Αναζήτηση Πρωτιστών στις εκβολές του ποταμού Βιστούλα
Τα τροπικά τροπικά δάση αναφέρονται συχνά ως πνεύμονες της Γης και αποτελούν εστίες βιολογικής ποικιλότητας. Ωστόσο, λίγοι γνωρίζουν ότι το μισό από το οξυγόνο που αναπνέουμε προέρχεται από τον ωκεανό και παράγεται από μικροσκοπικά φύκια. Ακόμη λιγότεροι συνειδητοποίησαν την ποικιλομορφία των φυκιών και άλλων μονοκύτταρων πρωτιστών, για τους οποίους οι εκτιμήσεις για τον αριθμό των ειδών ξεπερνούν το 1 εκατομμύριο.
Το μικρό μέγεθος των πρωτιστών που ζουν στη στήλη του νερού (που ονομάζονται πλαγκτονικοί πρωτιστές) καθιστούν τη μελέτη τους πρόκληση ακόμη και για ειδικούς, και οι μικρότεροι πρωτιστές που ανήκουν σε pico- (κύτταρα μικρότερα από 3 μικρόμετρα) και νανοπλαγκτόν (3-20 μικρόμετρα) συχνά δεν διακρίνονται , ή ακόμα και μη ανιχνεύσιμο με συμβατικό μικροσκόπιο φωτός. Για αυτούς τους λόγους, η πραγματική έκταση της ποικιλομορφίας τους παραμένει κρυμμένη για δεκαετίες. Μόλις πρόσφατα, στις αρχές του 21ου αιώνα, η εφαρμογή μοριακών μεθόδων αποκάλυψε την ύπαρξη νέων ομάδων πρωτιστών και χιλιάδων άγνωστων ειδών, αναδιαμορφώνοντας πλήρως την κατανόησή μας για το δέντρο της ζωής. Τα τελευταία 20 χρόνια, οι γνώσεις μας για την ποικιλομορφία των πρωτιστών σε διαφορετικούς υδρόβιους βιότοπους αυξάνονται σταδιακά, αλλά βρισκόμαστε ακόμα στην αρχή.
Στη μελέτη μας, μας ενδιέφερε η ποικιλομορφία των πικο- και νανοπλαγκτονικών πρωτιστών σε μια εκβολή του ποταμού Βιστούλα που εισέρχεται στη Βαλτική Θάλασσα στον Κόλπο του Γκντανσκ (Πολωνία). Η Βαλτική Θάλασσα είναι μια διηπειρωτική ευρωπαϊκή θάλασσα και είναι πολύ μοναδική. είναι νέος (~ 10 000 ετών), μικρός και φρέσκος:η αλατότητα είναι περίπου 5 φορές χαμηλότερη από ό,τι στον ωκεανό. Αυτή η χαμηλή αλατότητα μάς έκανε να αναρωτηθούμε εάν οι πρωτεργάτες του γλυκού νερού, που εισήχθησαν με τα νερά του Βιστούλα, μπορούν να επιβιώσουν στη Βαλτική Θάλασσα.
Εφαρμόσαμε νέες μεθόδους προσδιορισμού αλληλουχίας για να αποκαλύψουμε αλληλουχίες σχεδόν 1.000.000 γονιδίων που προέρχονται από πρωτιστές που ζουν ενεργά στον ποταμό Βιστούλα, στην είσοδό του στον Κόλπο του Γκντανσκ και στα νερά του Κόλπου. Οι αλληλουχίες που διέφεραν λιγότερο από 3% ομαδοποιήθηκαν στις λεγόμενες Επιχειρησιακές Ταξονομικές Μονάδες (OTU) που πιστεύεται ότι αντιστοιχούν κατά προσέγγιση σε είδη. Βρήκαμε πάνω από 1.200 OTU, πολλά από τα οποία ανήκαν σε ομάδες που δεν είναι γνωστό ότι υπάρχουν στον Κόλπο του Γκντανσκ ή ακόμα και στη Βαλτική Θάλασσα, όπως, για παράδειγμα, οι Radiolarians. Επιπλέον, ο αριθμός των ειδών πρωτιστών που εκτιμάται ότι υπάρχουν στις εκβολές του ποταμού Βιστούλα με βάση τη μελέτη μας ήταν υψηλότερος από τις εκτιμήσεις για ολόκληρη τη Βαλτική Θάλασσα με βάση μια πολυετή προσπάθεια πολλών ερευνητικών ομάδων. Σίγουρα, πολλά άλλα περιμένουν να ανακαλυφθούν!
Επιστρέφοντας στις ερωτήσεις μας σχετικά με την επιβίωση των πρωτεργατών του γλυκού νερού στη Βαλτική Θάλασσα, η σύντομη απάντηση είναι όχι. Ενώ σχεδόν όλοι οι πρωτιστές που ζούσαν στον ποταμό Βιστούλα μπορούσαν εύκολα να ανιχνευθούν στις εκβολές του ποταμού με αλατότητα περίπου 3,5, στον Κόλπο του Γκντανσκ οι κοινότητες των πρωτιστών ήταν ήδη πολύ διαφορετικές. Λεπτομερέστερες αναλύσεις αποκάλυψαν ότι τα πρωτίστα του γλυκού νερού αραιώθηκαν μαζί με το νερό Βιστούλα και επομένως υπήρχαν τόσο λίγα από αυτά στον Κόλπο του Γκντανσκ. Αντίθετα, όσοι ζούσαν στον Κόλπο του Γκντανσκ ήταν πιο ευάλωτοι σε δυσμενείς συνθήκες κοντά στις εκβολές του ποταμού, κυρίως σε πολύ χαμηλή αλατότητα. Τέτοιες σχέσεις παρατηρήθηκαν σε όλες τις εποχές, υποδεικνύοντας ότι το παρατηρούμενο μοτίβο μπορεί να είναι πιο γενικό.
Όπως συμβαίνει συχνά στην επιστήμη, η μελέτη μας έδωσε τόσες νέες ερωτήσεις όσες και απαντήσεις. Θα ήταν ενδιαφέρον να δούμε, για παράδειγμα, πώς οι πρωτιστές αλλάζουν τον μεταβολισμό, τη συμπεριφορά ή τη δραστηριότητά τους λόγω της αλλαγής της αλατότητας ή πώς αντιμετωπίζουν τους θηρευτές και εκμεταλλεύονται τους πόρους σε ένα νέο περιβάλλον. Ελπίζουμε να βρούμε τις απαντήσεις στο μέλλον.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Diversity and Community σύνθεση των pico- and nanoplanktonic protists in the Vistula River estuary (Gulf of Gdańsk, Baltic Sea), που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Estuarine, Coastal and Shelf Science, και στο άρθρο Tideless estuaries σε υφάλμυρες θάλασσες ως πιθανές ζώνες μετάβασης γλυκού-θαλάσσιου νερού για βακτήρια:η μελέτη περίπτωσης των εκβολών του ποταμού Βιστούλα, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Environmental Microbiology Reports. Αυτή η εργασία διευθύνθηκε από την Kasia Piwosz από το Εθνικό Ινστιτούτο Θαλάσσιας Αλιείας και την Ακαδημία Επιστημών της Τσεχίας και πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με τον Marcin Gołębiewski από το Πανεπιστήμιο Nicolaus Copernicus, την Joanna Całkiewicz από το Εθνικό Ινστιτούτο Θαλάσσιας Αλιείας και τον Simon Creer από το Πανεπιστήμιο Μπάνγκορ. /P>
