Je šíření malých druhů korýšů skutečně neomezené?

Chceme-li studovat vztahy mezi společenstvy organismů a prostředím, je třeba zabývat se i procesy provázejícími jejich vznik. To, které druhy se na lokalitě udrží, je mimo jiné určeno podmínkami prostředí. Ovšem nejdříve se musí organismy na dané místo dostat, což záleží na jejich schopnostech šíření a na tom, jaké bariéry musí cestou překonat. Kolonizační procesy se nejlépe studují na ostrovech nebo lokalitách s ostrůvkovitým výskytem, jako jsou například vrcholky hor nebo právě vodní tůně. Oblíbenými modelovými organismy ve vodním prostředí jsou velmi drobné druhy převážně planktonních korýšů, které se šíří mezi vodními tělesy pasivně, jako jsou perloočky.

Většina studií kolonizačních schopností drobných korýšů jsou krátkodobé experimenty s novými tůněmi vykopanými na malé ploše (jen desítky metrů) nebo studie starých společenstev, například v jezerech, na velkém měřítku (stovky kilometrů). Studie prováděné na malém měřítku se obvykle shodují pozorování rychlého a neomezeného šíření korýšů. Šíření na velmi velké vzdálenosti není tak efektivní. Popisovaná studie se liší tím, že se zabývá několik let starými společenstvy v měřítku desítek kilometrů.

Co ukázaly kokořínské tůně?

Studované tůně se nachází v CHKO Kokořínsko. Přibližně čtyři desítky různě velkých tůní udržovaných bez ryb byly uměle vytvořeny, aby poskytly útočiště pro ohrožené obojživelníky, vodní bezobratlé a rostliny. Pro krajinu Kokořínska jsou typická úzká hluboká údolí se strmými svahy, které představují bariéry šíření. Šíření vodních organismů je navíc ztíženo skutečností, že v oblasti je jen málo povrchových vod.

Studováni byli drobní korýši z několika taxonomických skupin: perloočky, buchanky, vznášivky a lasturnatky. Vzorky byly z tůní odebírány opakovaně v průběhu dvou let. Pomocí mnohorozměrných analýz byla studována variabilita ve struktuře společenstev mezi tůněmi a variabilita v druhové bohatosti tůní. Do analýz bylo zahrnuto prostorové rozmístění tůní, vlastnosti prostředí v tůních a jejich okolí, a soubor dat o výskytu predátorů sledovaných skupin.

Součástí studie byl i kolonizační experiment. Na malé ploše uvnitř studované oblasti bylo vykopáno a napuštěno 20 malých tůní. Následně bylo sledováno, které druhy nové tůně osídlí. Několik různých pozorování naznačuje, že omezené možnosti šíření se projevily na průběhu kolonizace nových tůní, a to takovou měrou, že je to patrné ve struktuře společenstev i po několika letech (tůně byly zakládány mezi lety 1997 a 2004 a vzorkovány v letech 2004 a 2005).

První skupinu důkazů o limitaci šíření korýšů poskytla analýza druhového složení ve vztahu k prostorovému uspořádání tůní. Druhová struktura společenstev byla lépe vysvětlena modely, které zohledňovaly topografii krajiny, například předpokládaly větší míru šíření mezi tůněmi v údolích než mezi údolími. Oproti tomu prostorový model uvažující pouze geografické souřadnice jednotlivých lokalit nedokázal druhové složení společenstev průkazně vysvětlit. Drobní korýši se dokáží mezi tůněmi šířit jen pasivně. Obvyklými vektory jejich šíření jsou vodní ptáci, ve studované oblasti to ale bude častěji bláto nalepené na těle divokých prasat a srnců, kteří v tůních pijí. Lze očekávat, že tyto „zvířecí taxíky“ budou dávat přednost pohybu po dně údolí než šplhání do srázu. Příspěvek kachen přelétajících mezi tůněmi k šíření korýšů nelze samozřejmě vyloučit, ve studované oblasti je jich ale relativně málo.

Šíření není snadné

Tůně s více vodními plochami ve svém okolí také hostily více druhů korýšů než izolované tůně, což naznačuje, že společenstva korýšů byla výrazně ovlivněna šířením z blízkých zdrojových populací. Omezenou schopnost šíření korýšů na Kokořínsku naznačuje výsledek kolonizačního experimentu. Jen velmi malý počet druhů dokázal osídlit skupinu nově vykopaných tůní během 1,5 roku. V kokořínských tůních bylo celkem nalezeno 54 druhů korýšů. Pouze šesti druhům korýšů se však podařilo rozšířit se do nově vytvořených experimentálních tůní.

Překvapivý byl poměrně malý vliv faktorů prostředí na strukturu studovaných společenstev. To ukazuje na to, že v mladých tůních mají větší vliv náhodné kolonizační procesy (jednoduše řečeno, „kdo dřív přijde, ten dřív mele“). Společenstva se budou pravděpodobně ještě postupně měnit v souladu s faktory prostředí (početnosti druhů nejlépe uzpůsobených lokálním podmínkám se budou postupně zvyšovat).

Daphnia hrbaceki
Nový druh hrotnatky objevený
v kokořínských tůních.
Foto Petr Jan Juračka
 

Nečekaný objev nového druhu

Zajímavá je i skutečnost, že v průběhu studie byl na Kokořínsku objeven nový druh hrotnatky, pojmenovaný podle zakladatele moderní hydrobiologie v České republice docenta Jaroslava Hrbáčka Daphnia hrbaceki. Tato perloočka je známa pouze z místa svého objevu, jednoho historického vzorku ze Slovenska, a subfosilních zbytků z tůní na Příbramsku. Zatím se tedy jedná o československý endemit.

Neomezenému šíření brání členitá krajina

Závěrem lze říci, že tato studie demonstruje, že v dostatečně komplexní krajině s malou hustotou vodních ploch a malou propojeností mezi nimi mohou být společenstva drobných korýšů výrazně ovlivněna omezenými možnostmi šíření, alespoň v počátcích svého vzniku. Výsledky rozšiřují naše porozumění kolonizačním procesům při osidlování nového prostředí a ukazují, že i u mikroskopických pasivně se šířících organismů je třeba zohlednit možné bariéry šíření.

Juračka P. J., Declerck S. A. J., Vondrák D., Beran L., Černý M., Petrusek A. (2016) A naturally heterogeneous landscape can effectively slow down the dispersal of aquatic microcrustaceans. Oecologia 180:785–796.