Nauka dla Społeczeństwa

26.02.2024
PL EN
27.11.2023 aktualizacja 28.11.2023

Ważki - miasta nie są na ich nerwy?

Samica tężnicy wytwornej Ischnura elegans. Fot. Christophe Brochard Samica tężnicy wytwornej Ischnura elegans. Fot. Christophe Brochard

Gdzie najszybciej pojawią się różnice w genomie w odpowiedzi na postępującą urbanizację - rozrost miast? Zbadano to na przykładzie ważek. Okazało się, że największe różnice między ważkami z miast a ważkami z obszarów wiejskich pojawiły się na poziomie genów zaangażowanych w organizację komórek nerwowych. To zaś może być powiązane ze zmianami w zachowaniu owadów.

Międzynarodowy zespół naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, Uniwersytetu Complutense w Madrycie oraz Instytutu Ochrony Przyrody PAN w Krakowie przeprowadził badania nad adaptacją do urbanizacji na poziomie genomu u ważki tężnicy wytwornej (Ischnura elegans).

Naukowcy pod kierunkiem prof. Wiesława Babika z UJ postanowili porównać, jak różnią się genomy owadów żyjących na obszarach miejskich i pozamiejskich. Dzięki temu chcieli sprawdzić, jakie ewolucyjne zmiany pojawiają się najszybciej w odpowiedzi na presję, jaką człowiek wywiera na środowisko. Wyniki ukazały się w czasopiśmie "Evolutionary Applications".

"Złożone i szybkie zmiany środowiskowe spowodowane urbanizacją stanowią istotne wyzwania dla organizmów" - zwraca uwagę w komentarzu dla PAP dr hab. Szymon Śnieguła, prof. IOP PAN z projektu Ecopond. I tak np. rozrost miast prowadzić może do silnej fragmentacji siedlisk, a zwierzęta zmuszone są do konkurowania o dostęp do ograniczonych zasobów: miejsc gniazdowania czy źródeł pokarmu dostarczanego przez stosunkowo małą liczbę roślin o niskiej różnorodności.

Staw miejski Płaszów, Kraków. Autor Iwona Huber-Dąbrowska
Staw miejski Płaszów, Kraków. Autor Iwona Huber-Dąbrowska

Kolejnym elementem jest silnie zanieczyszczone środowisko, co przekładać się może na zdrowie zwierząt i jakość ich pożywienia.

Dodatkowym zagrożeniem jest obecność tzw. wysp ciepła, czyli obszarów zurbanizowanych charakteryzujących się podwyższoną temperaturą. W jednym z artykułów zespołu wykazano, że cieplejszy klimat istotnie wpływa na cechy powiązane z sukcesem rozrodu u organizmów zmiennocieplnych.

Prowadzone badania wykazały różnice między ważkami z obszarów wiejskich i miejskich, w centralnej i północnej Europie. Różnice były szczególnie dobrze widoczne na poziomie genów zaangażowanych w organizację komórek nerwowych i ich połączeń (tzw. synaps). Może to świadczyć o adaptacji owadów do przekształceń w środowisku poprzez zmiany w ich zachowaniu. "Ogólnie rzecz biorąc, wyniki badań wskazują na wysoką liczbę genów odpowiedzialnych za adaptacyjną odpowiedź w układzie nerwowym, w szczególności dotyczącą genów zaangażowanych w organizację synaps, co potwierdza wyniki badań genomowych i behawioralnych adaptacji do urbanizacji u kilku innych gatunków owadów oraz ptaków" - komentuje prof. Śnieguła.

Badana przez naukowców ważka tężnica wytworna Ischnura elegans to pospolity w Europie owad, który stanowi ważne ogniwo w łańcuchu troficznym. Ważki są drapieżnikami pośrednimi zarówno w stadium larwy żyjącej w środowisku wodnym, jak i owadów dorosłych przebywających na lądzie i w powietrzu. Przykładowo, ważki znacząco wpływają na regulację liczebności komarów, gdyż jeden dorosły osobnik jest w stanie zjeść kilkaset komarów w ciągu jednego dnia.

Materiał do analiz zebrano z 31 obszarów miejskich i pozamiejskich w trzech regionach geograficznych: południowej i północnej Polsce oraz południowej Szwecji. Urbanizację zdefiniowano jako procent nieprzepuszczalnej powierzchni w postaci budynków, dróg oraz innych utwardzonych powierzchni i struktur.

Sygnał adaptacji do urbanizacji wzdłuż genomu. Autor Wiesław Babik
Sygnał adaptacji do urbanizacji wzdłuż genomu. Autor Wiesław Babik

Zmienność genetyczną na poziomie całego genomu zbadano przy pomocy nowoczesnych metod laboratoryjnych. Natomiast związki między opisywaną zmiennością, a poziomem urbanizacji sprawdzono przy użyciu zaawansowanych metod statystycznych.

Projekt ECOPOND  jest finansowany ze środków Norweskiego Mechanizmu Finansowego na lata 2014–2021 (Fundusze Norweskie).

Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ zan/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2024