Datum: 29.01.2015
Složité interakce hlavních zdrojů živin, predace a rychlé změny trofické struktury planktonu přehradní nádrže dynamicky přetvářejí mikrobiální potravní řetězce během jarního období
Bakterioplankton sladkých vod sehrává zásadní roli v koloběhu živin a při přeměně rozpuštěných organických látek (DOM) na mikrobiální biomasu. Tyto procesy zásadním způsobem ovlivňují přenos uhlíku do vyšších trofických hladin. Současný směr rozvoje mikrobiální ekologie při studiu společenstev neúměrně akcentuje využití sekvenačních metod, čímž se mikrobiální ekologie vody posunula do pozice, kdy je dostupné ohromné množství dat podávajících detailní informaci o okamžitém složení bakterioplanktonu, zatímco znalosti o dynamice jednotlivých druhů planktonních bakterií a jejich roli v toku uhlíku do vyšších trofických článků jsou zcela zanedbatelné. Navíc velmi často takové studie zanedbávají fakt, že doba zdvojení bakterií a malých prvoků je ve většině sladkovodních systémů cca 1-3 dny, a že sezónní dynamika řady vysoce aktivních skupin planktonních bakterií je těsně vázána na krátkodobě se objevující druhy řas ve fytoplanktonu.
Z těchto důvodů jsme na modelové nádrži Římov uskutečnili komplexní studii s vysokou četností odběrů vzorků (3 x týdně), analyzovaných jak molekulárními metodami, tak i klasickými limnologickými postupy. Studii jsme načasovali na velmi dynamická období jarního vrcholu fytoplanktonu a následného období čiré vody, které je navozené intenzívním predačním tlakem velkého zooplanktonu. Pozorovali jsme rychlé změny v trofické struktuře nádrže od úrovně zooplanktonu přes fytoplankton, jeho primární a extracelulární produkci, až po úroveň populační dynamiky jednotlivých úzce definovaných bakteriálních linií. Na detekci několika důležitých podskupin bakterií, zejména ze skupin Betaproteobacteria a Flavobacteria, jsme použili úzce specifické genetické sondy nového designu (na úrovni rodů, ale i jednotlivých genetických linií v rámci bakteriálního taxonu). Jako hlavní faktory, jejichž interakce a rychlé sezónní změny určují roli jednotlivých genotypů bakterií v toku uhlíku z DOM do predátorů (zejména pak drobných heterotrofních bičíkovců), jsme identifikovali zdroje živin, predaci a posuny v trofické struktuře nádrže. Parametry aktivity se u různých fylogenetických skupin bakterií velmi významně liší, např. rod Limnohabitans a některé genetické linie z Flavobacteria v porovnání s drobnými bakteriemi linie Ac1 z Actinobacteria.
Získané výsledky jasně ukazují, že pouhé složení společenstva velmi málo vypovídá o jeho skutečné dynamice. Stejně nebo podobně početné populace různých genetických skupin bakterií v planktonu se často liší i více než řádově v parametrech růstu, dělení a rychlosti jejich pohlcování bičíkovci, což má zásadní vliv na jejich roli v toku uhlíku trofickou strukturou nádrže.
Citace:
Šimek K., Nedoma J., Znachor P., Kasalický V., Jezbera J., Horňák K., Seďa J. (2014) A finely tuned symphony of factors modulates the microbial food web of a freshwater reservoir in spring. Limnol. Oceanog. 59: 1477–1492.
Abstrakt:
