Raci v měnících se biotických a abiotických podmínkách

Abstract

Abiotické a biotické faktory přímo či nepřímo ovlivňují fyziologii, chování ekologii a distribuci organismů. Tato práce poskytuje unikátní výsledky ve smyslu schopnosti raků odolávat či se adaptovat na dané abiotické a biotické podmínky prostředí. Úspěšné přezimování je klíčový faktor usnadňující uchycení a šíření nepůvodních druhů. Naše výsledky poskytují důkaz o značné odolnosti vůči nízké teplotě u třech ze čtyř teplomilných nepůvodních druhů raků testovaných v našem experimentu. Rak červený společně s australským rakem Cherax destructor vykazovali vysokou míru přežití v experimentálních podmínkách, stejně jako schopnost konzumovat potravu i v nejchladnější fázi experimentu. Ačkoliv rak mramorovaný trpěl vysokou mortalitou v průběhu experimentu, jeden jedinec přežil. Rak C. quadricarinatus nebude v nejbližší budoucnosti představovat riziko pro temperátní zónu Evropy. Sucho je významný faktor pro sladkovodní organismy, determinující jejich úspěšné přežití v ekosystému. Jednou ze strategií jak sucho přežít je zvýšená odolnost proti vysychání a schopnost norovat. V tomto experimentu jsme porovnávali schopnosti přežít a norovat v písčito-jílovém substrátu u třech původních a pěti nepůvodních druhů raků, vystavených týdennímu simulovanému suchu. Přežití u nepůvodních druhů bylo vyšší (u raka červeného a C. destructor dokonce absolutní) ve srovnání s původními druhy. Rak červený a mramorovaný tvořili větší a hlubší nory než C. destructor a rak pruhovaný. Tři původní druhy (rak říční, rak bahenní a rak kamenáč) charakterizovala vysoká mortalita. Původní druhy a rak signální neprokázali schopnost tvořit vertikální nory. Rak mramorovaný je úspěšný invazivní druh, schopný kolonizovat nové ekosystémy. Tento druh se úspěšně usadil na Ukrajině a je hojně obchodovaný akvaristický druh ve východní Evropě. Jeho rozšíření by mohlo představovat riziko pro původní druhy raků, kteří jsou také schopni obývat slanovodní ekosystémy Černého, Azovského a Kaspického moře. Provedli jsme první studii zabývající se tolerancí raka mramorovaného vůči zvýšené salinitě vody. Rak mramorovaný pravděpodobně není schopen kolonizovat ekosystémy se zvýšenou salinitou díky jeho nízkému přežívání, růstu a neschopnosti se rozmnožit ve slané vodě. Nicméně je schopen vydržet i největší testovanou salinitu po značnou dobu, což otevírá možnost využití ekosystémů se zvýšenou salinitou jako biokoridoru pro šíření do okolních sladkovodních ekosystémů. Také jeho krátká generační možná povede k jeho budoucím rychlým lokální adaptaci na podmínky se zvýšenou salinitou. Rak C. destructor je schopný přečkat simulované zimní podmínky střední Evropy což, otevírá zásadní otázku, schopnosti založit populaci v tomto regionu. Pokud by se tak mělo stát, musel by si C. destructor poradit s račím morem Aphanomyces astaci, konkrétně s kmeny A, B a E. Račí mor je patrně nejhorší račí nemoc postihující druhy raků nepocházející ze Severní Ameriky. Ve srovnání s rakem říčním naše studie odhalila schopnost druhu C. destructor přežít (kmen A) nebo zpomalit působení (kmeny B a E) račího moru. Toto zjištění společně zdůrazňují jeho vysoký potenciál k založení populací v temperátní zóně Evropy. Cherax destructor by tak mohl jako chronický přenašeč přispět k dalšímu šíření račího moru. V současné době čelí organismy vícenásobnému vlivu globálních hybatelů ovlivňujících sílu spojení mezi jednotlivými skupinami v potravním řetězci. Naše poslední studie odhalila, že identita predátora, hustota kořisti a teplota ovlivňují sílu jak trofických tak i netrofických interakcí v ekosystému. Efekt hustoty kořisti byl vždy nezávislý na teplotě i na identitě predátora u obou typů interakcí. Naopak síla odezvy u trofických i netrofických interakcí silně závisela na identitě predátora a teplotě. Na základě současných studií postrádáme dostatek důkazů pro podporu obecného mechanismu podtrhující závislost síly interakce na vlastnostech organismů a podmínkách prostředí. Proto další studie jsou nezbytné.