Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 10
Vesmír č. 10
Toto číslo vychází
2. 10. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Říjnové číslo Vesmíru
reklama

Sú fontány ostrovmi v „mori“ veľkomesta?

Publikováno: Vesmír 90, 38, 2011/1
Obor: Ekologie

Čo môže dnes urobiť ekológ, ak chce skúmať nejakú ekologickú hypotézu? Pozrieť sa napríklad na zúbok teórii ostrovnej biogeografie? Jedna možnosť je vydať sa na ďalekú a veľkolepú cestu, najlepšie do exotických krajín a skúmať nikým neprebádané biotopy, kde sa to len tak hemží neopísanými druhmi. Druhá, menej veľkolepá možnosť, je vyjsť pred bytovku a ponoriť sieťku do niekoľkých fontán v okolí. Výsledok nemusí byť až taký rozdielny.

Pochopiteľne, dalo by sa diskutovať o mentálnej zrelosti človeka, ktorý si pri obdivovaní krásy olomouckých fontán všimne, aké veľké množstvo exúvií pakomárovitých pláva na vodnej hladine. Ale keď si to už raz všimne, je viac ako isté, že ich začne skúmať a po mesiacoch odberov si položí otázku, ako vlastne život vo fontánach funguje a čo tam tie malé potvory vlastne robia. Vtedy ho možno napadne, či funguje teória ostrovnej biografie aj v meste plnom fontán.

Ale pekne po poriadku. Čo sú vlastne tie pakomáre? Pakomáre patria medzi dvojkrídly hmyz, konkrétne do susedstva komárov, no na rozdiel od týchto otravných príbuzných dospelé jedince neštípu. Hoci ich larvy osídľujú drvivú väčšinu vodných biotopov, väčšina ľudí ani netuší, že existujú (box 1). Exúvium je tenká pokožka kukly (zvlečka), ktorá zostáva plávať na vodnej hladine ešte niekoľko dní po tom, ako ju opustí dospelý pakomár (imágo). Také exúvium má pre entomológa niekoľko výhod: veľmi jednoducho sa zbiera – stačí prejsť sieťkou (alebo jemným kuchynským cedákom) po hladine a vložiť ho do epruvety s liehom. V laboratóriu sa potom dá pod mikroskopom určiť zvyčajne až na druhovú úroveň, čo pri tejto čeľadi, rátajúcej tisícky druhov, nie je vôbec samozrejmé.

Keďže nás zaujala krása barokových olomouckých fontán, rozhodli sme sa, že sa pozrieme aj na ich obyvateľov. Každý mesiac sme preto odoberali vzorky exúvií zo šiestich olomouckých, a neskôr aj zo šiestich kodanských fontán v Dánsku. Zaujímalo nás pri tom, koľko druhov môže hostiť kamenná nádržka s nejakou známou postavou, zvyčajne z gréckej mytológie, ktorej kôň (prípadne ryba, žaba, býk, drak atď.) chrlí z úst prúd vody. Inými slovami – obyčajná mestská fontána.

Výsledok bol fascinujúci: 23 druhov pakomárov v jednej fontáne vysoko predčilo naše očakávania. Celkovo sme vo všetkých fontánach našli až 45 druhov tejto čeľade. V Olomouci sme zistili dvanásť nových druhov pre územie Českej republiky, v Kodani sa potvrdili dva nové druhy pre Dánsko, čo je prekvapujúci fakt, vzhľadom na vysoký stupeň poznania fauny v oboch krajinách, najmä v Dánsku. Vieme však vysvetliť, čo to znamená? Žijú vo fontánach druhy, ktoré sa v okolitých prirodzených a dobre preskúmaných vodách nevyskytujú? Nie je to celkom tak. Vzhľadom na sezónnosť a spôsob fungovania fontán závisí ich fauna od okolitých zdrojov kolonizácie. Život vo fontánach mierneho pásma prakticky končí na jeseň, keď z nich vypustia vodu. Každá jar však znamená nový začiatok a akonáhle sa fontány naplnia vodou, sú pripravené prijímať kolonizátorov z okolitých vôd. Fontány však skutočne predstavujú veľmi špecifický biotop a vynikajú unikátnym druhovým zložením, ktoré v okolitých prírodných vodách nenájdeme. Okrem druhov so širokou ekologickou toleranciou, ktoré pochádzajú z okolitých vodných telies, sa tu totiž nachádzajú aj druhy s najväčšou pravdepodobnosťou pochádzajúce z vododistribučného systému (veru, aj také sú), ako aj druhy semiterestrické, ktoré môžu fontány kolonizovať z vlhkej pôdy alebo mlák.

Snažili sme sa prísť na to, či sú zákonitosti v tom, aký počet a aké druhy žijú v jednotlivých fontánach. Vtedy vstúpila do hry teória ostrovnej biogeografie (box 2). Stručne povedané, podľa tejto teórie sa dá počet druhov na danom ostrove približne predpovedať na základe veľkosti ostrova a jeho vzdialenosti od najbližšieho zdroja kolonizácie – kontinentu. Táto teória vychádza z pravých oceánskych ostrovov, ale ako sa neskôr ukázalo, dá sa úspešne aplikovať aj na tzv. „terestrické ostrovy“, ak predstavujú fragmenty určitého biotopu obklopené odlišným prostredím (napr. parky v mestskej zástavbe). Fontány by sa podľa tohto modelu mohli vnímať ako ostrovy v betónovom mori, ktoré rok čo rok kolonizuje hmyz z okolitých vodných plôch ako kolonizačných zdrojov. Prekvapilo nás, že sme nenašli žiaden vzťah medzi veľkosťou fontán a počtom druhov, ale ani medzi vzdialenosťou fontán od najbližšej vodnej plochy. Veľkosť plochy hrá dôležitú úlohu, okrem iného aj preto, lebo väčšia plocha zvyčajne znamená aj viac typov stanovíšť, teda väčšiu pestrosť potravných zdrojov. Fontány však predstavujú mimoriadne uniformné a monotónne prostredie, ktoré sa dá najlepšie prirovnať ku skalnej stene. Väčšia plocha fontán teda zvyčajne neznamená viac stanovíšť: či má fontána malú alebo veľkú plochu, je to stále rovnako nudná a monotónna kamenná nádržka naplnená vodou. Rozdiely vo veľkosti fontán, ktoré sme skúmali, neboli dramatické, pravdepodobne nie dosť veľké na to, aby sa prejavil čisto stochastický vzťah medzi veľkosťou a druhovým bohatstvom (väčšia plocha = väčšia pravdepodobnosť kolonizácie, väčšie populácie, teda menšia pravdepodobnosť vymierania).

