Zwykle robimy wszystko, by ich unikać, a po powrocie z lasu urządzamy na nie prawdziwe polowanie. Tymczasem okazuje się, że kleszcze mogą wykonać dla nas kawał dobrej roboty. Naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu oraz Muzeum i Instytutu Zoologii PAN udowadniają, że te pajęczaki to w rzeczywistości biologiczne „czujniki”, które bezbłędnie donoszą nam o tym, co naprawdę krąży w ekosystemie.
Metale ciężkie, pestycydy i wiele innych toksycznych substancji to niewidzialni wrogowie, którzy przenikają do gleby, wody i powietrza, wpływając na całe ekosystemy i nasze zdrowie. Pierwiastki, takie jak arsen, chrom, kadm, ołów, nikiel czy rtęć, w nadmiernych stężeniach są toksyczne dla organizmów żywych. Ich źródła są bardzo różne – przenikają do środowiska w wyniku naturalnych procesów, ale i znacznie częściej jako skutek działalności człowieka. Skuteczne ich monitorowanie jest kluczowe, ale tradycyjne metody bywają kosztowne i czasochłonne.
Z tego powodu naukowcy stale poszukują nowych narzędzi. Z pomocą mogą im przyjść… kleszcze. Te niepozorne pajęczaki, które zazwyczaj kojarzą się głównie z zagrożeniem, w aspekcie badań nad zanieczyszczeniami mogą okazać się najlepszymi informatorami. To wynik obserwacji dokonanych przez naukowców z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu oraz Muzeum i Instytutu Zoologii PAN. Ich badania rzucają nowe światło na to, jak kleszcz łąkowy Dermacentor reticulatus radzi sobie w roli biologicznego archiwisty.
Dlaczego akurat kleszcze?
Bioindykatory to organizmy żywe, które pełnią rolę żywych czujników – reagują na zmiany w otoczeniu często zanim zostaną one wykryte przez aparaturę. Porosty mówią nam o czystości powietrza, małże o jakości wody, a kleszcze? One okazują się idealnymi kandydatami do monitorowania metali ciężkich.
Casting na kleszczowego bioindykatora wygrał Dermacentor reticulatus, czyli kleszcz łąkowy. Powodów było kilka: jest powszechny, długowieczny i wystarczająco duży do precyzyjnych analiz.
Funkcjonuje on na stosunkowo wysokim poziomie troficznym i może pośrednio odzwierciedlać krążenie zanieczyszczeń w ekosystemie – wyjaśnia dr Vitalii Demeshkant z UPWr. – Jego twardy egzoszkielet może wiązać i akumulować pierwiastki chemiczne, co sprawia, że organizm ten „zapisuje” historię chemiczną otoczenia. Można więc powiedzieć, że pancerz kleszcza działa jak chitynowy pendrive, na którym zapisują się dane o stanie środowiska, w którym żył i żerował – dodaje.
Do badania zebrano 30 dorosłych nieżerujących kleszczy łąkowych z trzech lokalizacji. Wybrane miejsca reprezentowały odmienne profile zanieczyszczeń, co ułatwiało prace porównawcze. Ukraiński Czarnobyl to strefa wykluczenia, obszar o specyficznym skażeniu radionuklidami po katastrofie elektrowni jądrowej w maju 1986 roku. Kleszcze z tego regionu mogły dostarczyć informacji o długoterminowym wpływie skażenia na akumulację pierwiastków, w tym potencjalnie radioaktywnych izotopów (choć samo badanie skupiało się na pierwiastkach stabilnych). Czarnobyl stanowił wyjątkowe tło dla porównań z innymi, bardziej typowymi zanieczyszczeniami.
Z kolei Warszawa to duże miasto o intensywnym ruchu drogowym i rozwiniętym przemyśle. Kleszcze z tego obszaru były narażone na typowe zanieczyszczenia miejskie, takie jak m.in. metale ciężkie pochodzące ze spalin samochodowych, ścierania opon i klocków hamulcowych, a także emisje przemysłowe. Wreszcie, Kosewo Górne, leżące z dala od dużych ośrodków przemysłowych i miejskich, posłużyło jako grupa kontrolna, reprezentująca stosunkowo czyste środowisko.
