A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont (HUN-REN ÖK) Biodiverzitás és Metaközösség-ökológia Kutatócsoportja mesterséges kistavakból (mezokozmoszok) álló szabadtéri kísérleti rendszerben vizsgálta az élőhelyek feldarabolódásának (fragmentációjának) hatását. Megállapították, hogy az élőhelyek feldarabolódása jelentősen csökkenti a mikrobiális biodiverzitást, különösen az egysejtű mikroeukarióták esetében. A tanulmány azt is kimutatta, hogy a fragmentáció nemcsak a biodiverzitást, hanem az alapvető táplálékhálózati kölcsönhatásokat is befolyásolja, ezzel rávilágítva az élőhelyek közötti összeköttetés (konnektivitás) fenntartásának fontosságára a biológiai sokféleség és az ökoszisztéma működésének megőrzése érdekében. Az eredményeket bemutató tanulmány a Global Change Biology tudományos folyóiratban jelent meg.
A globális biodiverzitás krízis kellős közepén még az olyan kisméretű élőhelyek, mint a kistavak is jelentős figyelmet igényelnek. Ezeknek az élőhelyeknek a fragmentációja – amelyet az olyan emberi tevékenységek, mint az urbanizáció, a mezőgazdaság és a földhasználat megváltozása okoznak – jelentős kockázatot jelent a biodiverzitásra. A természetvédelmi intézkedések során gyakran figyelmen kívül hagyott kistavak létfontosságú ökológiai élőhelyek („hotspotok”), amelyek sokféle fajnak nyújtanak otthont és fenntartják az ökoszisztéma alapvető folyamatait. Ezekben a víztestekben változatos mikrobiális közösségek találhatók meg, amelyek apró méretük ellenére nélkülözhetetlen szerepet játszanak az ökoszisztéma működésében, mivel elsődleges termelők, lebontók és a táplálékláncok fontos alkotóelemei. Míg az élőhelyek fragmentációjának a nagyobb méretű élőlényekre, például emlősökre és madarakra gyakorolt hatása viszonylag jól dokumentált, a mikroszkopikus szervezetekre, köztük a baktériumokra, algákra és más egysejtű eukariótákra gyakorolt hatásai még kevéssé ismertek.
A HUN-REN ÖK kutatói arra keresték a választ, hogy a kistavak hálózatain belüli konnektivitás, vagyis az élőhelyek közötti összekapcsoltság megszűnése milyen hatást gyakorol a mikroszkópikus élőlények biodiverzitására. A kutatók mesterséges tavakból (mezokozmoszokból) álló szabadtéri kísérleti rendszer segítségével szimulálták az élőhely fragmentációt úgy, hogy a tóhálózatok felében megszüntették a víz és azzal együtt az élőlények élőhelyek közötti terjedését, míg a másik felében fenntartották a terjedést. Az olyan tényezők, mint az élőhelyek mérete és a lokális környezeti változók kontrollálásával, kizárólag a konnektivitás megszűnésére összpontosítva a tanulmány a fragmentáció biológiai sokféleségre gyakorolt közvetlen hatásait tárta fel.
„Eredményeink különösen az egysejtű mikroeukarióták esetében voltak szembetűnőek. A konnektivitás megszűnése a diverzitásuk jelentős csökkenéséhez vezetett lokális, illetve regionális szinten egyaránt, rávilágítva arra, hogy a fragmentáció még kontrollált körülmények között is a biológiai sokféleség közvetlen csökkenését eredményezheti. Fontos megemlíteni, hogy mind a ritka, mind pedig a gyakori fajok érintettek, ami arra utal, hogy a fragmentáció széles körű és súlyos kockázati tényező a mikrobiális biodiverzitásra nézve. Ezzel szemben a prokarióták ellenállóbbnak tűntek, azonban megfigyeltünk arra utaló jeleket, hogy az ő esetükben is jelentkezhet a biodiverzitás csökkenése hosszabb időskálán.” – magyarázza Dr. Szabó Beáta, a tanulmány első szerzője.
A biológiai sokféleség mellett a tanulmány arra is rámutatott, hogy a konnektivitás megszűnése negatív hatást gyakorol a trofikus (táplálékhálózati) kölcsönhatásokra is. A mikrobiális közösségeket fogyasztó, és ezáltal velük szoros kapcsolatban álló zooplankton taxonok biomasszája jelentős csökkenést mutatott a fragmentált élőhelyeken, ami tovább súlyosbította a mikroeukarióták diverzitásának és a közösségek egyenletességének csökkenését. Ezek az eredmények rávilágítanak az élőlénycsoportok ökoszisztémákon belüli kölcsönhatásaira, valamint az élőhelyek fragmentációjának a biológiai sokféleségre és az ökoszisztéma működésére gyakorolt kaszkádszerű hatásaira.
„Tanulmányunk egyértelműen bizonyítja, hogy az élőhelyek fragmentációja – különösen a köztük lévő konnektivitás elvesztése – súlyos és messzemenő következményekkel járhat a biológiai sokféleségre nézve. Az egyedek élőhelyek közötti terjedésének megszűnése jelentős csökkenést okozhat a mikrobiális diverzitásban még akkor is, ha az élőhelyek mérete vagy a környezeti feltételek változatlanok maradnak. A természetvédelmi intézkedések nem csak az élőhelyek pusztulásának megakadályozására kell, hogy összpontosítsanak, különösen az olyan érzékeny ökoszisztémákban, mint a kistó-hálózatok, hanem az élőhelyek közötti kapcsolat fenntartásának és helyreállításának is prioritást kell élveznie az ökoszisztémák és az ezekre támaszkodó fajok védelme érdekében. Ez különösen fontos a mikrobák esetében, amelyek kis méretük ellenére óriási ökológiai jelentőséggel bírnak.” – foglalja össze Dr. Horváth Zsófia, a tanulmány vezető szerzője, a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont Biodiverzitás és Metaközösség-ökológia Kutatócsoportjának vezetője.
Fotó: Horváth Zsófia