Fontány však mali niektoré črty ostrovnej biogeografie. Zistili sme, že zloženie druhov sa menilo v závislosti od vzdialenosti hlavného kolonizačného zdroja. V Olomouci, kde stredom centra prechádza Mlýnský potok, sa nachádzalo najviac reobiontov a reofilných (prúdomilných) druhov vo fontánach, ktoré boli najbližšie k tomuto zdroju, a ich zastúpenie so vzdialenosťou klesalo. Narastal však podiel limnofilov a limnobiontov (druhov stojatých vôd), ale počet druhov v zásade neklesal. Avšak Mlýnsky potok stratil význam ako kolonizačný zdroj a do popredia sa dostali iné zdroje. V Kodani, kde chýbal jeden silný zdroj tečúcej vody, navyše mesto je doslova posiate malými nádržami, chýbal aj tento vzťah. Aj tam však hrala poloha dôležitú úlohu, bližšie fontány mali podobnejšiu faunu ako vzdialenejšie, pravdepodobne preto, lebo boli kolonizované z rovnakého zdroja.

To samozrejme neznamená, že sa teraz všetci hydrobiológovia musia vrhnúť na fontány a skúmať ich ostošesť. Jedným z cieľov nášho príspevku bolo poukázať na to, že na skúmanie zaujímavých a vedecky hodnotných vecí netreba cestovať až na koniec sveta. Niekedy stačí trocha dlhšia nedeľná prechádzka centrom mesta a súvislosti sa začnú samy postupne vynárať a spájať.

Literatura

MacArthur R. H., Wilson E. O.: An equilibrium theory of insular zoogeography, Evolution 17, 373–387, 1963

Preston F. W.: “The canonical distribution of commonness and rarity”, Ecology 4, 185–215, 410–432, 1962

Pakomáre

Pakomáre sú dvojkrídlovce (Diptera), ktoré patria do čeľade pakomárovitých (Chironomidae). Sú blízkymi príbuznými muškovitých (Simuliidae) a pakomárikov (čeľ. Ceratopogonidae), na rozdiel od nich však dospelé samičky pakomárov nebodajú. Larvy a kukly väčšiny druhov sa vyvíjajú vo vode, kde táto čeľad často viacnásobne prevyšuje ostatné taxóny počtom druhov aj jedincov. Okrem toho, že ich zástupcov môžeme nájsť prakticky v každom type vody, niektoré druhy pakomárov, ako jedny z mála zástupcov hmyzu, dokázali kolonizovať aj moria, ale vyskytujú sa napr. aj vo vlhkej pôde. Pakomáre žijú na všetkých kontinentoch; môžeme ich nájsť vo výške 5600 m n. m. na ľadovcoch v Nepále, ale aj v 1000metrovej hĺbke v jazere Bajkal. Ich celosvetové druhové bohatstvo sa odhaduje na 10 000 druhov, z Európy je známych okolo 1200 druhov. V Českej republike je doposiaľ známych takmer 300 druhov. Larvy, kukly a imága pakomárov slúžia ako významná potrava pre mnohé druhy rýb, obojživelníkov a vtákov. Keďže jednotlivé druhy majú vyhranené ekologické nároky, pakomáre sa v hydrobiológii často používajú ako bioindikátory stavu vôd, v ktorých žijú.

Teória ostrovnej biogeografie

Preston (1962) a MacArthur & Wilson (1963) nezávisle od seba prišli na to, že počet druhov na ľubovoľnom ostrove predstavuje dynamickú rovnováhu medzi náhodným osídľovaním a náhodným vymieraním. Oba tieto ukazovatele pritom úzko súvisia s veľkosťou ostrova, ako aj jeho vzdialenosťou od zdroja kolonizácie. Podľa tohto modelu je imigrácia vyššia na ostrovoch bližších ku zdroju kolonizácie, keďže kolonizátori majú väčšiu šancu osídliť ostrov, ktorý je bližšie. Takisto je pravdepodobné, že miera imigrácie bude vyššia na väčších ostrovoch než na menších, už len preto, lebo predstavujú väčší, jednoduchšie dosiahnuteľný cieľ. Navyše, miera vymierania bude vyššia na malých ostrovoch, keďže populácie žijúce na nich dosiahnu menšie rozmery, a preto budú zraniteľnejšie a náchylnejšie na náhodné vymieranie. Okrem týchto vonkajších faktorov hrajú dôležitú úlohu aj vnútorné faktory. Najdôležitejším z nich je pravdepodobne štruktúra spoločenstva. Čím vyššia je druhová diverzita spoločenstva, tým menšia je pravdepodobnosť, že doň budú prenikať ďalšie druhy, t. j., že sa tam budú vyskytovať neobsadené ekologické niky.

Soubory

článek ve formátu pdf: 201101_038-040.pdf (388 kB)

Diskuse

Žádné příspěvky