Kopulująca para tężnicy wytwornej. Fot. Magdalena Jędro
Postępująca urbanizacja wraz z towarzyszącymi jej czynnikami, takimi jak zanieczyszczenie, hałas czy powstawanie tzw. wysp ciepła, wpływają na zmiany cech organizmów. Badacze z Polski, Hiszpani i Belgii zbadali to na przykładzie ważki.
Rozwojowi miast towarzyszy m.in. likwidacja terenów zielonych, regulacja i deregulacja rzek, osuszanie terenów podmokłych, projektowanie stawów i sadzawek oraz zieleni miejskiej. A to prowadzi do ogromnych zmian w ekosystemach gatunków zwierząt, które zamieszkują te tereny. Jak mocno wpływa to na zmiany w populacjach zwierząt? I jak te zmiany wpływają na strategie przetrwania różnych gatunków? Na te pytania próbują odpowiedzieć naukowcy.
Badania polsko-hiszpańsko-belgijskiego zespołu, opublikowane w Evolutionary Applications, wskazują, że należy bardzo uważać przy projektowaniu badań i wyciąganiu wniosków dotyczących odpowiedzi różnych gatunków na zmiany w środowisku związanym z urbanizacją.
Naukowcy pokazują to na przykładach kilku populacji ważki tężnicy wytwornej (Ischnura elegans): z terenów zurbanizowanych w Polsce i Szwecji (a więc w różnych szerokościach geograficznych) oraz z terenów niezurbanizowanych - z tych dwóch krajów. W każdej z tych populacji ważki nieco inaczej odpowiadały na zmiany warunków eksperymentalnych: podniesienie temperatury (odpowiadające ociepleniu klimatu) czy na sygnał o pojawieniu się drapieżnika - raka pręgowatego. Zmiany związane z urbanizacją mogą więc mieć znaczny wpływ na strategie przetrwania, jeśli dochodzi do zmiany warunków życia organizmów, ale wpływ ten nie jest prosty do przewidzenia.
"Relatywnie niewiele badań dotyczyło dotąd wpływu urbanizacji na organizmy wodne, a zwłaszcza dwuśrodowiskowe, u których część życia spędzana jest w środowisku wodnym, a część na lądzie. A tężnica wytworna - Ischnura elegans reprezentuje właśnie taki organizm" - zwrócił uwagę w rozmowie z PAP dr hab. Szymon Śniegula z Instytutu Ochrony Przyrody PAN.
Tężnica wytworna to pospolity w Europie gatunek ważki. Zamieszkuje zarówno środkową Skandynawię i Wielką Brytanię, centrum Europy, jak i południowe Włochy i południową Hiszpanię. Owad ten przechodzi złożony cykl życiowy, z długim etapem larwy wodnej, kiedy organizm rośnie i rozwija się (w tym czasie jest eksponowana drapieżnikom wodnym, m.in. rakom) oraz z krótkim etapem dorosłej formy lądowej, kiedy ważka ma za zadanie namnażać się i rozprzestrzeniać. Obie formy są drapieżne, często polują na muchówki (w tym komary) i inne bezkręgowce, regulując ich liczebność w naturze.
Dr hab. Śniegula tłumaczy, że stresory środowiskowe doświadczane w trakcie etapu larwalnego mogą wpływać na etap przekształcenia w formę dorosłą, a stres w trakcie etapu dorosłego może przenosić się na etap larwalny potomstwa. Badacze chcieli sprawdzić, jak na stresory te reagują ważki z terenów o różnym stopniu urbanizacji.
Do badań zebrano dorosłe samice owada występujące w miejskich i pozamiejskich stawach na środkowych i wysokich szerokościach geograficznych Europy. Ich larwy poddano działaniu temperatury bieżącej (20 st. C), łagodnego ocieplenia (24 st. C) oraz fali upałów (28 st. C).
W eksperymencie badano też równolegle kolejną zmienną - obecność lub brak sygnałów chemicznych uwalnianych przez wrogi ważkom gatunek inwazyjny - raka pręgowatego (Faxonius limosus). Rak zagraża jajom i larwom ważek - może je zjadać. Gatunek ten wydziela do środowiska substancje chemiczne. Gdy ofiara wykryje ten sygnał, może aktywować mechanizmy obronne - np. zmienić behawior czy spowolnić procesy fizjologiczne, w tym wzrost i rozwój.
Zmniejszenie rozmiarów tężnic wytwornych może niekorzystnie wpłynąć na ich sukces reprodukcyjny, ale jednocześnie może zapewnić szansę na przetrwanie w obliczu obecności drapieżnika. Zastanawiano się, jak na sygnały o obecności raka zareagują populacje ze Szwecji, gdzie rak ten jeszcze nie występuje. W badaniu zmierzono wpływ wymienionych czynników na czas rozwoju larw, masę ich ciał oraz tempo wzrostu (a więc cechy, które dają nam pojęcie o strategiach przetrwania owadów).
Wyniki pokazały, że typ urbanizacji, czyli pochodzenie miejskie lub pozamiejskie, wpłynął na wszystkie mierzone cechy ważek, lecz ich reakcje różniły się w zależności od szerokości geograficznej, w której występowały, temperatury oraz płci.
I tak na przykład łagodne ocieplenie zmniejszyło masę owadów w populacjach wiejskich i zwiększyło tempo wzrostu w populacjach miejskich. Wpływ typu urbanizacji na masę był również zależny od szerokości geograficznej, przy czym populacje centralne wykazywały większą różnicę w tej cesze. Wpływ typu urbanizacji zależał także od płci, gdzie samce z obszarów miejskich uzyskiwały mniejszą masę i niższe tempo wzrostu w porównaniu do samców z obszarów wiejskich. Przy bieżącej temperaturze i łagodnym ociepleniu, sygnały drapieżnika zmniejszyły tempo wzrostu, niezależnie od typu urbanizacji i szerokości geograficznej. Niemniej ten wzorzec odwrócił się podczas fali upałów u ważek z północy.
"Szybko postępująca urbanizacja może mieć istotny wpływ na ważne cechy u organizmów zmiennocieplnych. Nasze badania pokazują jednak, że należy być ostrożnym w stosowaniu uogólnień, jak populacje reagują na postępującą urbanizację i jej pochodne, jeśli chce się wyciągać wnioski na podstawie populacji z jednej szerokości geograficznej” – stwierdza dr hab. Szymon Śniegula.
Dodaje, że wpływ urbanizacji na gatunki to bardzo złożone zagadnienie. Może więc występować duża zmienność tego, jak różne populacje mogą reagować na wywoływane przez człowieka zmiany środowiska. To, jak dany organizm odnajdywać się będzie w środowisku miejskim zależy od bardzo wielu czynników, w tym choćby szerokości geograficznej, temperatury, obecności obcego inwazyjnego drapieżnika. Czyli jak to bywa w większości przypadków – ważny jest nie tylko sam fakt urbanizacji, a także i kontekst.(PAP)
Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
lt/ bar/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
