształconym środowisku – tłumaczy dr Tomasz Rewicz z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego.
Na tym etapie badań wiadomo już, że przedstawiciele obu grup – wschodniej i zachodniej – nieco różnią się od siebie pod względem genetycznym. Zdaniem naukowców, kiedy dojdzie do ich krzyżowania powstanie super-hybryda, której osobniki mogą być jeszcze lepiej przystosowane środowiskowo, a co za tym idzie, bardziej zagrażać rodzimej faunie. A spotkanie obu grup jest niemal pewne, przedstawiciele linii zachodniej żyją w Odrze, zaś linii wschodniej w Wiśle.
Połączenie obu rzek istnieje przez Brdę, Kanał Bydgoski, Noteć i Wartę. Oczywiście monitorujemy ten obszar bardzo dokładnie. Na nasze szczęście na tym odcinku nie ma dużego ruchu żeglugowego i brakuje siedlisk szczególnie preferowanych przez ten gatunek, więc populacje jeszcze się nie spotkały – przekonuje dr Rewicz.
Realizowany przez niego projekt zakłada trzy hipotezy. Pierwsza mówi o różnicach genetycznych populacji z obu frontów inwazyjnych. Strukturę genetyczną potwierdzono badaniami molekularnymi opartymi na specjalnie zaprojektowanych markerach, wytypowanych po analizie genomu mitochondrialnego. Jest to niezbędne, aby potwierdzić „czystość” populacji wschodniej i zachodniej dla dalszych badań eksperymentalnych.
Naukowcy zakładają również, że te różnice genetyczne mogą wpływać na cechy biologiczne i fizjologiczne obu populacji, m.in. tolerancję na warunki środowiskowe, płodność, cechy behawioralne, a w rezultacie na ich potencjał inwazyjny.
Może to być dodatkowo zmodyfikowane przez warunki termiczne, co jest niezwykle istotne w świetle trwającej zmiany klimatu – podkreśla lider projektu.
Ostatnie z pytań badawczych dotyczy tego, czy uzyskane z krzyżowania populacji z dwóch frontów potomstwo wykazuje wyższy potencjał inwazyjny, niż potomstwo uzyskane w obrębie populacji.
Pomimo genetycznej odrębności, bariera reprodukcyjna jest mało prawdopodobna. Sprawdzimy, czy sukces rozrodczy osobników między frontami i wewnątrz nich jest porównywalny. W przypadku kontaktu populacji ze wschodniego i zachodniego frontu, nastąpi hybrydyzacja. Potencjalnie może to spowodować powstanie super-hybrydy: osobniki posiadające jeszcze wyższy potencjał inwazyjny ze względu na zwiększoną różnorodność genetyczną i prawdopodobne szersze zakresy tolerancji na warunki środowiskowe – zwraca uwagę dr Rewicz.
Obecny etap inwazji Dikerogammarus villosus w Polsce jest wyjątkową szansą na monitorowanie prawdopodobnego kontaktu tych dwóch frontów i wewnątrzgatunkowej hybrydyzacji. Wybór organizmu modelowego ma kluczowe znaczenie, ponieważ wschodnie i zachodnie populacje były genetycznie odmienne i prawdopodobnie miały różne optima środowiskowe.
Sytuacja, jaką obserwujemy w dynamice inwazji oraz rozmieszczenia tego gatunku w Polsce, to świetna okazja do eksperymentalnego przetestowania hipotezy o powstaniu ewentualnej super-hybrydy – zauważa dr Rewicz.
Wyniki badań pozwolą określić, jaki wpływ na zmiany w ekosystemie mają, często nieświadome, działania ludzi.
Od kilku tygodni wiemy, że pojawił się kolejny obszar, w którym może dojść do spotkania wschodniej i zachodniej populacji obunogów – wskazuje badacz. – Od 2015 roku przedstawiciele linii wschodniej kolonizują kraje nadbałtyckie, tymczasem w ubiegłym miesiącu gatunek ten odnaleziono w jeziorze Vättern w Szwecji. Istnieje podejrzenie, że został wsiedlony do Szwecji wraz z jachtami, które wcześniej pływały po jeziorach alpejskich. Szwecja to obszar, w którym niebawem również może dojść do spotkania i krzyżowania się obu populacji. Te obserwacje pokazują, jak nieświadomie człowiek przyczynia się do rozprzestrzenia gatunków inwazyjnych. I nie chodzi tu tylko o Dikerogammarus villosus, ale także wielu innych gatunków wodnych, w tym małży i roślin – podkreśla dr Tomasz Rewicz.
Dodaje, że w Wielkiej Brytanii, USA i Kanadzie wprowadzono już procedury bezpieczeństwa dotyczące sportów wodnych. Łodzie należy wodować tylko w wyznaczonych miejscach, podczas zmiany akwenu powinny być one oczyszczane i osuszane, a liny i boje dokładnie dezynfekowane. W tamtych krajach świadomość niebezpieczeństw związanych z inwazjami gatunków jest znacznie wyższa niż w Polsce. Badania łódzkich biologów mogą zwrócić uwagę na te zagrożenia także w naszym kraju.
MK, źródło: WBiOŚ UŁ