Zapisane w… kleszczu
Naukowcy posłużyli się analizą SEM-EDS. Pozwala ona na uzyskanie obrazów powierzchni pancerza w ogromnym powiększeniu i jednoczesną identyfikację pierwiastków w konkretnych punktach. Dzięki niej mogli precyzyjnie odczytać, co kleszcz zapisał na swoim oskórku podczas wędrówek w otaczającym środowisku.
Wyniki dostarczyły dowodów na to, że kleszcze bezbłędnie odzwierciedlają specyfikę regionu, z którego pochodzą. Np. kleszcze z Polski (Warszawa i Kosewo Górne) miały znacznie wyższe stężenia kadmu niż te ukraińskie z Czarnobyla, co pokrywa się z danymi o polskim przemyśle i spalaniu paliw. Z kolei te z Czarnobyla zapisały więcej wapnia i potasu, ale mniej metali ciężkich, co sugeruje, że brak ingerencji człowieka w przyrodę realnie wpływa na skład chemiczny ekosystemu. Dodatkowo okazało się, że samice są bardziej pojemnymi nośnikami danych – akumulowały znacznie więcej strontu i wapnia niż samce, co wynika z ich specyficznej fizjologii i potrzeb reprodukcyjnych.
Odkrycia mają dalekosiężne implikacje dla monitoringu środowiska kleszczy. Potwierdzają one, że kleszcze łąkowe mogą służyć jako skuteczne i precyzyjne narzędzie do oceny zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi. To z kolei otwiera drogę do wykorzystania ich w rutynowych programach monitoringu, zwłaszcza na obszarach, w których tradycyjne metody są trudne do zastosowania lub niewystarczające. Dzięki kleszczom możemy bowiem uzyskać unikalne dane na temat długoterminowej ekspozycji na zanieczyszczenia, a także o ich kumulacji w łańcuchu pokarmowym.
Już teraz nasze badania łączą entomologię, chemię środowiskową i toksykologię, jednak pełne zrozumienie obserwowanych zjawisk wymaga podejścia interdyscyplinarnego – tłumaczy dr Vitalii Demeshkant. – W kolejnych projektach widzimy duży potencjał współpracy z lekarzami weterynarii, epidemiologami oraz specjalistami zdrowia publicznego, aby lepiej ocenić, jak zmiany środowiskowe i klimatyczne wpływają jednocześnie na ekosystemy, rozmieszczenie kleszczy i ryzyko zdrowotne dla ludzi oraz zwierząt.
Znaczenie tych badań dla zdrowia publicznego jest nie do przecenienia, ponieważ kleszcze są wektorami wielu groźnych chorób. Dlatego wiedza o tym, jak zanieczyszczenia środowiska wpływają na ich fizjologię i zdolność do przenoszenia patogenów, jest bardzo ważna. Odpowiedzi mogą pomóc w opracowaniu lepszych strategii zapobiegania chorobom odkleszczowym, a same kleszcze – służyć jako wczesny system ostrzegania przed zagrożeniami dla ludzi i zwierząt, wskazując na obszary o podwyższonym ryzyku zanieczyszczenia, które mogą wpływać na zdrowie całej populacji.
Wyniki badań ukazały się w czasopiśmie „Science of the Total Environment”.
MK, źródło: UPWr
Nowomowa naukowa. I co z tego wynika? Mamy więcej lepszych bioindykatorów środowiska aniżeli te kleszcze. Zamiast je monitorować pod wzgledem przenoszonych chorób (co nie jest stale i sukcesywnie robione) to będziemy je badać j. W. w temacie, bo to jest publikacja za 200pkt .... I nowatorska? Szkoda kasy na jednorazowe wybryki naukowe.
Przepraszam. Powyższe czasopismo utraciło w tamtym roku indeksację w WOS. To czasopismo nie ma już 200 pkt a przysłowiowe "0"!
Okreslic zanieczyszczenia to tylko wdkazowka ich miejsca wystepowania. Problemem jest ich utylizacja.