Az MTA Bolyai-ösztöndíját elnyert kutatókat köszöntötték a Magyar Tudományos Akadémia Bolyai-napján. A rendezvényen az ösztöndíjas kutatók köszöntése mellett a hagyományoknak megfelelően emléklappal és Bolyai-plakettel ismerték el a záró kutatói jelentésüket kiemelkedő színvonalon elkészítőket is. Az idei évben ösztöndíjat nyertek között van a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont két kutatója is.
A Magyar Tudományos Akadémia 1997-ben alapított, teljesítmény-központú, magas presztízsű, országos ösztöndíja a Bolyai János Kutatási Ösztöndíj, amelynek célja a kiemelkedő kutatás-fejlesztési teljesítmény ösztönzése és elismerése a fiatal kutatók körében, valamint az MTA doktora cím elnyerésére való felkészülés elősegítése.
A Bolyai-ösztöndíj akadémiai támogatásként hidat képez a Magyar Tudományos Akadémia, az MTA doktorai és a fiatal kutatói generáció tagjai között. Fontos, hogy az utóbbiak számára a PhD-fokozat megszerzése után kiszámíthatóságot, tervezhetőséget biztosítson az önálló kutatói pálya megkezdéséig terjedő időszakban.
A Bolyai János Kutatási Ösztöndíj Kuratóriuma 2025. nyarán hozott döntést a nyertesekről a szakértői értékelések és a kollégiumok javaslatai alapján. Idén 750 érvényes pályázat érkezett be, a pályázók közül 156 fő nyerte el az ösztöndíjat. A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpontból Somodi Imelda tudományos főmunkatárs és Lengyel Attila tudományos munkatárs vehette át legkiemelkedőbb fiatal tudósoknak járó támogatásról szóló oklevelet.
Somodi Imelda tudományos főmunkatárs kutatási szakterülete a potenciális természetes vegetáció (potential natural vegetation, PNV) modellezése és elemzése. A bolyai ösztöndíjas kutatás során, a potenciális természetes vegetáció keretrendszerét felhasználva indikátorokat tervez fejleszteni és segítségükkel jellemezni a már megvalósult éghajlatváltozás természetes és természetközeli növényzetre gyakorolt hatásait, valamint modelleket építeni a várható hatás felmérésére.
Lengyel Attila tudományos munkatárs ösztöndíj pályázatának címe: Magyarország adventív flórája: adatbázis-építés, biogeográfia és a meghonosodás előrejelzése.
Az biológiai inváziók elleni leghatékonyabb és legolcsóbb fegyver a megelőzés, amelynek kulcsfontosságú elemei a problémás fajok azonosítása, a betelepülési mintázatok leírása és előrejelzése, valamint az érintett felek edukációja. A projektnek három célja van: (1) a hazai idegenhonos növények korszerű katalógusán dolgozó csoport koordinálása; (2) a növényi inváziók biogeográfiai léptékű vizsgálata; (3) a dísznövények kivadulási esélyének előrejelzése a növénygondozási gyakorlat összefüggésében.
A beporzók, például a poszméhek, pótolhatatlan ökoszisztéma-szolgáltatásokat nyújtanak a mezőgazdaság számára, azonban egyre nagyobb probléma, hogy a létszámuk csökken a tájszerkezet egyszerűsödése és az élőhelyek eltűnése miatt.
Ennek a problémakörnek a vizsgálatára egy nemzetközi kutatócsoport Riho Marja vezetésével 56 kísérletes poszméh kolóniát hozott létre Kelet-Ausztriában és Nyugat-Magyarországon – két olyan régióban, amelyeket egykor a vasfüggöny választott el egymástól, és amelyek ma már jelentősen eltérnek a mezőgazdasági területek méretében. Ausztriában nagyon kicsi, keskeny mezőgazdasági parcellák (körülbelül 2 hektárosak) a tipikusak, míg Magyarországon a nagyobb mezőgazdasági táblaméret (körülbelül 17 hektár) a jellemző. Mindegyik helyszínen a kolóniákat őszi vetésű gabonaföldek vagy tömegesen virágzó repceföldek mellé helyezték, a kísérletes elrendezés szerint egy részüket féltermészetes élőhelyekhez, például erdőfoltokhoz, sövényekhez vagy extenzíven kezelt gyepekhez közel, míg más kolóniákat ezektől távol helyezték ki.
Nagy táblás repceültetvény Magyarországon. Magyarországon a nagy mezőgazdasági tábla méret a tipikus (körülbelül 17 hektár), míg Ausztriában a nagyon kicsi, keskeny mezőgazdasági parcellák a jellemzők (körülbelül 2 hektár), a címképen ez látható. Fotók: Dr. Pinke Gyula
A cél annak felderítése volt, hogyan befolyásolják a helyi tényezők (a termesztett kultúrnövény) és a táj jellegzetességei (az átlagos táblaméret és a féltermészetes élőhelyek közelsége) a kolónia sikerét – különös tekintettel a forgalmi arányra, (a ki- és berepülés a kolóniába), a növekedésre és a szaporodásra. Vizsgálták a pollen sokféleséget is, és tesztelték a poszméhek navigációs képességeit oly módon, hogy egyedi azonosítójú chippel jelölték meg őket mely lehetővé tette, hogy a hazatérésüket rögzítsék.
A méhek navigációs képességének tesztelése a dolgozók áthelyezésével és a kolóniába való visszatérésük sebességének rögzítésével, egyedi azonosító chipek segítségével. Kép: Dr. Pinke Gyula
Az eredmények azt mutatták, hogy a féltermészetes élőhelyekhez és a repceföldekhez való közelség fokozta a poszméhek aktivitását és a kolónia teljesítményét. A repceföldek és a féltermészetes élőhelyek közelében található kolóniák forgalma nagyobb volt, gyorsabban növekedtek és több királynőt hoztak létre.
A féltermészetes élőhelyek javították a poszméhek tájékozódását is. A méhek gyorsabban tértek vissza kolóniáikba, ha ilyen élőhelyek voltak a közelben – különösen akkor, ha a virágok sokfélesége nagy volt. Ezzel szemben az ilyen élőhelyektől távol eső kolóniák visszatérési ideje hosszabb volt, valószínűleg a kevesebb vizuális navigációs jel miatt.
Érdekes módon a kis parcellaméret javította a navigációs hatékonyságot akkor is, amikor a virágfajok sokfélesége alacsony volt. Ez ellentmondásosnak tűnhet, de a szerzők úgy vélik, hogy az ilyen tájakon a parcella szélek sűrű hálózata megkönnyíti a tájékozódást – még akkor is, ha a virágok sokfélesége kicsi.
A poszméhek nem kizárólag a leggyakoribb virágokra támaszkodtak. Valójában gyakran inkább a féltermészetes élőhelyeken található cserjék, fák és gyógynövények pollenjét részesítették előnyben a bőségesen rendelkezésre álló repce helyett. Bár a repce elősegítette a kolónia növekedését, a begyűjtött pollen több mint 80%-a vadon termő növényekből, például juhar és szilvaféle fajokból származott.
Példa a poszméh által gyűjtött pollenre. A poszméhek gyakran inkább a természetközeli élőhelyeken található cserjék, fák és gyógynövények pollenjét részesítették előnyben a bőségesen rendelkezésre álló repce helyett.
Ez a tanulmány azt mutatja, hogy a kis mezőgazdasági parcella méret fontos a beporzók számára, de önmagában nem jelent megoldást. A kis parcella méret előnye a közeli féltermészetes élőhelyek jelenlététől függ, amelyek változatos, egész szezonban rendelkezésre álló táplálékforrást biztosítanak a poszméhek számára és segítik a navigációt. A nagyüzemi mezőgazdasági tájban a féltermészetes élőhelyek helyreállítása vagy fenntartása még fontosabb. E nélkül még a tömegesen virágzó növények, mint például a repce sem tudják teljes mértékben kompenzálni a táplálékforrások hiányát a vegetációs időszak során.
A tanulmány eredményei azt mutatják, hogy a beporzók támogatásához nem csak a kultúrnövény jó megválasztása, hanem az intelligens tájtervezés is elengedhetetlen. A féltermészetes élőhelyek és a kis léptékű gazdálkodási rendszerek kombinálva működnek a legjobban, így valóban beporzó barát környezetet teremtve. A gazdák számára egyértelmű az ajánlás: kombinálják a kis mezőgazdasági területeket féltermészetes élőhelyekkel, hogy megőrizzék az egészséges beporzó populációkat és az általuk nyújtott létfontosságú ökoszisztéma-szolgáltatásokat.
A beporzók fontos jelentőséggel bírnak, mivel alapvető szerepet töltenek be az ökoszisztémák működésében és az emberi jólét fenntartásában. Míg a mezőgazdasági területeken már régóta vizsgálják a beporzókat segítő beavatkozásokat, városi környezetben csak az utóbbi időben kezdett el gyorsan növekedni az ezzel foglalkozó kutatások száma. Viszont ezek az eredmények eddig nem lettek összesítve, ami nehezíti a hatékony szakpolitikai döntések meghozását. Ennek a hiányosságnak a pótlására, egy új tanulmány összehasonlította a beporzó-barát módon és a hagyományosan kezelt városi zöldterületeket.
A kutatást a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont vezette, 28 európai intézmény együttműködésével. Az Ecology Letters tudományos folyóiratban megjelent elemzés azt vizsgálta, hogy a beporzókat segítő beavatkozások milyen hatással vannak a növényzetre, a virágkínálatra, valamint számos beporzó csoportra. Az eredmények azt mutatják, hogy ezek a kezdeményezések általában kedvezően hatnak mind a növényekre, mind a beporzókra, bár eltérő hatások figyelhetők meg beporzó csoportok, kezelési és élőhely típusok, valamint tér-időbeli tényezők szerint.
A kutatók 28 eredeti kutatási adatsort gyűjtöttek össze, melyek 15 évet és 12 európai országot fednek le, 1051 mintavételi terület adataival. Elemzésükben a beavatkozások általános hatásain túl összehasonlították a különböző típusú kezeléseket is, például a területkezelés elhagyását, ritkább kaszálást, vadvirágok vetését vagy ezek kombinációját, valamint különféle élőhelyeket, például parkokat, gyepeket, útszegélyeket, illetve magán- és közkerteket.
Az összesített eredmények alapján a beporzó-barát beavatkozásoknak többnyire pozitív hatása volt, és sosem negatív. Ugyanakkor a részletek különösen érdekesek. Dr. Süle Gabriella, a tanulmány vezető szerzője kifejtette: „Szintézisünk megalapozza a biodiverzitást segítő városi zöldterület kezelési gyakorlatok jelentőségét. Ezek a beporzó-barát kezdeményezések nemcsak közterületeken, hanem magánkertekben, közösségi kertekben, zöldtetőkön és erkélyeken is alkalmazhatók, lehetőséget adva arra, hogy javítsuk a lakosság rovarokhoz és vadvirágos, magasabb növényzethez fűződő viszonyát.”
A vezető szerző, Gabriella Süle (jobbra) és Németh Virág doktorandusz (balra) virágsávból végeznek mintavételt Budapesten. Ezek a színes, virágos foltok nemcsak táplálékot és fészkelő helyet biztosítanak a beporzóknak, hanem esztétikai élményt is nyújtanak a lakosoknak. Fotó: Kállai Márton
A beavatkozások közül a virágvetés, az élőhelyek közül pedig az útszegélyek, valamint az északnyugat-európai helyszínek mutatták a legerősebb pozitív hatást. Dr. Szigeti Viktor hozzátette: „Bár nagy erőfeszítéssel gyűjtöttük és összesítettük az adatokat, bizonyos hiányosságok így is láthatóvá váltak, például egyes beporzó-csoportokról (mint a viráglátogató bogarak), régiókról (mint a mediterrán térség), vagy újabb beavatkozásokról (mint a talajban fészkelő rovarokat célzó kezdeményezések) még kevés ismerettel rendelkezünk. Egy szintézis mindig alkalmas arra, hogy rávilágítson a következő lépésekre: világos az igény hosszabb távú, nagyobb léptékű kutatásokra, melyek egyszerre vizsgálnak több beporzó csoportot, beavatkozási típust és élőhelyet, akár globális szinten is, mezőgazdasági, városi és védett területeken egyaránt.”
Szigeti Viktor, a budapesti beporzó rovarok megfigyelésének vezetője, beporzó rovarokat fog be egy bevetett virágsávon. Sok esetben a beporzó rovarokat elősegítő beavatkozásokat a lakosok által gyakran használt közterületeken végzik, ilyenek például a közlekedési csomópontok. Fotó: Kállai Márton
A 38 szerző közös beporzó-ökológiai szakértelmére támaszkodva a kutatók feltárták a meg lévő ismerethiányokat, és konkrét javaslatokat fogalmaztak meg arra, hogyan lehet a városi környezetet kedvezőbbé tenni a beporzók számára, miközben a tágabb társadalmi és ökológiai szempontokat is figyelembe veszik. Dr. Báldi András kiemelte: „Tanulmányunk egyszerre hoz ökológiai és társadalmi-gazdasági érveket, valamint rávilágít a beporzó-barát beavatkozások előnyeire és esetleges hátrányaira is. Ajánlásaink felhívják a figyelmet a hiányosságokra, és intézkedéseket javasolnak a beavatkozások finomhangolására, elsősorban a beporzók, de egyúttal a városi lakosok igényeit is szem előtt tartva.”
