Monitoring reakce raků na různé podněty: jsou raci dobrými bioindikátory? - Malinovska, Viktoriia (Jihočeská univerzita, 2023)
Sladkovodní raci mají zásadní roli v potravním řetězci a při přenosu energie mezi trofickými úrovněmi, často působí jako klíčové druhy. Mezi bezobratlými jsou raci primárními druhy s ohledem na jejich velkou velikost a obecnou hojnost a biologickou rozmanitost. Raci patří k běžným modelovým organismům ve vědeckém výzkumu a jsou využíváni jako bioindikátory kvality vody v laboratorních i terénních studiích. Sladkovodní raci jsou v přímém ohrožení, zatímco čelí znečištěnému vodnímu prostředí, protože do přírodních vod se během roku dostává mnoho chemikálií. Studie ukázaly, že raci vykazují různé behaviorální a fyziologické změny v reakci na antropogenní kontaminanty. V Kapitole 2 bylo naším cílem vyhodnocení srdeční a lokomotorické reakce raka signálního Pacifastacus leniusculus na krátkodobou pulzní expozici environmentálně relevantním koncentracím tří pesticidů (metazachlor, terbuthylazin a thiacloprid). Ve srovnání s kontrolními skupinami, u raků vystavených metazachloru bylo pozorováno významné zvýšení srdeční frekvence a ujeté vzdálenosti. Ve skupinách vystavených terbuthylazinu a thiaclopridu nebyly zaznamenané významné změny srdeční a pohybové aktivity raků. Protože většina raků v těchto skupinách nevykazovala lokomotorickou odezvu, nebyli zřejmě stimulováni k úniku z kontaminované oblasti. V přirozených podmínkách to může vést k trvalému vystavení environmentálním chemikáliím, které jsou potenciálně škodlivé. V Kapitole 3 jsme zkoumali účinky UV filtrů kyseliny benzoyl-4-hydroxy-2-methoxybenzensulfonové (BP4) a kyseliny 2-fenylbenzimidazol-5-sulfonové (PBSA) na raky během 30 minutové expozice. Jedinci raků exponovaní testovaným látkám se pohybovali na větší vzdálenosti a strávili více času v pohybu. V exponovaných skupinách byla také zaznamenaná vyšší frekvence srdečního tepu. Zaznamenané změny ve fyziologii a chovaní raků v obou studiích mohou být indikací potenciálního narušení schopnosti reagovat na predátory a následně ovlivnit početnost a funkční vlastnosti společenstev velkých bezobratlých. Spolu s využitím raků v laboratorních a venkovních experimentech existuje také možnost provést případovou studii s raky působícími jako bioindikátory. Hodnotili jsme fyziologické reakce raků na vodu dezinfikovanou oxidem chloričitým v dlouhodobém sledování za provozních podmínek v lokálním pivovaru (Kapitola 4). Narušení se projevovalo jako chaotické zvýšení a snížení srdečního tepu bez ohledu na denní dobu. V přirozeném prostředí je srdeční frekvence raků v noci vyšší s ohledem na noční aktivitu. Noční režim je důležitou adaptací pro raky a jeho narušení může vést k určitým rizikům souvisejícím se zvýšenou viditelností pro predátory a změnami při hledání potravy. Naše výsledky ukázaly, že raci vykazují srdeční a pohybové reakce, když jsou krátce vystaveni běžně používanému herbicidu metazachloru a dvěma široce používaným UV filtrům BP4 a PBSA, což naznačuje, že raci mohou potenciálně detekovat výskyt těchto vodních kontaminantů ve vodě. Prokázala se také užitečnost raka při dlouhodobém sledování kvality vody. Tato zjištění rozšiřují naše chápání používání raků jako bioindikátorů ve vědeckém výzkumu. Prezentovaná práce poskytuje data z laboratorních a případových studií zaměřených na srdeční a lokomotorickou aktivitu u raků. Vzhledem k tomu, že raci jsou základem potravního řetězce ve sladkovodním prostředí, je velmi důležité studovat účinky různých podnětů na takové klíčové druhy. Pochopení dalších biologických dopadů vodních polutantů na sladkovodní raky a další necílové taxony prospěje našim znalostem ohrožení funkčních změn složení populací a společenstev.
Monitoring of crayfish reaction to the different stimuli: are the crayfish good bioindicators?
Keywords: Pesticidy; Pohyb; Sladkovodní korýš; Srdeční aktivita; UV filtry; Vodní polutanty; Aquatic pollutants; Cardiac activity; Freshwater crustacean; Locomotion; Pesticides; UV filters