Kteří bičíkovci jsou v letním planktonu nejvýznamnějšími dravci bakterií?

Mikrobioložka Vesna Grujčić a její kolegové z Hydrobiologického ústavu Biologického centra AV ČR našli odpověď na tyto otázky pomocí experimentu, při němž nabídli přirozeným společenstvům heterotrofních bičíkovců, odebraných z jihočeské nádrže Římov, různou bakteriální potravu. Živili je pěti kmeny v planktonu početných rodů Betaproteobacteria, tj. Polynucleobacter a Limnohabitans, a sledovali reakci těchto miniaturních dravců na změnu charakteru a dostupnosti kořisti. Vědci použili kombinaci několika molekulárních metod, např. sekvenační postupy a tzv. in situ hybridizaci s genetickými sondami (CARD-FISH). Tyto specifické sondy byly použity jak na úrovni bakterií, tak i jejich predátorů – bičíkovců. Byla tak vyvinuta unikátní technika tzv. dvojité hybridizace, která umožňuje simultánní fylogenetickou identifikaci jak predátora, tak i jeho bakteriální kořisti.

Výsledky experimentu ukázaly, že složení společenstva heterotrofních bičíkovců je silně závislé na typu kořisti. Jako nejhojnější miniaturní lovci bakterií se ukázali heterotrofní bičíkovci ze skupiny Cryptophyta, což bylo pro vědce velkým překvapením, neboť tato skupina byla doposud považována hlavně za reprezentanty typických autotrofní řas s chloroplasty, a tedy spíše zástupce fytoplanktonu sladkých vod. Naše analýzy však ukázaly, že velká část této skupiny jsou heterotrofní bičíkovci bez chloroplastů a s potravními vakuolami obsahujícími pohlcené bakterie. Dalším zjištěním bylo, že růst fylogeneticky velmi úzké linie kmene Cryptophyta (CRY1) byl silně stimulován jedním bakteriálním kmenem z rodu Limnohabitans.

Tato studie je tak první zprávou o tom, že v letních vzorcích planktonu jsou hlavními požírači bakterií miniaturní bezbarví bičíkovci ze skupiny Cryptophyta. Právě oni tak mohou hrát zásadní roli pro přenos uhlíku z prokaryotických bakterií na vyšší trofické úrovně.

Každý obrázek je překryvem tří snímků stejné buňky bičíkovce, pozorovaných pomocí epifluorescenční mikroskopie za různých světelných excitací. Jak bakteriální buňky, tak i buňky bičíkovců jsou značeny specifickými genetickými sondami (metodou CARD-FISH). Tyto sondy cílí na různé skupiny bičíkovců a bakterií v jejich potravních vakuolách. Stupnice měřítka je 2 μm.

Více informací v publikaci:

Grujčić V., Nuy J. K., Salcher M., Shabarova T., Kasalický V., Boenigk J., Jensen M. , Šimek K. (2018) Cryptophyta as major bacterivores in freshwater summer plankton ISME Journal 12: 1668-1681.
DOI: 10.1038/s41396-018-0057-5