Az éghajlatváltozás és a városok terjeszkedése, valamint a segítő beavatkozások széles köre is egyre sürgetőbbé teszik a zöldterületek fejlesztését a településeken. Ahhoz, hogy elérjük az ambiciózus célt, hogy az emberek, a vadvirágok és a beporzók sokrétű, ellenálló és fenntartható városi környezetben élhessenek együtt, a lakosságnak és az érdekelt feleknek a helyi adottságokra szabott, együttműködéseken és kutatásokon alapuló biodiverzitás-segítő beavatkozásokat szükséges létrehozniuk.
A CLIMANATRES Danube Interreg projekt nyilvános nyitórendezvényét július 21-én tartják Vácrátóton, a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont Ökológiai és Botanikai Intézetében.
A projekt teljes címe: CLIMANATRES Climate-proofing ecological restoration plans in the middle and lower Danube Region.
A projekt fő célja, hogy tudományosan alátámasztott döntéstámogató és tervezési eszközöket biztosítson a Száva és a Duna mentén az ökológiai élőhely-helyreállítások határokon átnyúló összehangolásához. Ezen túl elősegíti az EU természetvédelmi helyreállítási rendelet (Nature Restoration Law, NRL) végrehajtását és az EU szintjén zajló folyamatokhoz kapcsolódó országos szintű ökológiai tervezést (pl. Green Deal alapján). A CLIMANATRES projekt kiemelt célja, hogy mindezt oly módon támogassa, hogy lehetőséget nyújtson a klímaváltozás várható hatásainak is figyelembe vételére is.
A projekt vezető partnere a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont, további partnerek 5 országból csatlakoztak: Szlovéniából, Romániából, Bulgáriából, Horvátországból, Szerbiából. A projektben kutatóhelyek, helyi, regionális és országos szintű természetvédelmi intézmények, valamint erdészeti tervezéssel foglalkozó intézmények működnek együtt, hogy tájaink ökológiai szemléletű kezelésével és helyreállításával megalapozzák azt, hogy a klímaváltozás mellett is biztosítsa az élőlények és ökoszisztéma szolgáltatásaik által az ember jóllétét.
Az együttműködés keretében ingyenesen elérhető online térképek, és adatbázisok készülnek, amelyek széleskörű és könnyen hozzáférhető támogatást nyújtanak a helyi és regionális ökológiai helyreállítási tervezéshez, ezáltal a természet-helyreállítási rendelet végrehajtásához. Az elkészült térképek megadják az egyes helyszínek alkalmasságát különböző élőhely-helyreállítási célokra, mint például közösségi jelentőségű élőhelyekhez, ökológiai folyosókhoz.
A projekt során 5 akcióterv kerül kidolgozásra az éghajlatváltozást figyelembe véve, melyek hozzájárulnak a Száva és a Duna ökológiai folyosóinak összekapcsoltságának és természeti állapotának javításához.
Climanatres projekt adatok:
Időtartama: 01.04.2025 – 31.03.2028
A program prioritása: Zöldebb, alacsony szén-dioxid-kibocsátású Duna-régió
Különleges célkitűzés: 2.4 – A biológiai sokféleség védelme és megőrzése a Duna-régió transznacionális jelentőségű ökológiai folyosóin és ökorégióiban.
Az éghajlatváltozás elkerülhetetlenül zajlik mai világunkban, előrehaladása, súlyosbodása sajnos még akkor is várható, amennyiben hatékony intézkedésekkel az üvegházhatású gázok kibocsátását csökkenteni tudnánk. Az éghajlatváltozás közvetlenül érinti az emberiséget és a bioszférát egyaránt. A közvetlen társadalomra és ember által létrehozott, szabályozott környezetre gyakorolt hatása mellett számottevő az ökoszisztémákra gyakorolt hatása is. Az ökoszisztémák állapota viszont mélyreható hatással van az emberi jóllétre is, hiszen a jó állapotú ökoszisztémák hatékonyabban tudják biztosítani az ökoszisztéma szolgáltatásokat, mint a beporzást, levegő és víztisztítást, erózió csökkentését, stb. Így az éghajlatváltozásra adott válaszok tervezésénél alapvető fontosságú az ökológiai komponens figyelembevétele is.
A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont üdvözli az Alkotmánybíróság azon döntését, hogy a klímavédelemről szóló 2020. évi XLIV. törvényt újra kell tárgyalni. Összhangban az Alkotmánybíróság döntésével a kutatóközpont szorgalmazza,
(1) hogy az éghajlatváltozás hatásmérséklésére (mitigáció) törekvést a kormány minél inkább ökológiai alapokra helyezze, mint például a fás borítás növelésének a környezet alkalmassága figyelembevételével való tervezésével. Szorgalmazza továbbá,
(2) hogy az éghajlatváltozás hatásainak elkerülhetetlen várható jelentkezését figyelembe véve, hangsúlyosan foglalkozzon az alkalmazkodás (adaptáció) kérdéskörével. Az adaptáció tervezéséhez javasolja az ökológiai megfontolások (mint például természetközeli élőhelyek vízvisszatartó képességének kihasználása, vagy inváziós fajok jelentette egészségügyi és ökológia veszélyek elhárítása a természetes élőhelyek helyreállításával) előtérbe helyezését, melyek mind a költséghatékonyságot, mind pedig a jövő nemzedékek irányában történő felelősségvállalást szolgálnák.
Közép-Európa tölgyes erdői páratlan természeti értéket képviselnek. A régió egyik legfontosabb ökoszisztémáját alkotják, kiemelkedő szerepet játszanak a biodiverzitás fenntartásában, a klímaváltozás hatásainak mérséklésében és a talajvédelemben is. A tölgyerdők azonban számos kihívással néznek szembe: az intenzív erdőgazdálkodás, az inváziós fajok térnyerése és a klímaváltozás egyre nagyobb veszélyt jelent rájuk.
Révbe ér a természetvédelmi erdőkezelés minta projektje
A LIFE4 OakForests projekt célja, hogy természetvédelmi erdőkezelési módszerekkel biztosítsa az értékes erdei élőhelyek természeti állapotának javulását.
Mi az a természetvédelmi erdőkezelés?
A hagyományos erdőgazdálkodás jellemzően a faanyag kitermelésére összpontosít, míg a természetvédelmi erdőkezelés egy teljesen más szemléletmódot képvisel. Ennek célja az erdei ökoszisztémák természetes szerkezetének és fajösszetételének helyreállítása és fenntartása, a biológiai sokféleség növelése és az őshonos fajok támogatása. A LIFE4OakForests projekt keretében olyan beavatkozások valósulnak meg, amelyek segítik az erdők természetes regenerációját, csökkentik az inváziós fajok térnyerését. A projekt hátterét, kontextusát már egy cikkben bemutattuk.
Most a gyakorlati szempontokról, az eddig megvalósult kezelésekről adunk hírt.
Miért egyedi és új ez a megközelítés? Hogyan néznek ki az aktív beavatkozások?
A kutatócsoport a projekt keretében olyan komplex természetvédelmi erdőkezelési módszertant dolgozott ki és tesztelt, melyet több ezer hektáron lehet majd alkalmazni. A kísérleti beavatkozásokat ötféle Natura 2000 tölgyes élőhelytípus állományaiban végezték és végzik el 2017 és 2026 között. Ezek a Pannon gyertyános-tölgyesek, a Pannon molyhos-tölgyesek, a Pannon cseres-tölgyesek, az Euro-szibériai erdőssztyepp-tölgyesek, valamint az olaszországi Keleti-fehér tölgyesek. A problémák határokon átívelnek, így a megoldás keresése is nemzetközi összefogásban valósul meg.
A beavatkozások összesen 24 helyszínt érintenek. Magyarországon a Duna–Ipoly, a Bükki és a Balaton-felvidéki Nemzeti Park Igazgatóságok (1550 ha, 19 helyszín) mellett Olaszországban az Ente di gestione per i Parchi e la Biodiversità (Emilia-Romagna tartomány) (511 ha, 5 helyszín) Natura 2000 területein is megvalósulnak természetvédelmi erdőkezelések. A változatos erdőszerkezet és faji összetétel kialakításának érdekében különböző kezelési beavatkozásokat végeztek, melyek általában több célt szolgálnak, egymással kombinálhatóak, térben is időben bővíthetőek, attól függően, hogy egy adott faj, élőhely vagy erdődinamikai funkció védelme, helyreállítása a cél.
Több fényt – lékek nyitása
Az egyik legjobban körülhatárolható beavatkozás a zárt lombkoronában ún. lékek nyitása, mely lényegében pár faegyed irányított kidöntését, illetve gyűrűzését (lábon elszárítását) jelenti.
De az ördög a részletekben rejlik. Szerkezetében és fajösszetételében még a védett Natura 2000 tölgyesek jelentős része is meglehetősen homogén. Ezekben az erdőkben gyakran közel azonos korú, egy-két főfajból álló (pl. csertölgy, kocsánytalan tölgy), hasonló magasságú fák alkotják az állományt. Az ilyen, részben sarjeredetű erdőkben gyakran hiányoznak az alsó és középső lombkoronaszintek, visszaszorult a gyep-, a cserje- és az újulati szint, továbbá nincsenek jelen a holtfák különböző formái sem. Így az ezekhez kötődő mikroélőhelyek és fajok sokaságát is hiába keresnénk, ezek szintén hiányoznak.
A lombkoronában kialakított lékek részben orvosolják ezeket a problémákat. Nem önmagában a lékek létrehozása ugyanakkor a cél. Ez inkább eszköz a változatosabb erdőszerkezet kialakításának, a ritkább elegyfafajok fennmaradásának, valamint az erdődinamikai folyamatok és funkciók beindításának érdekében. A lékképzés során az adott területen nagy egyedszámban előforduló, például csertölgy vagy gyertyán fafajú egyedek közül néhányat fekvő vagy álló holtfává alakítunk. Ennek eredményeként kisebb, néhány tíz négyzetméteres lékek jönnek létre, amelyek elősegítik a ritkább, színező elemként jelen lévő ún. elegyfafajok betelepülését és megmaradását.
Napsütötte lék a diósjenői gyertyános-tölgyes erdőtömbben (Frank Tamás)
Bár a tölgyek önmagukban is több száz gomba-, növény- és állatfaj számára nyújtanak élőhelyet, a biológiai sokféleség jelentősen növelhető, ha állományuk ritka elegyfajokkal gazdagodik. Az olyan elegyfafajok, mint a kőrisek, juharok, barkócaberkenye, valamint a vadgyümölcsfélék – például vadkörte, vadalma, vadcseresznye – további élőhelyeket és táplálékforrásokat biztosítanak számos faj számára. Lékképzéssel kis teret nyitunk az erdőben, és fényt engedünk az erdő alsóbb szintjeibe, így kedvező feltételeket teremtünk különböző bogyós cserjék – például szeder, fagyal, galagonya – megtelepedésére. Emellett, a termőhelyi adottságoktól függően, lehetőséget biztosítunk a pionír fafajok, mint a nyír, a rezgőnyár és a kecskefűz megjelenésére is. A legtöbb projektterületen Garábtól, Nagyoroszin át Tihanyig legalább 2–3 léket hoztunk létre hektáronként, de mindenhol az adott termőhely, illetve faállomány jellemzői alapján a természetvédelmi kezelő céljai határozzák meg a kialakítandó lékek számát.
A 300–700 m²-es, kb. 1-2 teniszpálya méretű benapozott lékek nemcsak a virágzó cserjék számára kedvezőek, hanem a rovarvilág, különösen a nappali lepkék és más beporzók (pl. méh-, darázs- és hangyafajok) számára is fontos élőhelyet nyújtanak.
A nagyobb lékek fokozatos átmenetet képeznek a tisztások felé, ahol már kialakulhatnak erdőszegélyek mogyoróval, kökénnyel és vadrózsával. Emellett a gyepszint is megerősödhet, illetve fennmaradhat, olyan jellegzetes fajokkal, mint a nagyezerjófű és a különböző harangvirág fajok.
Nagyezerjófű (WWF Magyarország)
A lékek révén kialakuló mozaikos erdőszerkezet fokozza az erdő ellenálló képességét mind az abiotikus (például széldöntés, jégkár), mind a biotikus (fertőzések, egyes rovarok hirtelen elterjedése) hatásokkal szemben. A szerkezeti és fajbeli sokféleség csökkenti a káros hatások terjedését és intenzitását, mivel az eltérő korú és fajösszetételű egyedek között mindig lesznek olyanok, amelyek jobban ellenállnak a természetes vagy emberi hatásra kialakuló zavarásoknak.
Az erdő vázának kialakítása
Az emberi csontváz rendkívül változatos: a legapróbb, finom mozgásokért felelős csontoktól kezdve a szerkezeti stabilitást biztosító nagyobb csontokig számos eltérő elem alkotja. Ezeket porcok, ízületek és inak kapcsolják össze, biztosítva a megfelelő működést és rugalmasságot.
Hasonló módon, az erdő váza is összetett és sokféle szerkezeti elemből áll. A szerkezetgazdag erdők „gerincét” a középkorú, vastag fák alkotják, amelyeket ideális esetben kiegészítenek a vaskos, masszív famatuzsálemek, valamint a fiatal, vékonyabb fák és a fényt kereső suhángok. A „közöket” cserjék, gyepfoltok töltik ki, tovább növelve az erdő szerkezeti változatosságát. A felszín alatt pedig a gyökerek kusza hálózata és a gombafonalak alkotják az erdő szerkezeti alapját. Ezek nemcsak a megtámasztásban, a víz- és tápanyagfelvételben játszanak kulcsszerepet, hanem az erdő „immunrendszerének” is az alapját képezik, elősegítve a fák közötti kommunikációt és az ellenálló képességet.
