Z radością informujemy, że na łamach Evolutionary Applications Journal, ukazał się kolejny artykuł w ramach projektu Ecopond bezpośrednio bazujący na wynikach z prowadzonych prac badawczych.
Szczegóły:
Babik, K. Dudek, M. Marszałek, G. Palomar, B. Antunes, S. Sniegula, The genomic response to urbanization in the damselfly Ischnura elegans, Evolutionary Applications. 2023; 00:1–14, DOI: 10.1111/eva.13603
DOI: https://doi.org/10.1111/eva.13603
Link: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/eva.13603
Zenodo: https://zenodo.org/records/10077971
Wielkie gratulacje dla wszytskich autorów 👏👏👏
ABSTRAKT
Badanie zmienności organizmów na poziomie genomów w poszukiwaniu części genomu różniących się między populacjami miejskimi i pozamiejskimi może być ciekawym podejściem w weryfikacji wpływu zmian antropogenicznych na organizmy żywe. Wyniki badań wskazują, że u ważek geny odpowiedzialne za układ nerwowy podlegają największym zmianom w odpowiedzi na postępującą urbanizację.
Złożone i szybkie zmiany środowiskowe spowodowane urbanizacją stanowią istotne wyzwania dla organizmów. Wieloraki wpływ urbanizacji często sprawia trudność w zdefiniowaniu i precyzyjnym określeniu natury adaptacji organizmów do zmieniających się warunków życia. Na przykład w środowiskach miejskich dzikie gatunki zapylaczy doświadczają silnej fragmentacji siedlisk i mogą konkurować o dostęp do ograniczonych zasobów, takich jak miejsca gniazdowania czy źródła pokarmu dostarczanego przez stosunkowo małą liczbę roślin o niskiej różnorodności. To może wpływać np. na strukturę społeczności pszczół i ich zdolność do przystosowania się do postępujących zmian. Dodatkowo, silnie zanieczyszczone środowiska miast mogą przekładać się na zdrowie pszczół i jakość ich pożywienia, zakłócając proces zapylania roślin, co ma dalekosiężne konsekwencje dla bioróżnorodności (link 1, link 2). Dodatkowym zagrożeniem jest obecność tzw. wysp ciepła, czyli obszarów zurbanizowanych charakteryzujących się podwyższoną temperaturą. W artykule wykazano, że cieplejszy klimat istotnie wpływa na cechy powiązane z sukcesem rozrodu u organizmów zmiennocieplnych (link 3).
W niektórych przypadkach konsekwencje wpływu miast na zdrowie i kondycję organizmów mogą pozostawać niezauważone dla zwykłego obserwatora. W takich sytuacjach badanie zmienności na poziomie genomów w poszukiwaniu regionów genomu różniących się między populacjami miejskimi i pozamiejskimi może dostarczyć fascynujących i przełomowych informacji.
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. Ten pospolity w Europie owad 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. 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.
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.
SŁOWA KLUCZOWE: adaptacja, gradient szerokości geograficznej, owad, urbanizacja
Staw miejski, Płaszów Kraków