Čeští parazitologové se podílejí na rozkrývání tajemství mořského planktonu

Tisková zpráva ze dne 22.5.2015

Tým parazitologů z českobudějovického Biologického centra Akademie věd ČR se podílí na jednom z největších a nejambicióznějších vědeckých projektů současnosti, TARA Oceans, který si vůbec poprvé v lidské historii klade za cíl zmapovat mikrosvět v mořích po celé planetě. Výsledky výzkumu o rozmanitosti eukaryotického planktonu dnes (22.5.2015) publikoval renomovaný vědecký časopis Science (Science 22 May 2015: Vol. 348  no. 6237, Eukaryoticplankton diversity in the sunlit ocean).

Během expedic napříč světovými oceány nasbírali vědci vzorky z více než 300 planktonních společenstev, aby pak po detailních analýzách obsáhli poprvé celou šíři biodiverzity eukaryotického planktonu od nejmenších jednobuněčných organismů až po malé živočichy. Z 800 milionů vygenerovaných genetických kódů chtějí zobecnit poznatky o množství, struktuře a uspořádání eukaryotického života v našich oceánech. Tyto výsledky pravděpodobně přepíší učebnice biologie a přispějí k nové klasifikaci planktonu.

Vědci odhadli, že mořský plankton obsahuje kolem 150 tisíc genetických typů eukaryot, z nichž každý může ukrývat několik biologických druhů. Celkové číslo se tak pravděpodobně pohybuje kolem jednoho miliónu druhů eukaryotického planktonu, přičemž doposud jich bylo v odborné literatuře popsáno asi jen 11 tisíc. Tato eukaryotická biodiverzita je významně větší než bakteriální a také zpochybňuje klasické dělení planktonu na fyto- a zoo-plankton. Zároveň dvě třetiny této diverzity patří k málo známým skupinám heterotrofních protist, které zahrnují ohromnou škálu parazitů a symbioticky žijících druhů.

Český tým z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR ve složení Julius Lukeš, Aleš Horák a Olga Flegontova se podílel na analýze druhové rozmanitosti, celkové početnosti a faktorů podmiňujících výskyt jedné z pěti hlavních linií eukaryot, exkavát. Z jejich výsledků vyplývá, že v oceánech je tato skupina zastoupena především tzv. planktonními diplonemidy, o kterých se toho až dodnes vědělo jen málo. Tito obskurní příbuzní důležitých parazitů, například trypanozomy a leishmanie, (které jsou jedním z hlavních předmětů studia na Parazitologickém ústavu), a volně žijících jednobuněčných řas krásnooček byli doposud známi pouze z několika málo druhů. „Na základě analýzy genetických barkódů jsme ovšem zjistili, že celkově tvoří šestou nejvíce početnou a třetí druhově nejbohatší skupinu planktonu svrchní vrstvy oceánu. Víme taky, že ještě mnohem četnější a druhově bohatší jsou v hlubinách. Z dostupných dat se domníváme, že jde nejspíš o parazity/symbionty, pravděpodobně zásadní pro funkci oceánského ekosystému,“ uvádí Aleš Horák. Podrobnější studium, vedoucí k odhalení biologické role těchto organismů, je teď jednou z priorit výzkumu Parazitologického ústavu BC AV ČR.

Mořský plankton s triliony virů, bakterií a prvoků má zásadní význam pro každého obyvatele Země. Třeba tím, že produkuje stejně kyslíku jako všechny lesy na pevnině dohromady nebo vstřebává oxid uhličitý z atmosféry, čímž ovlivňuje klima i ve vnitrozemí, včetně České republiky. Planktonnímu životu se složitou sítí funkcí, vztahů a genového obsahu bude potřeba lépe porozumět, pokud bude lidstvo chtít modelovat a předpovídat, jak se tento ekosystém mění a přizpůsobuje změnám životního prostředí.        

Kontakt:

Aleš Horák, Ph.D., vedoucí laboratoře environmentální genomiky, Parazitologický ústav Biologického centra AV ČR, tel. 387775426, e-mail: ogar@paru.cas.cz 

Prof. RNDr. Julius Lukeš, CSc., vedoucí laboratoře molekulární biologie prvoků a ředitel Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR, tel. 387775416, e-mail:jula@paru.cas.cz

Mgr. Daniela Procházková, referentka publicity, Biologické centrum AV ČR, tel. 778468552, e-mail:daniela.prochazkova@bc.cas.cz