Ez szép, de mindezt hogyan lehet kialakítani, megsegíteni? A természetes erdőszerkezet helyreállítása érdekében, ha egy adott korosztály, mérettípus vagy erdőszint hiányzik, akkor annak kialakulását az előbb ismertetett lékképzéssel, vagy az idősebb fák meghagyásával, megvédésével, valamint ültetéssel, makkvetéssel, vagy éppen vadkizáró kerítések építésével lehet ösztönözni.
Lékek, álló és fekvő holtfa képzése (Nagyoroszi) (Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság)
A legtöbb hazai erdőben jelentős hiány mutatkozik a nagyméretű (50-60 cm mellmagassági átmérőnél vastagabb) általában 100-120 évnél idősebb fákból, ezért sok esetben indokolt ezek nagyobb arányú megtartása. Az idős, nagyméretű fák nemcsak szerkezetileg gazdagítják az erdőt, hanem kiemelkedő ökológiai szerepet is betöltenek, élőhelyet biztosítva számos ritka faj számára, mint pl. a vadmacska, vagy az erdei fülesbagoly.
A legtöbb természetvédelmi projekt területen, például a Fóti-Somlyón vagy Bakonyszücsön, még ma is élnek famatuzsálemek, más néven böhöncök. Ezek a jellemzően idős 120–150 éves hagyásfák vagy egykori legelőerdők és fás legelők maradványai. Az extenzív legeltetés során utóbbiak fennmaradtak a füves területeken, ahol szabadon állva terebélyesedhettek, árnyékot biztosítva az állatoknak. Jellemzően éppen így lehet ezeket felismerni, hogy alul, gazdagon elágaznak. Mivel nem szolgáltak erdőgazdálkodási célokat, a fakitermelés jobbára elkerülte őket.
A legeltetés felhagyásával a természetes fejlődés során a lombkoronába alulról saját és más fafajok, például kőrisek, juharok utódai nőttek bele, és árnyékukkal gyorsítják a famatuzsálemek elhalását. Ezen idős, nagyméretű fák hosszú távú fennmaradását jelentősen elősegíthetjük, ha kiszabadítjuk őket a fiatalabb fák árnyékából, és visszaszorítjuk, visszavágjuk a körülöttük lévő fás növényzetet.
A famatuzsálemek, amelyeket habitat-fáknak vagy biotóp-fáknak is nevezhetünk, kulcsfontosságú szerepet játszanak az erdők ökológiájában. Az erdőben élő fajok legalább 25%-a függ a habitat-fáktól és a holtfától. A habitat-fák évtizedekig, sőt akár évszázadokig biztosítanak változatos mikroélőhelyeket, mint például odúkat, különböző korhadtságú holtfa-részeket (holtfát élőfán), illetve a törzstől elváló kéregtáblákat, amelyek a gomba-, moha- és állatfajok széles spektrumának adnak otthont. A famatuzsálemek bőséges mag- vagy makktermésükkel hozzájárulnak a környező faállományok természetes felújulásához. Táplálékot biztosítanak számos állatfajnak, a gerinctelenektől a nagytestű emlősökig. Ezek az idős fák olyan termőhely-adaptált genetikai szaporítóanyagot biztosítanak, amelyek a jelenlegi- és későbbi klímaváltozás során is változatos genetikai információt nyújtanak az erdő alkalmazkodásához.
A beavatkozásokat követően már egy év alatt jelentősen növeltük az erdő szerkezeti változatosságát és a lékek arányát. Hosszú távon ezzel megsegítjük a fák megújulásának arányát, hiszen a lékekben az újulat túlélése, növekedése sokkal nagyobb arányú, mint a zárt lombkorona alatt.
A sokféleség gyönyörködtet
Egy mérsékelt égövi erdőben 15–20 féle fafaj is előfordulhat. A lékek kialakítása csak az egyik, indirekt módja a biológiai sokféleség fenntartásának és növelésének. A változatosságot egyes erdőrészekben a hiányzó fafajok ültetésével és makkvetéssel állítjuk helyre, ha egyes fafajok természetes visszatelepülésére nem számíthatunk.
Makkvetés a Fóti-Somlyón (Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság)
A projektben eddig összesen 350 000 erdészeti csemetét ültettünk, jellemzően ott, ahol korábban eltávolítottuk az invaziós fafajokat, mint például a fehér akácot, a zöld juhart, a nyugati ostorfát vagy a mirigyes bálványfát. Az ültetések összesen 21 féle fafajjal valósultak meg úgy, hogy az erdőalkotó elegy- és pionír fafajok aránya legalább 30% volt. A csemeték kiválasztásánál fontos szempont volt, hogy azok őshonosak és egészségesek legyenek. Rendszerint szabadgyökerű, 1–2 éves csemetéket ültettek a nemzeti parkok.
Az idegenhonos akác fokozatos lecserélése őshonos csemetékkel a Fóti-Somlyón (Koncz Péter)
Vadkizáró kerítések nélkül alig újul az erdő
A jelenlegi nagyvadlétszám mellett a természetes erdődinamikai folyamatok nagyon korlátozottan vagy egyáltalán nem működnek, illetve az erdő létét veszélyeztető degradációs folyamatok is elindulnak. Ezért a mesterséges vagy természetes úton, magról, makkról történő felújítást, illetve az ültetést, valamint a gyep-, cserjeszint fejlődését nagyban segítik a vadkizáró kerítések.
Ahol jelentős az őz, a dámszarvas, a gímszarvas és a muflon létszáma, ott magas (2,2 méteres) vadkizáró kerítés épült, ahol pedig inkább a vaddisznó makkfelszedése, csemete kitúrása jellemző ott alacsony vadháló létesült. Az állandó kerítések kiépítése és fenntartása rendkívül költséges, sok esetben ez jelenti a legnagyobb kiadást nem csak a LIFE4OakForests projektünk, hanem általában az erdősítések, erdőfelújítások során.
Az élet bölcsője – holtfa-formák képzése
Az álló és fekvő holtfa-formák az erdők természetes alkotóelemei. Egy korábbi videónkban részletesen bemutattuk a holtfa szerepét .
Természetvédelmi kezelésekkel az erdei sokféleségért (Frank Tamás)
A holtfa számos moha-, gomba-, zuzmófaj számára nyújt élőhelyet, valamint a rovarok, madarak és emlősök számára táplálkozó- és búvó-, valamint szaporodó helyet is. A holtfa szivacsként tartja meg a vizet, hozzájárulva az erdei vízmegtartáshoz és a fák kiegyensúlyozott vízellátásához. A holtfában tárolt szerves anyagok és tápanyagok lebomlásuk után visszajutnak a talajba, ahonnan azokat a növények újra fel tudják venni.
Fekete harkály mesterségesen létrehozott magascsonkon, a cserépfalui kísérleti területen (Zagyva Gergő, Bükki Nemzeti Park Igazgatóság)
A hazai erdőkben a holtfa mennyisége átlagosan 10 m3/ha körüli értéket mutat, ami jóval kevesebb, mint a természetes idős (old growth) erdőkben, ahol élőhelytípustól függően akár 100–250 m³/ha holtfa is található. A nemzeti park igazgatóságok vagyonkezelésében lévő projektterületek eleve viszonylag jó ökológiai állapotúak, így a holtfa mennyisége az országos átlag fölött volt már a kezelések előtt is. A beavatkozások előtt átlagosan 25 m3/ha értéket mértünk, amit 14 darab kísérleti, egy hektáros területen 100 m3/ha-ra növeltünk. A fekvő holtfát a fa földre döntésével, az álló holtfát gyűrűzéssel állítottuk elő. Gyűrűzés során a fák kérgét körben meghatározott szélességben lehántjuk, ahogyan természetes erdőkben a fadőlések során is keletkeznek hasonló sebek. Ennek következtében a fa fokozatosan szárad el, így lábon álló holtfa keletkezik.
A harkályok nagyon gyorsan reagáltak a megnövekedett holtfa-kínálatra, a kialakított álló és fekvő holtfákon már a beavatkozások után egy évvel jelentősen megnőtt a táplálkozásnyomok aránya. A kedvező élőhelyi változásra adott gyors válasznak tekinthetjük azt is, amikor a projektben kialakított „holtfa-kertben”, napsütötte lékben megjelent a fokozottan védett vadmacska a kölykeivel. Itt, a természetes erdőkhöz hasonlóan nemcsak a táplálékforrását, hanem az arra alkalmas búvóhelyeket és a szaporodó helyéül szolgáló odvas fákat is megtalálja. A fekvő holtfán mászkáló, kamerába betekintő vadmacska a médiában is híressé vált. A Duna–Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság azóta is rendszeresen közöl új megfigyeléseket a vadmacska rejtett életéről.
Zsong az erdő (Frank Tamás)
A holtfához számos védett szaproxilofág (az elhalt faanyaggal táplálkozó) rovar kötődik, amelyek élőhelye gyakran hiányzik a legtöbb vágásos erdőből. Az olaszországi Monte Mauro projektterületen például a fokozottan veszélyeztetett szarvasbogár számára készítenek korhadó farönkökből álló élőhelyeket. Ehhez az erdei talajban 2 m × 2 m-es, 50 cm mély mélyedést alakítanak ki, amelyre 10 cm vastagságban finom, humuszos korhadékot helyeznek. Erre az aljzatra kerülnek a különböző korhadtsági állapotú és fafajú fatörzsek (szelídgesztenye, molyhos tölgy, rezgő nyár, komlógyertyán, közönséges dió). A fatörzsek letakarása előtt a holtfa törzsek közé 80 cm hosszú, 5 cm átmérőjű műanyag csöveket helyeznek el, végükkel az aljzatra. Ezeken a csöveken juttatják be a mesterséges körülmények között nevelt nagy szarvasbogár lárvákat. Az egészet további törzsekkel és ágakkal fedik le, egy kis facsomót, bölcsőt kialakítva a szarvasbogarak számára.
Az erdei mikroélőhelyek az erdőtársulásokban megjelenő, kis kiterjedésű, jól körülhatárolható, a környezetüktől karakteresen eltérő élőhelyek (mint például egy sziklakibúvás, vagy forrás kifolyó), amelyek speciális élőlényeknek, életközösségeknek nyújtanak létfeltételeket. A mikroélőhelyek speciális formái a fákon lévő ágcsonkok, törzsodúk, taplógombák, a törzsön megjelenő mohapárnák, kéregleválás stb. A fákon lévő mikroélőhelyekről egy részletes katalógus is elérhető. Sok helyen az erdő nem elég idős ahhoz, hogy a benne álló fákon kéregleválás, vagy odú képződjön. Ezért mesterségesen hoztunk létre ilyen kéregzsebeket, imitálva a természetes folyamatokat. Több mintaterületen egy-egy mesterségesen létrehozott kéregleválás alá már be is fészkeltek a fakuszok. A hiányzó erdei mikroélőhelyek közül a fészkelőodúkat pótolva a projektben több száz madár- és denevérodút helyeztünk ki, melyek foglalása rendszerint 80%-os. Jellemzően széncinegék, örvös légykapók, de vörösbegyek, pintyek is raknak ezekben fészket, vagy akár a nagy pele is elfoglalhatja.
Fakusz fészek kéregzseb alatt (Frank Tamás)
Speciális élőhelyek a dendrotelmák, népszerű néven tündérkutak, azaz a vízzel telt faüregek. Ezekhez olyan veszélyeztetett, specialista mohafajok kötődnek, amelyek csak ilyen körülmények között fordulnak elő, mint a Codonoblepharon forsteri vagy az Anacamptodon splachnoides. Ezek az élőhelyek nyáron sem feltétlenül száradnak ki, mert sok esetben a tőüregek kapcsolatban vanak a fák nedvkeringésével, amely fenntarthatja nedvességtartalmukat. Számos faj jár a tündérkutakhoz inni, köztük a cinegék, harkályok, rókák de a vadmacska is.
Vizet!
A korábbi erdőgazdálkodás és a klímaváltozás miatt, különösképpen ezek együttes hatására az erdei vizes élőhelyek rendkívüli mértékben visszaszorultak. Ezt ellensúlyozva, kis léptékben, példamutató jelleggel számos új erdei kisvizes élőhelyet alakítottunk ki.
A vízmegtartás és hordalékfogás érdekében többek között a nagyoroszi Hévíz-patakban rönkgátakat létesítettünk, az Égeres-forrást pedig kerítéssel vettük körbe, megvédve a kifolyást a vaddisznók és szarvasok okozta taposási kártól. Az utak mentén erdőbe vezető, kis tókában végződő vízelvezető árkokat alakítottunk ki, amelyek a vízvisszatartás mellett hozzájárulnak az erdei utak járhatóbbá tételéhez is. Diósjenő község határában többek között az egykori Malom-tó gátját rekonstruáltuk, az alvízen pedig energiatörő kőfolyást létesítettünk. Ezeket a tókákat, tocsogókat, kisvizes élőhelyeket nagyon hamar erdei békák, a forráskifolyókat gőték, szalamandrák, a tavat pedig vízisiklók, illetve vízi rovarok népesítették be.
