2.08.2024

Badanie bioróżnorodności z wykorzystaniem genetycznych kodów kreskowych

Pułapka typu Malaise'a do zbioru owadów. Ustawianie pułapki w ogrodach w Kortowie.


Niepokojące są informacje o wymieraniu gatunków i spadku różnorodności biologicznej w wielu ekosystemach i regionach Europy. Na antropogeniczne przekształcenia środowiska nakłada ją się teraz globalne zmiany klimatu. W sumie to  i one są spowodowane przez człowieka. Tak czy siak chcemy wiedzieć więcej o tym co i jak się dzieje. Bioróżnorodność bada się na różne sposoby. Ostatnio zyskuje na znaczeniu tworzenie biblioteki barkodów, czyli genetycznych znaczników gatunków. Tak jak kiedyś opisywano gatunki, tworzono kolekcje muzealne i wykazy okazów typowych, tak teraz uzupełniająco tworzy się biblioteki charakterystyk genetycznych. swoistych kodów kreskowych. Jeśli uda się stworzyć kompletne biblioteki barkodów (charakterystycznych fragmentów DNA), to łatwiejsze będą same badania: o obecności gatunków świadczyć będą pozostawiane przez nich ślady biologiczne a samo badanie bioróżnorodności będzie szybsze i pełniejsze. Zanim to jednak nastąpi potrzebne sa żmudne i szeroko zakrojone badania podstawowej

Na zaproszenie naukowców z Uniwersytetu Łódzkiego, wraz z profesor Agnieszką Kosewką, biorę udział w badaniach nad owadami zapylającymi oraz genomiką bioróżnorodności w Europie. Badania prowadzone są ramach projektu Horyzont Europa - Biodiversity Genomics Europe (BGE). W skład konsorcjum wchodzą 33 Instytucje z Europy i Ameryki Północnej, w tym z Polski - Uniwersytet Łódzki. W ramach tych badań dwie pułapki rozstawione są w Kortowie w otoczeniu ogrodów miejskich oraz pod Olsztynem w krajobrazie rolniczym.

Na czym polegają te badania? W wielu miejscach rozstawione są pułapki do odłowy owadów. Pułapki typu Malaise'a rozstawione są w parach - jedna w ogrodach miejskich, druga na pobliskich polach uprawnych. Tak więc dla różnych regionów materiał zbierany jest w dwóch rożnych środowiskach i różnej antropopresji. Owady wpadają do specjalnego pojemnika z płynem konserwującym i co tydzień są zmieniane. Potem trafią do analiz genetycznych. Ja uczestniczę w tych początkowych, terenowych pracach. Czynności są nieskomplikowane: zrobienie zdjęć i terminowa wymiana pojemników, potem przechowywanie w lodówce. Całą najważniejsza praca odbędzie się później, w laboratorium. A jeszcze później wykonane będą analizy statystyczne. Jestem ciekawy rezultatów. Będą rezultatem pracy bardzo dużego,  międzynarodowego zespołu badaczy z wielu ośrodków. Bo nauka jest procesem zespołowym. Miło jest sie znaleźć w tak doborowym towarzystwie.

Tytuł projektu: Genomika Bioróżnorodności w Europie. Biblioteka referencyjna barkodów DNA dla Polski. Badania naukowe realizowane są na potrzeby International Barcode of Life Consortium (iBOL) (https://ibol.org/)(Centre for Biodiversity Genomics - CBG) reprezentowany w Polsce przez krajowy węzeł iBOL (powołany w 2018 r.), którym jest Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego (przedstawicielem Polski w iBOL oraz członkiem iBOL Science Committee jest prof. dr hab. Michał Grabowski). Głównym zadaniem iBOL jest rozwijanie nowych technik szacowania i monitoringu bioróżnorodności na podstawie danych molekularnych (DNA) oraz rozwój i utrzymanie ogólnoświatowej, publicznie dostępnej biblioteki referencyjnej kodów kreskowych DNA - Barcode of Life Datasystems (BOLD). Inicjatywą krajowego węzła IBOL zaangażowaną w badania różnorodności genetycznej jest Polish Barcode of Life (PolBOL) - https://www.polbol.uni.lodz.pl/ Celem PolBOL jest konstrukcja publicznie dostępnej biblioteki referencyjnej barkodów DNA dla bioty Polski. Takie działania powinny dotyczyć przede wszystkim gatunków najcenniejszych, dla których rozpoznanie zróżnicowania genetycznego populacji występujących w Polsce ma zasadnicze znaczenie w ich ochronie. Celem działania PolBOL i tym samym wniosku dotyczącego odstęp od zakazów jest:
  • 1) rozpoznanie bioróżnorodności Polski na poziomie molekularnym,
  • 2) udostępnienie wyników tego rozpoznania na ogólnodostępnych platformach BOLD i GIBIF (Global Biodiversity Information Facility), 
  • 3) stworzenie w Polsce podstawy referencyjnej do biomonitoringu opartego o markery genetyczne, 
  • 4) rozwijanie i popularyzacja badań nad bioróżnorodnością na poziomie genetycznym.
Projekt Biodiversity Genomics Europe (BGE) Consortium ma za główny cel przyspieszanie wykorzystywania genomiki w celu przyspieszenia poznania różnorodności biologicznej, monitorowania jej zmian, i podejmowanie działań mających na celu przeciwdziałanie jej spadkowi.

Drugim obszarem opisywanych badań są owady zapylające. Zapylacze są kluczowe dla ekosystemów lądowych. Zarówno ekologicznie, jak i rolniczo, pełnią one istotne funkcje, które obejmują wiele interakcje na wielu poziomach i są kluczowe dla zachowania światowej różnorodności flory. Owady stanowią jedną z najważniejszych grup zapylaczy. Ocenia się, że zmiany w różnorodności owadów są głównie spowodowane zmianami klimatu i intensywnym użytkowaniem ziemi przez ludzi, w tym utratą siedlisk w wyniku przekształceń terenów i intensyfikacji rolnictwa. Ze względu na intensyfikację i homogenizację użytkowania rolnego w wiejskich obszarach, wykorzystanie ogrodów jako refugium dla różnorodności biologicznej w obszarach miejskich może stać się szczególnie ważne. W rzeczywistości, z uwagi na wzrastającą intensywność rolnictwa w całej Europie, obejmującą między innymi zwiększenie rozmiaru pól, utratę siedlisk nieagrotechnicznych (np. żywopłotów, zagajników) i zwiększone stosowanie środków ochrony roślin, między innymi zmiany te sprawiają, że siedliska miejskie staną się coraz ważniejsze dla wielu gatunków, które obecnie są rzadkie lub nie występują na obszarach rolnych.

W ramach projektu BGE, ogólnym celem tego zadania jest zwiększenie naszego zrozumienia roli siedlisk miejskich w ochronie zapylaczy (i stawonogów) w Europie. W ramach projektu porównane będą zgrupowania zapylaczy w ogrodach miejskich oraz na polach uprawnych w krajobrazie rolniczym na różnych obszarach w Europie. Ze względu na wzrastającą intensywność rolnictwa w Europie, obejmującą między innymi zwiększenie rozmiaru pól, utratę siedlisk nieagrotechnicznych (np. żywopłotów, zagajników) i zwiększone stosowanie środków ochrony roślin, między innymi zmiany te sprawiają, że siedliska miejskie staną się coraz ważniejsze dla wielu gatunków, które obecnie są rzadkie lub nie występują na obszarach rolnych.



Brak komentarzy:

Prześlij komentarz