Táji léptékben számos rönkgát, hordalékfogó, tóka és vízbevezető árok létesítésével ezek a természetalapú vízmegtartó elemek hozzájárulnak az őszi és téli csapadék visszatartásához, valamint az időszakos víztestek és vizes élőhelyek kialakításához és fennmaradásához és nem utolsósorban az erdei mikroklíma javításához.
Az erdők állapotának javítása nemcsak az élővilág, hanem az emberek számára is kulcsfontosságú, hiszen az egészséges erdők hozzájárulnak a fenntartható jövőhöz. Ez a projekt példát mutat más erdőkezelők számára is, hogy hogyan lehet a természeti értékek megőrzését és az ökoszisztémák helyreállítását modern tudományos eszközökkel elősegíteni.
Koncz Péter (koncz.peter@ecolres.hu), Aszalós Réka, Bölöni János, Frank Tamás, Veres Katalin, Szmorad Ferenc, Komlós Mariann, Kovács Bence, Németh Csaba
A nagyobb városoktól gyakran jól elkülönülő falvak általában családi házakból és néhány középületből állnak. Hosszú múltjuk ellenére az európai falvak biológiai sokféleségét a városi területekhez, erdőkhöz, legelőkhöz vagy mezőgazdasági területekhez képest kevésbé vizsgálták. Egy új tanulmány feltárja, hogy a biológiai sokféleség szempontjából milyen lehetőségeket rejtenek a falvak, valamint azt is, hogy a környező táj hogyan befolyásolja a biológiai sokféleség mintázatait és az emberi jóllétet.
A nemzetközi kutatást a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont csapata vezette, amelyhez 20 másik magyarországi, romániai, németországi és olaszországi intézet is hozzájárult. A Nature Sustainability nevű folyóiratban megjelent tanulmány azt vizsgálja, hogy a táj összetétele és a városok közelsége hogyan befolyásolja a falvak biológiai sokféleségét és a társadalmi-gazdasági körülményeiket. Az eredmények azt mutatják, hogy az erdők által dominált tájakon belül a falvak biológiai sokfélesége magasabb, mint a mezőgazdasági vidékeken, míg a városok közelsége növeli az emberi jólétet.
A kutatók 16 magyarországi és romániai közepes méretű város körül 64 faluban vizsgálták a biológiai sokféleséget. A falvak fele városok agglomerációjában, másik fele távolabb feküdt, és vagy mezőgazdasági, vagy erdős tájakon helyezkedett el. A csapat botanikai felvételeket készített, a talajlakó ízeltlábúakat talajcsapdákkal, a növényzetben élőket pedig lombszívóval mintavételezte. Az üregekben fészkelő méhek és darazsak számára fészekcsapdákat állított fel. Ezen kívül pontszámlálásos madártani felmérést is végzett. Kilenc rendszertani csoportban 1164 fajt dokumentáltak.
A projekt vezetője, Batáry Péter D-vac rovarszívóval dolgozik Salköveskút falu központjában, Szombathely közelében. Fotó: Torma Attila
A teljes biológiai sokféleséget mérő multitrofikus sokféleség 15%-kal alacsonyabb volt a mezőgazdasági területekkel körülvett falvakban, mint az erdőkkel körülvett falvakban. Dr. Batáry Péter, a tanulmány vezető szerzője kifejti: „Ez hangsúlyozza a táj szintű fajkészlet fontosságát a falvak biológiai sokféleségének fenntartásában. A városok közelsége kevéssé befolyásolta a fajok sokféleségét és a teljes diverzitást, ami arra utal, hogy más tényezőknek is lehet hatásuk.”
A csapat összegyűjtötte a vizsgált magyarországi falvak társadalmi-gazdasági adatait, hogy kiszámíthassa az Életminőség Indexet, amely az emberi jólétet tükrözi az életkörülmények és életminőség tényezői alapján. Ez az index 27%-kal magasabb volt a városi agglomerációban lévő falvakban, valamint az erdős tájakon fekvő falvakban 14%-kal magasabb, mint a mezőgazdasági tájakon. Dr. Szitár Katalin társszerző megjegyzi: „A városi területek közelsége jobb hozzáférést biztosít a szolgáltatásokhoz, míg az erdős tájak tisztább levegőt és több zöldterületet kínálnak, ami javítja az életszínvonalat és az életminőséget.”
Botfa falu széle, egy erdő dominált tájba ágyazva, Zalaegerszeg közelében. Fotó: Lakatos Tamás
Térinformatika segítségével a kutatók kiszámították az Emberi Lábnyom Indexet az infrastruktúrából és a tájhasználatból származó környezeti hatások értékelésére. A magasabb Életminőség Indexszel rendelkező falvaknak magasabb volt az Emberi Lábnyom Indexük is, különösen a városok közelében, ami azt jelzi, hogy a jobb életszínvonal növelheti a környezeti hatásokat. A magasabb Emberi Lábnyom Index azonban alacsonyabb multitrofikus sokféleséggel járt együtt, ami az emberi fejlődés és a biológiai sokféleség közötti ellentmondást mutatja. Az erdős tájak azonban a fokozott emberi tevékenység dacára is magasabb biológiai sokféleséget őriztek meg, ami arra utal, hogy a komplex tájak mérsékelhetik a biológiai sokféleség csökkenését. Dr. Török Edina, társszerző, megjegyzi: „Eredményeink rávilágítanak arra az érzékeny egyensúlyra, amely szükséges az emberi jólét növeléséhez anélkül, hogy veszélyeztetnénk a vidéki tájak ökológiai egészségét.”
Ahhoz, hogy a fenntartható falu fejlesztés hatékony legyen, a táji adottságokat figyelembe kell venni a fejlesztési tervekben. A városok közelében fekvő falvak esetében a beépítés minimalizálása és a zöld infrastruktúra fejlesztése segítheti a biológiai sokféleség védelmét. A túlnyomórészt erdőkkel körülvett falvakban a mezőgazdasági terjeszkedés korlátozása kulcsfontosságú. A faluközpontok erdőkkel való összeköttetésének javítása és a zöld infrastruktúra fejlesztése a mezőgazdasági területeken szintén növelheti a biológiai sokféleséget és a jólétet. A lakosok, a hatóságok és a földtulajdonosok közötti együttműködés, a szakpolitikák és a közösség által kidolgozott intézkedések ötvözése létfontosságú. Dr. Batáry Péter hangsúlyozza: „Az EU vidékfejlesztési stratégiájának prioritásként kell kezelnie a biológiai sokféleség támogatását a falvakban és azok környékén a természetvédelem és a táj minőségének javítása érdekében”.
Cím fotó: Várda falu széle, egy mezőgazdaság által dominált tájba ágyazva, Kaposvár közelében. Fotó: Lakatos Tamás
A HUN-REN ÖK ÖBI Restaurációs Ökológiai Kutatócsoport 17–25 éven át vizsgálta a növényzet változásait három homokigyepi helyreállítási kísérletben. Ezeken a területeken különböző beavatkozásokat alkalmaztak, mint például az őshonos fajokkal történő magvetés, a kaszálás és a szénforrás adagolás. A kutatás célja az volt, hogy feltárja, miként hatnak ezek a beavatkozások az egynyári és évelő özönnövények borítására hosszú távon, illetve, hogy az özönfajok tömegessége 100 méteres távolságon belül hogyan befolyásolja az inváziós folyamatokat.
Az eredmények biztatóak voltak az egynyári özönfajokra nézve: borításuk az évek során csökkent, különösen ott, ahol őshonos fajokat vetettek. A magvetés bizonyult a leghatékonyabb módszernek ezen gyorsan terjedő, rövid életű fajok visszaszorítására. Az évelő özönfajok esetében azonban már más eredményeket figyeltek meg: ezek borítása évtizedek alatt folyamatosan nőtt, függetlenül a beavatkozás típusától vagy az özönfajok 100 méteres körzeten belüli tömegességétől.
Az alkalmazott transzekt módszer az invaziós propagulumok becslésére. Nyolc, 100 méter hosszú transzektet állítottunk fel a nyolc égtáj felé, és regisztráltuk az egyes inváziós fajok hajtásainak számát 1 m x 1 m-es szomszédos parcellákban minden transzekten.
Meglepő módon az özönfajoknak a közvetlen táji környezetben megfigyelt tömegessége kevéssé befolyásolta az invázió mértékét, ami arra utal, hogy inkább a tágabb táji szintű folyamatok és a hosszú távú terjedés játszanak döntő szerepet. A kaszálás, amelyet gyakran alkalmaznak az özönfajok visszaszorítására, akár elő is segítheti az inváziót azáltal, hogy ún. „megtelepedési ablakokat” nyit az vegetációban a tájban jelen lévő opportunista fajok számára.
A szerzők hangsúlyozzák, hogy a jelenlegi helyreállítási módszerek nem elegendőek az évelő özönnövények hosszú távú visszaszorításához. Ezek a fajok megtelepedés után rendkívül nehezen irthatók ki, és terjedésük veszélyezteti az őshonos növényzet biodiverzitását és a restaurációs törekvések sikerét. Ezért proaktív, fajspecifikus stratégiákra van szükség, amelyek figyelembe veszik az inváziós fajok életmenetét és terjedési sajátosságait.
A kutatás összességében arra hívja fel a figyelmet, hogy szemléletváltásra van szükség: a helyi helyreállítási erőfeszítések mellett elengedhetetlen a táji léptékű megközelítés. A sikeres gyeprestaurációnak nem csupán a közvetlen helyi adottságokat kell figyelembe vennie, hanem a tágabb ökológiai környezetet is – például a propagulumforrások elérhetőségét, a jelenlévő zavarásokat, valamint az őshonos növénytársulások hosszú távú ellenálló képességét.
„Jósolni nehéz, különösen a jövőt illetően” – mondta állítólag Niels Bohr Nobel-díjas fizikus, bár egyesek szerint valójában Yogi Berra legendás baseballjátékos a szerzője. Ez a bizonytalanság jól szemlélteti, hogy nemcsak a jövő, hanem a múlt eseményeinek feltárása is hasonló nehézségekkel jár. Különösen igaz ez a távoli múlt kutatására, például arra, hogyan alkalmazkodott az élet a Föld körülményeinek radikális változásához, mint amilyen a légkör oxigéntartalmának jelentős megemelkedése volt.
A Science folyóiratban megjelent friss kutatásban egy nemzetközi kutatócsoport látványos részletességgel tárta fel, hogyan fejlődtek a baktériumok, és hogyan alkalmazkodtak az oxigénhez az évmilliárdok során. A munkát Szöllősi Gergely, a HUN-REN ÖK Evolúciótudományi Intézet tudományos főmunkatársa és az Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Modell-alapú Evolúciós Genomikai Csoportjának (Model-Based Evolutionary Genomics Unit) vezetője koordinálta, meghatározó együttműködésben Tom Williams-el (Bristoli Egyetem) és Adrian Davín-al (Phil Hugenholtz csoportja, Queenslandi Egyetem).
A kutatás célja kettős volt: egyrészt pontosan megállapítani, mikor alakultak ki a baktériumok főbb csoportjai a Föld története során, másrészt pedig rekonstruálni, hogyan alakult ki és terjedt el a baktériumok körében az oxigén használatának képessége. Ehhez viszonyítási pontként a mintegy 2,33 milliárd éve bekövetkezett Nagy Oxidációs Eseményt (Great Oxygenation Event, GOE) használták, amikor a cianobaktériumok fotoszintézise miatt drámai módon megnőtt a légköri oxigén mennyisége, gyökeresen megváltoztatva bolygónk atmoszféráját. Korábban ezt a korszakot nehéz volt pontosan datálni, mivel nagyon kevés fosszília áll rendelkezésre.
A kutatók geológiai és genetikai adatok együttes elemzésével oldották meg ezt a problémát, egy új megközelítést alkalmazva magát a GOE-t használták viszonyítási pontként: Gépi tanulással következtettek arra, mely ősi baktériumok lehettek aerobok. Ezt követően bayesi statisztikai megközelítést alkalmazva határozták meg mikor jelenhettek meg azok, feltételezve, ha a rendelkezésre álló genetikai és fosszila adatok mást nem mondtak, hogy ezek az oxigént használó baktériumok a GOE után jelentek meg.
A kutatás során, amely 1007 bakteriális genom evolúciós történetét rekonstruálta, összesen 84 anaerob-aerob átmenetet találtak. Ezek nagy része a GOE után következett be, ám legalább három esetben már jóval korábban, a legkorábbi közel 900 millió évvel megelőzte az oxigén légköri felhalmozódását. Ez arra utal, hogy a baktériumok jóval előbb képesek voltak oxigént használni, mint ahogy az nagy mennyiségben rendelkezésre állt volna. Érdekes módon az oxigénhasználat képessége már az oxigént termelő fotoszintézis előtt megjelenhetett, sőt, akár elősegíthette a fotoszintézisben kulcsszerepet játszó gének kifejlődését is.
A kutatás szerint a ma élő baktériumok utolsó közös őse mintegy 4,4–3,9 milliárd éve, a Hadészi vagy korai Archaikum földtörténeti korszakban élt. A fő baktériumtörzsek kialakulása később, 2,5–1,8 milliárd éve, az Archaikum és Proterozoikum határán történt, míg számos mai baktériumcsalád már az állati és növényi élet megjelenésével párhuzamosan, 0,75–0,6 milliárd éve alakult ki.
A kutatók által kidolgozott innovatív módszer, amely a genomikai, fosszilis és geokémiai adatok kombinálásán alapul, új és izgalmas perspektívákat nyújt az élet korai evolúciójának megértéséhez, különösen azoknál a mikrobáknál, amelyekből fosszíliák nem maradtak fenn. Ez a megközelítés a jövőben más mikrobiális tulajdonság kialakulásának tanulmányozására is kiváló eszközként szolgálhat.
Kép: Sávos vasérc: üledékes kőzet, amely a légköri oxigénszint növekedését dokumentálja a Nagy Oxidációs Esemény (GOE) idején
Török Edina a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont tudományos munkatársa a Lendület Táj és Természetvédelmi Ökológiai Kutatócsoportban dolgozik. Az ökológiai és természetvédelmi biológiai kutatások területén főként a tájszerkezet hatását vizsgálja a biodiverzitásra. Fontos célkitűzésének tekinti a természetvédelmi kutatásokat, amelyeknek középpontjában a beporzó rovarok védelme és közösségük megőrzése áll az emberek által dominált tájakon.
Bihar megyében, egy magyar határhoz közeli kisvárosban nőttél fel, hogyan fordult az érdeklődésed a biológia, természetvédelem felé?
Az érdeklődésem már egészen kisgyerekkoromban kialakult. Mindig is nagyon szerettem a természetet, különösen az ízeltlábúakat, rovarokat. Egyszerűen gyönyörűnek láttam őket, és nem értettem, miért félnek tőlük vagy miért tartják őket csúnyának. Margittán nőttem fel, egy kisebb városban, a magyar határ közelében, Nagyvárad mellett. Édesapám Apátkeresztúron nőtt fel, ez egy kis falu Margittától mintegy 10 km-re. Gyakran jártunk oda, főleg nagymamámhoz, szinte minden hétvégét ott töltöttem. Édesapámmal sokat kirándultunk a környéken, felfedeztük a közeli tavat, patakot, erdőket. Később elkezdtem tudatosabban megfigyelni az állatokat, sőt időnként be is gyűjtöttem néhányat. Nagymamámnál tartottam kagylókat, gyíkokat, békákat, sáskákat, de még lószúnyogokat is neveltem. Sir David Attenborough és Steve Irwin filmjei tovább mélyítették a természet iránti csodálatomat, és persze sokat köszönhetek inspiráló tanáraimnak is középiskolában például Barbu Edit biológia tanárnőmnek. De igazán Balla Sándor, a margittai Octavian Goga Főgimnázium tanára volt az, aki egy új világot nyitott meg előttem. Felnőttként kezelt bennünket, és olyan izgalmas témákat hozott be az órákra, mint az evolúcióbiológia vagy a biogeográfia. Emellett olvasmányokat is ajánlott, amelyek nagy hatással voltak rám.
Szüleimnek sajnos nem adatott meg a lehetőség, hogy azt tanulják, amit szerettek volna, ezért mindig arra biztattak, hogy én viszont azt válasszam, amit igazán szeretek. Ezért nagyon hálás vagyok nekik.
A debreceni és a kolozsvári egyetemre is jelentkeztem biológia szakra. A Kolozsvári Babeș–Bolyai Tudományegyetemen (BBTE, majd 2011-ben önálló Magyar Biológiai és Ökológiai Intézetté vált) felvételi vizsgát kellett tenni. A sikeres teljesítése akkora élmény volt számomra, hogy végül ezt az egyetemet választottam. Egy fiatal, lelkes és kiváló oktatói csapat várt bennünket. Az évfolyamunkon körülbelül harmincan voltunk, ami lehetővé tette a személyre szabottabb oktatást, és rengeteg terepgyakorlaton vehettünk részt. Három nagyobb terepgyakorlatra is mentünk, a Duna-deltában, a Gyergyói-medencében, és a Túr vidékén. Keresztes Lujzának köszönhetően biogeográfiai terepgyakorlatok is voltak, ami akkoriban elképesztő volt, körbejártuk az egész Balkán-félszigetet, sőt, egészen Kappadókiáig, Törökországig is eljutottunk. Mindig egy busznyi lelkes biológus, ökológus diák kereste az endemikus fajokat. Abban az időben zajlott Romániában a Natura 2000-es, azaz az európai jelentőségű természetvédelmi területek kijelölése és felmérése. Ebbe a munkába minket, hallgatókat is bevontak, hatalmas élmény és lehetőség volt ez számunkra.
A biológia tanári szakot is elvégeztem, ahol szintén aktívan bevonták a hallgatókat a didaktikai módszerek kialakításába. De nem hagyhatom ki a BÖSZ-t sem, ami formálta az életemet, legalábbis a szervezői készségeimet mindenképp. Amikor egyetemre kerültem, épp akkor alakult meg a Kolozsvári Magyar Diákszövetség Biológia–Ökológia Szakosztálya, a BÖSZ. Nagyon hamar aktívan bekapcsolódtam a munkába, és egy évvel később elnöke is lehettem. Nagyon boldog, mozgalmas évek voltak ezek. Környezetvédelmi és közösségi programokat szerveztünk: beporzók napját, Föld napját, szemétszedéseket, gólyatábort, gólyabált, kirándulásokat, sőt még nyári egyetemet is. Büszke vagyok rá, hogy a BÖSZ azóta is működik, és ma is aktív közösségként él tovább.
Az életrajzodból kitűnik, hogy különböző ösztöndíjak során sokféle szakterülettel foglalkoztál az ökológiai témákon át a molekuláris biológiai vizsgálatokig. Mi vezetett az entomológiához?
Most visszatekintve érdekes látni, hogy a kutatás során mintha a baktériumoktól a rovarokig, egyetlen fajtól egy egész közösségig ívelt volna a fejlődésem. Ennek leginkább az az oka, hogy már diákként is sokféle projektben vehettem részt, így volt lehetőségem megtapasztalni, milyen különböző kutatási megközelítések léteznek.
A tudományos diákköri munkámat például Staphylococcus aureus baktériumokkal kezdtem: BSc-képzés alatt kíváncsi voltam a labormunkára, így Jakab Endre témavezetésével a margittai kórházi mintákból az MRSA meticillin-rezisztens törzsek azonosításával foglalkoztunk PCR-technika segítségével. Az eredményeket egy kisebb egyetemi szaklapban publikáltuk. Ugyanakkor ez a munka rádöbbentett arra, hogy a tisztán laboratóriumi kutatás számomra túl zárt és kevéssé változatos, hiányzott a terep, a közvetlen természet élmény.
Az egyetemi évek alatt sokféle kutatási területbe belekóstolhattam, amihez nagyban hozzájárult a város és az egyetem nyitott, pezsgő, multikulturális szellemi légköre. Oktatóink nemcsak abban támogattak bennünket, hogy kutatási témát válasszunk, hanem a publikálásra és pályázatírásra is bátorítottak. Fontosnak tartották, hogy minden eredményünket akár kisebb szakmai lapokban is megmutassuk. Szerencsém volt, több projektben is dolgozhattam tudományos technikusként, majd tudományos segédmunkatársként. Kiemelném Keresztes Lujza munkáját, vezetésével a Kárpát-medence endemikus fajait kutattuk. Ebben a projektben nemcsak a hagyományos taxonómiai módszereket, hanem a molekuláris, filogenetikai megközelítéseket is elsajátíthattam. A munka során gyönyörű hegyvidéki élőhelyeket látogattunk meg, friss hegyi patakoknál dolgoztunk és több, a tudomány számára addig ismeretlen fajt is sikerült azonosítanunk és leírnunk.
Ugyanakkor ezek az élőhelyek egy idő után elkezdtek degradálódni, sajnos több is teljesen eltűnt az intenzív fakitermelés vagy a patakok szabályozása miatt. Ekkor kezdett bennem tudatosulni, hogy a természetvédelem nemcsak fontos, hanem elengedhetetlen.
Később Fenesi Annamária és Ruprecht Eszter pályázatai világítottak rá igazán arra, hogy „nincs időnk tétlenkedni“, a természetvédelemi kutatások sürgetően fontosak. Az ő munkájuk inspirált arra, hogy aktívan foglalkozzam az inváziós növényfajok beporzókra gyakorolt hatásaival. Így jutottam el oda, hogy már nemcsak egy-egy fajt, hanem egész beporzó közösségeket szeretnék megismerni és megvédeni. Ez az elköteleződés azóta is kitart.
Milyen állat csoportokkal foglalkoztál részletesebben? Miért érdekesek, mik a jellemzőik?
Kutatásaim során elsősorban a kétszárnyúak rendjébe tartozó rovarcsoportokat vizsgáltam, különösen a lószúnyogokat (Tipulidae), a redősszárnyú szúnyogokat (Ptychopteridae), a csípőszúnyogokat (Culicidae) és a zengőlegyeket (Syrphidae). Ezek mind értékes és ökológiai szempontból fontos csoportok, hiszen többféle ökoszisztéma-szolgáltatásban is szerepet játszanak. A lószúnyogok és a redősszárnyú szúnyogok lárvái például fontosak a lebontási folyamatokban, így közvetetten a víztisztításban is. A csípőszúnyogok kifejlett példányai sok madár- és denevérfaj számára jelentenek táplálékforrást. A zengőlegyek viszont a beporzásban és a biológiai növényvédelemben is bizonyítottan szerepet vállalnak. Ami pedig közös bennük: valamennyien nektárkedvelők, vagyis viráglátogatók. Például a hím csípőszúnyogok képesek beporzást végezni, és vizes élőhelyeken a legyek dominálnak a beporzó közösségekben.
A kétszárnyúak iránti érdeklődésemet Keresztes Lujza indította el, aki nagy elhivatottsággal tanította a gerinctelen állattant, és ő vezette előbb a patakökológiai (PAMACS), majd a Transdiptera kutatócsoportot. Az ő vezetésével ismerkedtem meg mélyebben a kétszárnyúakkal, és egy terepgyakorlat során együtt fedeztünk fel egy új redősszárnyú szúnyogfajt, amelyet korábban még nem írtak le a tudomány számára. Ez lett Európában a 19. ismert faj a Ptychoptera nemzetségből, és Romániában a kilencedik. Lujza mindig megtalálta a módját, hogyan motiválja a hallgatóit – engem például azzal, hogy bizalmat szavazott nekem a faj leírásához. A faj biogeográfiai eredetét, rokonsági viszonyait geometriai morfometriai és filogenetikai módszerekkel vizsgáltam. Ekkor mélyültem el igazán a taxonómia, vagyis a fajok rendszertani leírása és a fajképződés vizsgálatának világában.
Ezt a vonalat folytattam a doktori kutatásom során is, amelynek középpontjában már a csípőszúnyogok (Culicidae) álltak. Egy németországi, trópusi betegségekkel foglalkozó kutatócsoport szeretett volna vizsgálatokat végezni a Duna-deltában élő csípőszúnyogokkal, és felkértek bennünket az együttműködésre. Így kerültem kapcsolatba ezzel a kutatási területtel, és végül ez lett a doktori témám is. A csípőszúnyogok ökológiai szempontból fontos szereplők a táplálékhálózatban, ugyanakkor néhány fajuk vektorfajként súlyos betegségeket terjeszthet, így ökológiai és közegészségügyi szempontból egyaránt jelentősek. A PhD-kutatásom során azt vizsgáltam, hogyan változik a szúnyogközösségek összetétele különböző tájtípusokban, és ez idő alatt rengeteget tanultam ezekről a fajokról.
A szúnyogokhoz való viszonyom azonban túlmutatott a tudományos kérdéseken egyre erősebben kezdett foglalkoztatni a védelmük, illetve a beporzó rovarok közösségi szintű megismerése és megőrzése. A doktori fokozatot 2018-ban szereztem meg a Román Akadémián. Ezt követően sajnos nem volt lehetőségem Kolozsváron kutatóként folytatni a munkát, így posztdoktori pályázatokat kerestem, amelyek révén később Magyarországra kerültem.
Mikor kapcsolódtál az Ökológiai Kutatóközponthoz?
Nagyon szerencsés egybeesés volt, hogy épp amikor 2018 augusztusában megvédtem a doktori dolgozatomat, szeptemberben Batáry Péter – egy sikeres Lendület-pályázat elnyerésével – megalapította az Ökológiai Kutatóközpontban (ÖK) a Lendület Táj- és Természetvédelmi Ökológiai Kutatócsoportot.
Korábban már dolgoztam együtt Kovács-Hostyánszki Anikóval, az ÖK munkatársával, aki felhívta a figyelmemet az induló kutatócsoport álláslehetőségére.
Anikót Fenesi Annamárián keresztül ismertem meg, amikor egy közös kutatásban dolgoztunk, amely az inváziós növényfajok beporzó közösségekre gyakorolt hatását vizsgálta. Ez egy izgalmas, országokon átívelő projekt volt, amelyben 12 különböző inváziós növényfaj hatását elemeztük magyarországi és romániai mintaterületeken. Az együttműködésből több közös publikáció is született. És különösen fontos számomra az első közös cikkünk is. Örömmel gondolok vissza ezekre az évekre: fantasztikus terepmunkákban vehettem részt, sokféle élőhelyet jártunk be, és rengeteg értékes adatot gyűjtöttünk.
A doktori fokozat megszerzése után tehát közvetlenül bekerültem az Ökológiai Kutatóközpontba, ami számomra egyértelműen mérföldkő volt. Bár a kutatási módszertanban és az elvárásokban is volt némi átmenet például az egyetemi közeghez képest itt nagyobb hangsúlyt kapott a nemzetközi publikációs színvonal, mindezt fejlődési lehetőségként éltem meg. Ami számomra különösen motivál az ökológiai kutatásban, az a valódi csapatmunka: a terepi adatgyűjtéstől kezdve a statisztikai elemzésen át a közös publikálásig sokféle tudás és szakterület találkozik. Lokálisan és globálisan is együtt kell dolgoznunk, és ezekből az együttműködésekből születnek igazán értékes eredmények, amelyek elengedhetetlenek a biodiverzitás megőrzéséhez és a környezeti problémák hatékony kezeléséhez.
A kutatócsoporton belül milyen feladataid, témáid vannak? Kikkel dolgozol együtt?
A kutatócsoporton belül a legjobb szervezetekkel foglalkozom – a beporzókkal. Ez egy hálás csoport, mert a beporzó rovarokat mindenki szereti: fontosak, látványosak és közvetlen kapcsolatban vannak az emberek hétköznapi életével is.
A Lendület Táj- és Természetvédelmi Ökológiai Kutatócsoport egészében természetvédelmi és tájökológiai kérdésekkel foglalkozik, de minden kutató a saját szakterületének megfelelő élőlénycsoportokat vizsgálja tájökológiai kontextusban. Például azt, hogy az élőhelyek feldarabolódása, azaz a fragmentáció hogyan hat a különböző élőlénycsoportra: egyes kollégák madarakkal, mások pókokkal vagy növényekkel dolgoznak, én pedig a beporzók közösségeit kutatom.
Emellett dolgozom az Élvonal projektben, ahol növények, ízeltlábúak és madarak biodiverzitását és funkcionális jellegeit vizsgáljuk urbanizációs grádiensek mentén – vagyis városok, falvak és természetközeli élőhelyek összehasonlításával a Kárpát-medencében. A kutatás során rovarhoteleket használtam az üregekben fészkelő hártyásszárnyúak mintavételezésére. Ezek a mesterséges élőhelyek nemcsak tudományos célt szolgáltak, hanem ismeretterjesztő szerepük is volt: segítettek bemutatni, hogy ezek a rovarok, például a magányosan élő méhek és darazsak hasznosak, és sokkal kevésbé veszélyesek, mint azt sokan gondolják. A vizsgálatok révén szinte egész Magyarország urbanizációs mintázatait, tájait és kutatóközösségét sikerült megismerni, ami rengeteget tanított a hazai ökológiai folyamatokról.
A galagonya beporzóinak vizsgálata terepmunka közben, virágfátyolban
Jövőbeli terveim között szerepel egy citizen science projekt is, amelyben önkéntesek méhhoteleket fogadnának be, és közösen vizsgálnánk, hogy milyen fajok jelennek meg ezeken a mesterséges élőhelyeken. Ez nemcsak tudományos szempontból lenne értékes, hanem a lakosság szemléletformálását és környezeti nevelését is segítené.
Mivel a kutatócsoporton belül jelenleg egyedül foglalkozom beporzókkal, gyakran működöm együtt a Lendület Ökoszisztéma-szolgáltatás Kutatócsoporttal is, hiszen a beporzás az egyik legfontosabb ökoszisztéma-szolgáltatás, amelynek fenntartása mind ökológiai, mind gazdasági szempontból kulcsfontosságú.
Melyik eddigi eredményedet tartod a legfontosabbnak és miért?
Ez egy nagyon jó kérdés, mert kutatóként hajlamosak vagyunk előre nézni, és ritkán állunk meg visszatekinteni. Ha mégis ki kell emelnem valamit, akkor talán azokra a diákokra vagyok a legbüszkébb, akikkel közösen dolgozhattam az évek során. Számomra a közös munka és a mentorálás nagyon fontos, és az ő sikereik számomra is örömöt jelentenek.
Tudományos szempontból nehéz egyetlen eredményt kiemelni, mert más-más típusú kutatások különböző módon fontosak. De ha mégis választanom kell, akkor mindenképp megemlíteném, hogy leírtunk egy, a tudomány számára addig ismeretlen fajt, a Ptychoptera incognita-t. Egy ilyen felfedezés ritka és különleges élmény egy kutató számára.
Ugyanilyen fontos számomra a selyemkóró Asclepias syriaca invázió hatásának vizsgálata a biodiverzitásra és a beporzó közösségekre. Emellett vizsgáltam, hogy a természetes és féltermészetes gyepfoltok, valamint azok tájbeli elhelyezkedése hogyan befolyásolja a beporzók összetételét.
A selyemkóró beporzókra gyakorolt hatásának felmérése terepi munka közben
Részt vettem Riho Marja Marie Curie-projektjében, amelyben poszméhek mozgását és fitneszét tanulmányoztuk különböző agrártájakban. Ez is izgalmas és új távlatokat nyitott.
Számomra különösen inspiráló volt a már említett Élvonal projektben rovarhotelek használata, amelyek nemcsak kutatási célokat szolgáltak, hanem oktatási, szemléletformáló eszközként is működtek. Mivel bemutattuk, hogy a magányos méhek és darazsak – bár fullánkosak – nem veszélyesek az emberekre, mert nem védik agresszívan fészküket, mint a szociális rovarok. Jó érzés volt látni, hogy egyes településeken – például az ELMŰ-vel együttműködve – a rovarok irtása helyett végül a védelmük mellett döntöttek.
Nagyon büszke vagyok arra is, hogy a jelenlegi kutatásunk non-invazív módszereken dolgozik, vagyis olyan megközelítéseken, amelyek nem járnak a rovarok elpusztításával, mégis lehetővé teszik a beporzó közösségek hosszú távú monitorozását. Úgy gondolom, hogy ez a fajta szemléletváltás elengedhetetlen a természetvédelem és a tudomány etikus jövője szempontjából.
A kutatómunkán kívül mivel szeretsz még foglalkozni?
A hobbim szorosan kapcsolódik a munkámhoz: ez az ismeretterjesztés. Nagyon szeretek szervezni és részt venni olyan programokon, mint a Beporzók Napja vagy a Kert a Köbön rendezvény, ahol családoknak és gyerekeknek mutathatom be a beporzók világát. Emellett gyakran tartok foglalkozásokat táborokban, ahol játékos, élményalapú formában tanítom a gyerekeket a természet értékeiről. A szabadidőmben sokat kirándulok és utazom, szeretek új tájakat és kultúrákat felfedezni. Számomra ez mindig egyfajta kaland és feltöltődés.
2022-ben a Beporzók Napját így ünnepeltük a botanikus kertben: rovarhoteleket készítettünk tavaszi barátainknak
Van-e kedvenc tájad?
A dombvidékek mindig is közel álltak hozzám, Kolozsváron töltött éveim alatt sok időt töltöttem a környező dombokon, sokat kirándultam, ahol megfigyelhettem és csodáltam a fajgazdagságát és az élőhelyek sokszínűségét. A vadvirágos rétek a kedvenceim, mivel gazdag növény- és állatviláguk, a beporzó rovarok és a különféle ökológiai interakciók elvarázsolnak. Úgy érzem, az ilyen tájak mutatják meg igazán, miért fontos a biodiverzitás megőrzése. Jelenleg Vácon élek, és szerencsére itt is sok szép dombvidéki élőhely található a közelben.
Az éghajlatváltozás hatásainak előrejelzése és mérséklése, valamint a biológiai sokféleség megőrzése a kutatók és a politikai döntéshozók számára egyaránt kiemelt fontosságúak. Az egyik legnagyobb kihívás a csapadékviszonyok megváltozása miatt a fajgazdagságban bekövetkező változások előrejelzése. Általánosan elfogadott, hogy globálisan a jobb vízellátottságú régiók általában nagyobb növényi biodiverzitással rendelkeznek, azonban a kisebb térléptékben folytatott kutatások szintjén eltérő eredmények születtek azzal kapcsolatban, hogy a csapadék hogyan befolyásolja a fajgazdagságot. Ahhoz, hogy jó előrejelzéseket tudjunk készíteni, az összefüggések megértése mellett elengedhetetlen a mögöttes mechanizmusok feltárása is – különösen az, hogy az intenzív aszályok és a tartós csapadékváltozás hogyan hat a biológiai sokféleségre. Egy új tanulmány szerint a megnövekedett szárazság a kísérleti parcellák szintjén, tehát négyzetméteres léptékben is összefügg a növények fajgazdagságának csökkenésével, és ez a kapcsolat még hangsúlyosabb a szélsőséges aszályok után. Ezt a jelenséget azonban nem könnyű kimutatni, mivel, ha korábban nem volt aszály, a domináns növényfajok hatása elfedheti ezt a hatást.
A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont kutatóinak friss tanulmánya a csapadékmennyiség hosszú távú változásai, a szélsőségesen aszályos körülmények, a domináns növényfajok biomasszája és a növényfajok sokfélesége közötti bonyolult összefüggéseket vizsgálta a kiskunsági homoki gyepekben, Fülöpházán, egy hétéves terepkísérlet során. A Journal of Ecology című folyóiratban közzétett kutatás kimutatta, hogy a növekvő szárazság a növényfajok sokféleségének csökkenéséhez vezet, valamint feltárja azokat a mechanizmusokat, amelyek révén a növekvő szárazság hozzájárul a biológiai sokféleség csökkenéséhez ebben az érzékeny ökoszisztémában.
A kísérleti terület Fülöpházán. Az évente ismétlődő csapadékkezelések (erős aszály, mérsékelt aszály, kontrol és öntözés) a csapadék mennyiségében bekövetkezett tartós változásokat szimulálnak, amelyek korábban több esetben is előfordultak. A képen az erős aszálykezelés látható, amely június végétől augusztus végéig minden csapadékot kizár. Az ismétlődő kezelések előtt a parcellák felét öthónapos szélsőséges (extrém) aszálykezelésnek tették ki, amely a regionális mérések kezdete óta nem tapasztalt szárazságot szimulált.
A kutatók hétéves terepkísérlet adatait felhasználva ún. útelemzést (path-analízis) végeztek annak vizsgálatára, hogy a csapadék hogyan befolyásolja közvetlenül és közvetve a faji sokféleséget (fajdiverzitást). A kísérletben először öthónapos csapadékkizárással szélsőséges aszályt szimuláltak, amelyet a nyári csapadék hat éven keresztül történő megváltoztatása követett, amelyet csapadékkizáró tetőket használva állítottak be. A kezdeti elemzések erős pozitív kapcsolatot mutattak a csapadék és a fajdiverzitás között a szélsőségesaszály-kezelést követően, de ez a hatás aszály nélkül hiányzott. Ehhez képest a path-analízis egy másik hatást is feltárt: ha nem volt korábban szélsőséges szárazság, akkor a megnövekedett csapadékmennyiség annyira megnövelte a domináns fűfajok biomasszáját, ami negatívan hatott a növényi fajdiverzitásra. Mindazonáltal a csapadék közvetlen hatása pozitív maradt, növelve a fajgazdagságot a domináns fajok negatív hatása mellett is. A tanulmány továbbá kimutatta, hogy a múltbeli szélsőséges aszályok erősítették a csapadék és a fajszám közötti kapcsolatot. Dr. Ónodi Gábor a publikáció vezető szerzője kifejtette: „A szélsőséges aszályok fajszámcsökkenést okoznak és gyengítik a korábbi klímához alkalmazkodott domináns fajokat, utóbbi azonban lehetővé teszi a betelepülést új növényfajok számára”.
Ezek az eredmények azért különösen jelentősek, mert lehetővé teszik annak előrejelzését, hogy a természetes ökoszisztémák hogyan reagálnak a jövőbeli éghajlatváltozásra. Dr. Kröel-Dulay György, a kutatócsoport és a terepkísérlet vezetője megjegyzi: „Ahogy a globális hőmérséklet emelkedik és a csapadékviszonyok szélsőségesebbé válnak, az ökoszisztémák egyre érzékenyebbé válhatnak a víz elérhetőségének változásaira”. A tanulmány hangsúlyozza annak fontosságát, hogy az éghajlatváltozás biológiai sokféleségre gyakorolt hatásának értékelésénél a közvetlen és közvetett hatásokat egyaránt figyelembe kell venni. Dr. Botta-Dukát Zoltán vezető szerző hozzáteszi: „E dinamikák mélyebb megértésével jobban előre láthatjuk a közelgő kihívásokat, és hatékonyabb stratégiákat dolgozhatunk ki a biológiai sokféleség megőrzésére egy olyan világban, amely egyre növekvő környezeti bizonytalanságokkal szembesül.”
Az MTA Biológiai Osztálya szervezésében, Prof. Philip Hulme az új-zélandi Lincoln Egyetem professzora előadást tart 2025. március 3-án az MTA Felolvasótermében, ‘Trouble on the horizon: anticipating biological invasions through futures thinking’ címmel.
Prof. Philip E. Hulme fő kutatási területe az inváziós növények terjedéséből adódó kockázatok előrejelzése. Kutatásai során vizsgálta az inváziós fajok sikerét alátámasztó tulajdonságokat; tisztázta, hogy az egyes fajok milyen fő útvonalakon kerülnek be egy régióba; felmérte terjedési sebességüket; felmérte az élőhelyek invázióval szembeni sebezhetőségét, számszerűsítette az inváziós fajok hatásait, és megjósolta az éghajlatváltozásnak az inváziós fajok elterjedésére gyakorolt lehetséges hatását. Kutatásai azonban kiterjednek a biológiai inváziók szélesebb körű értékelésére is, és egyre inkább az emberi szempontok figyelembe vételére, úgymint, hogy a kereskedelem és a jobb életszínvonal milyen hatással van az invázió mértékére, vagy az invázió nem-piaci költségei elfogadásának kérdéseire. E kérdések megválaszolásához a megközelítések széles skáláját alkalmazza, beleértve a modellezést, a kísérleteket és a terepi felméréseket, és a világ minden táján végzett kutatásokat Észak-Amerika és Kelet-Afrika erdőitől kezdve Olaszország és Új-Zéland hegyvidéki ökoszisztémáiig.
Az előadás összefoglalója a csatolmányban olvasható.
Az urbanizáció világszerte egyre gyorsabban alakítja át a tájképet, így a biológiai sokféleség globális csökkenésének egyik fő hajtóerejévé válik. Gyakran negatívan hat a biodiverzitásra azáltal, hogy szelektív környezetet hoz létre, amely a természetes élőhelyekkel összehasonlítva korlátozza a fajok sokféleségét a városokban. Ezért a városi kék-zöld infrastruktúrák működésének megértése és fejlesztése alapvető fontosságú. A kerti tavak olyan kisméretű, mégis jelentős víztestek, amelyek egyre gyakrabban fordulnak elő a városokban. Számos ökoszisztéma-szolgáltatást nyújtanak, például esztétikai élményt, szabályozzák a mikroklímát és élőhelyet biztosítanak díszfajok számára. A biológiai sokféleség fenntartásában betöltött szerepük azonban még mindig nagyrészt ismeretlen.
A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont kutatói által nemrégiben indított közösségi kutatás ún. citizen science program a MyPond – Az én kistavam, a kerti tavakban rejlő lehetőségekre világít rá a városi biodiverzitás megőrzésében betöltött kulcsszerepük szempontjából. Az online felmérést több mint 800 kerti tó tulajdonos töltötte ki, ami feltárta, hogy ezek a kis víztestek hogyan támogatják különböző állatcsoportok előfordulását, mint a kétéltűek és ebihalaik, a szitakötők és a madarak. A kutatás során a kerti tavak különböző jellemzőit, kezelési gyakorlatait és az urbanizáció mértékének hatását is vizsgálták, arra keresve a választ, hogy ezen tényezők milyen szerepet játszanak a természetes élővilág fenntartásában.
„Eredményeink azt mutatták, hogy a kerti tavak olyan kulcsfontosságú jellemzői, mint a tó kora, mérete, a vízi és a parti növények jelenléte mind erősen hat a vizsgált állatok előfordulására. A kétéltűek, az ebihalak, a szitakötők és a madarak kisebb valószínűséggel fordultak elő az újonnan létrehozott (0-1 éves) tavakban, ami a búvó- és szaporodó helyeket kínáló növényzet és üledék hiányával magyarázható. A vízi növényzet pozitív összefüggést mutatott az ebihalak, a szitakötők és a madarak jelenlétével, ami a vízi növényzet élőhelyet strukturáló és biológiai sokféleséget elősegítő szerepére utal. Ezzel szemben az algaölő szerek használata negatívan befolyásolta a kétéltűek és ebihalaik jelenlétét. Az erősen városiasodott területeken lévő tavakban kevesebb felnőtt kétéltűt és ebihalat észleltek, viszont az ilyen típusú tavakat több szitakötő és madár látogatta. Összességében a kerti tavak a városi élővilág számára létfontosságú menedékhelyet jelentenek, amit az is mutat, hogy országszerte 13 kétéltűfaj jelenlétét észlelték. A városokban kiemelkedően fontos másodlagos élőhelyeket biztosítanak a kerti tavak.” – magyarázza Dr. Márton Zsuzsanna, a tanulmány első szerzője.
A tanulmány érdeme az is, hogy rávilágít a kerti tavak ökológiai jelentőségére és hasznos gyakorlati információt nyújt a városi biológiai sokféleség megőrzéséhez, valamint átgondolt tókezelésre és tervezésre ösztönzi a tótulajdonosokat a kerti tavak előnyeinek maximalizálása érdekében.
„Tanulmányunk azt mutatja, hogy a közösségi tudomány – citizen science hatékony eszköz lehet a várostervezésben, mivel hozzájárulhat a városi biodiverzitással kapcsolatos értékes adatok gyűjtéséhez és hatékonyabb természetvédelmi intézkedések kidolgozásához. Segítheti a várostervezést a vízi biodiverzitás szempontjából különösen gazdag területek, vagy az olyan kulcsfontosságú csoportok, mint a kétéltűek védelme szempontjából kritikus területek beazonosításával a városi környezetben. A kerti tavak ún. „lépőkövek”-ként is működhetnek, összekötve a tájban a különböző vízi élőhelyeket. Emellett a résztvevőkben tudatosabbá válhatnak a környezeti kérdések és az abban betöltött szerepük, ami a kék-zöld infrastruktúra fejlesztésében való aktívabb szerepvállaláshoz vezethet.” – foglalja össze Dr. Horváth Zsófia, a tanulmány vezető szerzője, a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont Vízi Ökológiai Intézet Biodiverzitás és Metaközösségi Ökológia Kutatócsoportjának vezetője.
Szigeti Viktor a HUN-REN ÖK Ökológiai és Botanikai Intézetének tudományos munkatársa elnyerte a Nemzeti Kutatási Kiválósági Program (NKKP) STARTING pályázati alprogramjának támogatását a „Virágokkal és beporzókkal a nyüzsgő városokért” című kutatási projektre. A STARTING pályázati alprogram legfontosabb célja a posztdoktor önálló kutatói életpálya megkezdésének támogatása, a kutatói kreativitás, kiválóság megerősítése. (A Nemzeti Kutatási Kiválósági Program váltotta 2024-ben a korábbi OTKA pályázatokat.)
A 4 évre szóló kutatási támogatást a beporzó rovarok kutatására, az alábbiakban vázolt programra fordítják.
A beporzók esszenciális szereppel bírnak a természet és az emberi élet fennmaradásában. Egyre nagyobb az igény a beporzó rovarok megőrzésére. Napjainkban ez az igény az agrár tájak mellett már a városokban is megjelenik. A beporzókat élőhelyeik megőrzése és új kezelési megoldások, pl. ritkább kaszálás, virágok vetése és méhhotelek kihelyezése is segítheti. Ezeket városokban alkalmazva, változatos – a beporzók és emberek jóllétét növelő – környezet hozható létre, de a tudományosan megalapozatlan megoldások bevezetése kontraproduktív lehet. A városi beporzók kutatása, kiemelkedő társadalmi érdeklődés mellett, felívelő pályát mutat. Az Európai Unió, a tagállamok, önkormányzatok és lelkes polgárok is támogatják a beporzó-barát beavatkozások fejlesztését és nyomon követését. Kutatásainkban a városi beporzókat vizsgáljuk, öt prioritás mentén:
3) Egyszerű, akár közösségi tudományban is használható, mintavételi módszerek fejlesztése.
4) A városi mikroklíma beporzókra gyakorolt hatásának vizsgálata.
5) Európai és globális összefoglalók készítése.
Mindezek érdekében, egy monitoring keretében 2021-től mintavételezünk budapesti parkokat, útszegélyeket és méhlegelőket. Új beavatkozási megoldásokat és telefonos adatgyűjtő applikációt fejlesztünk. Kutatásaink ambiciózus célja, hogy városainkat multifunkcionális, ellenálló, zöld infrastruktúrákkal színesíthessük. Jelen kutatás keretében szeretnénk lebilincselő történeteket „mesélni” a városi méhekről, lepkékről, virágokról és emberekről.
Szívből gratulálunk Szathmáry Eörs kutatóprofesszornak, akit a Belga Királyi Flamand Tudományos és Művészeti Akadémia (Royal Flemish Academy of Belgium for Science and Arts (KVAB)) tagjává választott. A beiktatásra 2024. december 13-án Brüsszelben, az Akadémia Palotában került sor, a What should AI do next? szimpóziumon, ahol az új külföldi tagok megtartották bemutatkozó előadásaikat.
Ezen felül Szathmáry Eörs kutatóprofesszor elnyerte az Evolutionary Linguistic Association(ELA) életműdíját, a Lifetime Achievement Award-ot is. Az Evolúciós Nyelvészeti Társaság (ELA) célja az evolúciós nyelvészet területén végzett kutatások támogatása, az ELA Életműdíjat olyan kutatóknak ítélik oda, akik kiemelkedő teljesítményt nyújtottak ezen a szakterületen.
Szathmáry Eörs kutató professzor az MTA tagja, a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont kutatóprofesszora, az ELTE Természettudományi Kar Biológiai Intézetének egyetemi tanára és a Center for the Conceptual Foundations of Science, Parmenides Foundation (Németország) igazgatója.
A vízzel történő gazdálkodás kérdéseiben nem lehet eleget hangsúlyozni a szemléletváltás fontosságát. Hazánkban gyakran él az a téves elképzelés, hogy víznagyhatalom lennénk, pedig valójában vízhiányos ország vagyunk. Magyarország felszíni vízkészletének 94%-a külföldről érkező folyókból származik, és az egy főre jutó, az ország területén képződő vízkészlet alapján a globális rangsorban csupán a 164., az EU 27 tagállama közül pedig az utolsó előtti helyen állunk. Ez jelentős kockázatokat hordoz, hiszen az országon átfolyó vizek mennyisége és minősége olyan külső hatásoknak van kitéve, amelyeket nem tudunk befolyásolni. Ha nem bánunk felelősen felszíni vizeinkkel, ha nem törekszünk azok megőrzésére és újrafelhasználására, ha nem ügyelünk talajvizeink megújulására, idővel kénytelenek leszünk a rétegvizekhez nyúlni. Ezzel azonban csak időben toljuk el a probléma megoldását, hiszen ha ezek a készletek kimerülnek, nem lesz lehetőségünk a pótlásukra. A klímaváltozás pedig csak fokozza a kitettségünket, ehhez társul a víz átgondolatlan, rendkívül pazarló felhasználása. Ahelyett, hogy beletörődünk a kitettségünkbe és egyedül az elkerülhető károk enyhítésére koncentrálunk, érdemes a hosszú távú vízbiztonság megteremtéséből származó versenyelőny megalapozásán dolgoznunk. Erre próbál megoldást találni az Egyensúly Intézet szakpolitikai javaslatcsomagja, amelynek összeállításában a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont részéről Lukács Balázs is részt vett.
Nincsenek vízpárti és vízellenes szereplők, mindannyiunk közös érdeke, hogy megfelelő mennyiségű és minőségű víz álljon rendelkezésre közép- és hosszú távon egyaránt – legyen szó a mezőgazdaságról, a turizmusról vagy az iparról, nem beszélve a városokban élő emberek életminőségéről. Számos jó példát találunk városokban kialakított vízmegtartásra és víztározásra. A felszín alatti vízkészletek feltöltődését elősegíthetik a tájban kialakított, illetve rehabilitált vizes élőhelyek és a folyóvizek hosszabb időn át történő megtartása az ország területén. Ki kell emelni továbbá az adatvezérelt vízgazdálkodás jelentőségét, valamint az adatbázisok hozzáférhetőségének és összekapcsolásának kulcsfontosságú szerepét. A megbízható adatok elengedhetetlenek a tervezéshez, amely lehetővé teszi, hogy Magyarország valóban vízben gazdag országgá válhasson. A hosszú távú vízbiztonság megteremtése jelentős versenyelőnyt jelenthet Magyarország számára. Ehhez azonban mielőbbi, hatékony intézkedésekre van szükség. Az Egyensúly Intézet ennek érdekében állította össze javaslatait.
A trópusi erdők, amelyeket gyakran a „Föld tüdejeként” emlegetnek, létfontosságúak a élet fenntartásához bolygónkon. Tiszta levegőt, vizet és páratlan biológiai sokféleséget biztosítanak. Míg a mezőgazdaság, a bányászat és a fakitermelés okozta erdőirtás továbbra is a legnyilvánvalóbb fenyegetés, más, kevésbé látható, de ugyanolyan veszélyes erők is működnek. Egy új tanulmány feltárta, hogy a tápanyagdúsulás – amelyet az emberi tevékenység, például a mezőgazdaság és a fosszilis tüzelőanyagok elégetése idéz elő – komoly veszélyt jelent a trópusi erdők kényes dinamikájára.
A Kaiserlautern-Landaui Egyetem (RPTU), a Göttingeni Alkalmazott Tudományok és Művészeti Egyetem (PFH) és a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont kutatóiból álló nemzetközi csapat által végzett kutatás azt vizsgálja, hogy a tápanyaglerakódás hogyan befolyásolja a trópusi facsemeték növekedését és biomassza felhalmozódását. A rangos Current Forestry Reports című folyóiratban közzétett eredményeik azt mutatják, hogy ez a jelenség potenciálisan megzavarhatja az erdők összetételét és ellenálló képességét, különösen a globális éghajlatváltozással együtt.
A kutatók a világ trópusi régióiban végzett 59 tanulmány adatait szintetizálva metaanalízissel tárták fel a tápanyaghatások általános mintáit. Elemzésükből kiderült, hogy a tápanyagok hozzáadása jelentősen fokozta a facsemeték növekedését, a hajtások biomasszája átlagosan 26%-kal, a növekedési ütem pedig 14%-kal nőtt. A legnagyobb hatást a nitrogén (N), a foszfor (P) és a kálium (K) kombinációja fejtette ki, amely akár 27%-os ütemnövekedést is eredményezett. Ezek a hatások különösen kifejezettek voltak a szezonálisan száraz termőhelyeken, ahol a növekedési ütem 38%, a hajtások biomasszája pedig lenyűgöző, 70%-os növekedést mutatott. Dr. Daisy Cárate Tandalla (RPTU), a kutatás első szerzője kifejtette: „Az NPK alapvető tápanyagok a növények fejlődéséhez. Sok trópusi talaj azonban általában tápanyagszegény. Ezeknek a tápanyagoknak a hozzáadása aránytalanul előnyös a gyorsan növő, versenyképes fajoknak, ami potenciálisan megváltoztathatja az erdők összetételét.”
A csapat Daisy Cárate Tandalla (középen) vezetésével facsemetékkel dolgozik egy átültetési kísérlet során az ecuadori San Francisco Rezervátumban, 2013-ban.
Az emberi tevékenység drámaian megváltoztatja a természetes tápanyagciklusokat. Míg a vulkáni tevékenység és az erdőtüzek hagyományosan hozzájárultak a tápanyaglerakódáshoz, a mezőgazdaság és a fosszilis tüzelőanyagok elégetése felerősítette és kiterjesztette ezt a folyamatot még a legtávolabbi trópusi régiókra is. Ezek a tápanyagbevitelek bizonyos fafajok számára versenyelőnyt jelenthetnek, ami homogenizált, kevesebb fajjal rendelkező erdőkhöz vezet – ez a tendencia veszélyezteti a biológiai sokféleséget és az ökoszisztéma stabilitását. A vezető szerző, Dr. Batáry Péter (HUN-REN ÖK) figyelmeztet: „Ezek a változások csökkenthetik a fajok sokféleségét egész táplálékláncokban, és gyengíthetik az erdők ellenálló képességét az éghajlatváltozással szemben. A sokféleség csökkenése az erdők környezeti stressztényezőkkel szembeni alkalmazkodóképességét is csökkenti.”
A tanulmány rávilágít a trópusi erdők kutatásának összetettségére is. Dr. Jürgen Homeier (PFH) társszerzője megjegyzi: „Az általunk vizsgált terepi és laborvizsgálatok három különböző módszert alkalmaztak – üvegházi cserépkísérletek, átültetési kísérletek és helyszíni műtrágyakezelések. A csemeték fajszintű azonosítása továbbra is jelentős kihívást jelent a fiatal trópusi fák rendkívüli változatossága és hasonlósága miatt.”
A facsemeték átültetéséért végzett kitartó munka a trópusi hegyvidéki erdőben.
Az eredmények hangsúlyozzák, hogy a trópusi régiókban sürgősen figyelmet kell fordítani az erdők tápanyag-gazdálkodására. Bár a tápanyaglerakódás lokális problémának tűnhet, hatásai átgyűrűznek a globális ökoszisztémákon, befolyásolva a biológiai sokféleséget, a szén-dioxid-tárolást és a bolygó általános egészségét. A trópusi erdők a földi élet sarokkövei, és összetettségük és ellenálló képességük megőrzése létfontosságú. Ez a tanulmány épp időben figyelmeztet arra, hogy még a távoli emberi tevékenységnek is messzemenő következményei lehetnek a természetre nézve.
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.
A kórokozók átvitelében játszott potenciális szerepük miatt a Magyarországon megjelent három inváziós szúnyogfaj (a tigrisszúnyog, a japán bozótszúnyog és a koreai szúnyog) jelentős veszélyt jelent az emberi és állati egészségre. Számos korábbi tanulmány foglalkozott a legfontosabb szúnyogfajok (pl. Aedes aegypti és Ae. albopictus) megtelepedését és terjedését elősegítő ökológiai tényezők azonosításával és előrejelzéseket tett a jövőbeli elterjedésre vonatkozóan.
A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont kutatócsoportja Gramszegi László Zsolt vezetésével a Journal of Pest Science folyóiratban megjelent tanulmányukban azonban először alkalmaztak közösségi tudomány (citizen science) alapú megközelítést. A szúnyogmonitor – Szúnyogmonitor program 2019-től gyűjti a lakosságtól a tigrisszúnyog, a japán bozótszúnyog és a koreai szúnyog hazai előfordulási adatait. A három inváziós szúnyogfaj jelenlegi elterjedési térképeit a Szúnyogmonitor 5 éves felmérési adatsoraiból generálták, majd különböző környezeti tényezők térképeit modellezték, sok tényezőt figyelembe véve például az éghajlatot, az élőhely típust, a táplálék forrást, a közúti forgalmat és a fajok közötti versenyt.
„A nemzetközi irodalomban készültek már hasonló előrejelzések inváziós szúnyogokra, de mi voltunk az elsők, akik ehhez a citizen science-t is felhasználták. A többi tanulmány terepi csapdázási eredményekre épített, és csak néhány kulcsfajra fókuszáltak. A citizen science-nek előnyei és korlátai is vannak. Az jó, hogy könnyen sok adathoz lehet jutni a lakossági bejelentések révén, ami hasznos egy nagy adatigényű modellezés során. Másrészt a gyűjtés nem random mintavétel szerint történik, onnan jön több adat, ahol sokan laknak, vagy ahol valamiért népszerűbb a projektünk, erre a heterogenitásra az elemzésnél és az eredmények értékelésénél figyelni kell. A modellünk lényege, hogy a citizen science alapján rekonstruált elterjedési mintázatokat összevetettük a környezeti feltételeket leíró térképekkel. Ötven olyan változót vettünk figyelembe, amelyek befolyásolhatják a fajok elterjedését, mint például a hőmérséklet, a csapadék, az autóutaktól való távolság vagy az emberi populáció mérete. A mesterséges intelligencián alapuló modell aztán kiválogatta, hogy ezek közül melyik az, amelyik ténylegesen összefügg az egyes fajok elterjedésével. A tigrisszúnyognál például a téli minimum-hőmérséklet kritikus a túlélés szempontjából, de a másik kettőnél vannak más fontos tényezők is” – mondta el módszerükről Garamszegi László Zsolt a telex.hu részére vele készült interjúban.
A publikáció legfontosabb eredményei, hogy azonosították a három inváziós szúnyog faj magyarországi elterjedését befolyásoló legfontosabb környezeti tényezőket, amely fajonként eltérő környezeti tényező együttest jelent. Bebizonyosodott, hogy a tigrisszúnyog esetében az elterjedési valószínűségeket közvetlen csapdázási adatokkal validálni lehetett. A tigrisszúnyogra vonatkozó előrejelzések felhasználhatók a járványügyi kockázat előrejelzésére és általában az előre jelzett elterjedési térképek hatékonyan felhasználhatók a jövőbeli betegség- és kártevő-előrejelzésben és kontrollban.
MOLEKULÁRIS BIOLÓGIAI MÓDSZEREK AZ EVOLÚCIÓS ÖKOLÓGIÁBAN
Papné Klein Ágnes a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont Evolúciós Ökológia Kutatócsoportjában dolgozik laborvezetőként. A kutatócsoport egyik szakterülete az inváziós csípőszúnyog fajok (jelen lévő és esetlegesen újonnan megjelenő) magyarországi elterjedésének vizsgálata, az elterjedésüket befolyásoló környezeti tényezők megértése. Klein Ágnes fő feladata a terepi szúnyog minták feldolgozása és kórokozók kimutatása molekuláris biológiai módszerekkel.
Első pillantásra a molekuláris biológia elég távol áll az ökológiától. Hogy kerül egy molekuláris biológus az Ökológiai Kutatóközpontba?
„Az MSc diplomámat a veszprémi Pannon Egyetemen szereztem, mint környezetkutató. Mindig is a reál tantárgyak felé vonzódtam, és a környezet védelme érdekelt. Két év után a nanotechnológia irányába indultam el, a Pannon Egyetem nagyon vonzó Nanotechnológia Tanszékén kezdtem a diplomamunkámat. Ennek készítése során szerettem bele a molekuláris biológia világába, abba, hogyan tudunk bármit megváltoztatni pipetták és reagensek segítségével, hogy aztán például egy egyszerű baktériumból egy zöld fluoreszcens baktérium váljék. A fő kutatási témám az volt, hogyan lehet előnyös tulajdonságú nanoszerkezeteket létrehozni a polimerizációra képes flagellin fehérje különféle funkciókkal felruházott variánsainak alkalmazásával. Diplomamunkám során a flagellin belsejébe a fluoreszcens GFP-t építettem be. Reggel mindig kíváncsian vártam, hogy világít-e majd a táplemezem zölden vagy nem, sikerült-e a jeladó tulajdonságú alegységet előállítani. Egyetemi éveim után a Pannon Egyetem Műszaki Kémiai Kutatóintézetének Bio-Nanorendszerek Kutatólaboratóriumában dolgoztam tovább. Részese voltam egy szabadalom elnyerésének, és a Bio-Nanorendszerek Kutatólaboratóriumunk 2014-ben Milleniumi Díjat nyert el.”
2016-ban ért véget a munkád a Pannon Egyetemen, elköltöztetek, megszületett az első majd a második kisfiad. A szakmai utad folytatásaként kedvesen kalandos út vezetett Vácrátótra az Ökológiai és Botanikai Intézetbe.
„Egyszer eljöttünk kirándulni a vácrátóti botanikus kertbe a kisfiaimmal. Nagyon megtetszett a kastély épület és azt mondtam a gyerekeknek, hogy anya egyszer itt fog dolgozni. Minden kívánság teljesülhetne így, mert rövid időn belül megjelent az álláshirdetés, hogy molekuláris biológiában jártas laborasszisztenst keresnek. Így kerültem közel 3 évvel ezelőtt az Ökológiai Kutatóközpontba.”
Miért van szüksége az ökológiának a molekuláris biológiai vizsgálatokra?
„Ma már szinte minden kutatás során fel kell tárni a genetikai hátteret, a vizsgált élőlények öröklött vagy szerzett tulajdonságait. A molekuláris biológiai technikákat alkalmazzák a természetes populációk genetikai szerkezetének, a fajok közötti kapcsolatoknak és az ökológiai folyamatoknak a vizsgálatában, pl.: DNS szekvencia meghatározása segíthet az élőhely használat tanulmányozásában, a fajok közötti kölcsönhatások feltárásában. A mi esetünkben az inváziós szúnyogok, mint vektorok számos kórokozót hordozhatnak és terjeszthetnek az ember vagy a háziállatok pl. kutyák felé. Ilyenek pl. a Dengue, Zika, Chikungunya, Nyugat-nílusi vírusok és a fonálférgek. Ezek kimutatása a szúnyogokban molekuláris biológiai módszerekkel lehetséges.
Másik témánk, hogy molekuláris biológiai módszerekkel hogyan tudjuk kimutatni például a szúnyogoknál a szúnyogirtó szerekkel szemben kialakult rezisztenciát, amikor hiába használjuk a megszokott kémiai szúnyogirtó szereket. A rezisztencia lehet szerzett vagy öröklött, erre is a DNS vizsgálatokból lehet csak választ nyerni. „
Miért fontos az inváziós szúnyogok kutatása?
Számos okból: mivel a fent említett vírusokat hordozhatják, ezért jelentős egészségügyi kockázatot jelentenek, és károkat okoznak az ökoszisztémában. Gazdasági szempontból is károsak, ide értve a turisztikai hatásokat is. Az inváziós szúnyogok nappal csípnek, ezért gyérítésük is jóval nehezebb. A napnyugta környékén jellemző szervezett szúnyogirtás az inváziós szúnyogok ellen nem hatékony, mivel egész nap aktívak. Kutatásunk célja az inváziós fajok terjedésének megértése, a terjedésüket elősegítő tényezők azonosítása, valamint hatékony ellenőrzési és védekezési módszerek kifejlesztése. A megelőző intézkedés és a korai felismerés kulcsfontosságú annak érdekében, hogy az inváziós szúnyogok által okozott egészségügyi, gazdasági és környezeti kockázatok megelőzhetők legyenek. Európa déli részén évek óta fordul elő Dengue és Chikungunya láz. Mivel a felmelegedés és az enyhe telek miatt várhatóan nálunk is át tud telelni a három inváziós szúnyog petéje, számítani lehet rá, hogy nálunk is megjelenhetnek ezek a betegségek. Azonban szerencsére Magyarországon még nem mutatták ki a vírusok jelenlétét a szúnyogmintákban, csak az utazásból behurcolt betegségek fordultak elő.
BG-Sentinel szúnyogcsapda
Mi a feladatod a laborvezetői munkakörben?
A molekuláris biológiai laboratórium új a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpontban. Első feladatom volt kiépíteni és felszerelni a laboratóriumot, ami egy év alatt sikerült is. Sokrétű a feladatom, beletartozik a takarítástól a vegyszerbeszerzésen át a nukleinsav kivonásig minden. Szoros kapcsolatban vagyok azokkal a kutatási partnerekkel a Nemzeti Népegészségügyi és Gyógyszerészeti Központban, akik a szúnyogokból kinyert nukleinsavból a vírusokat (Dengue, Zika, Chikungunya, Nyugat-nílusi ) kimutatják.
A vérvétel igazi hősei
Hogy kapcsolódik ide a Szúnyogmonitor program? Új utat jelent a kutatásban a „citizen science”?
2019 óta működik az ÖK „citizen science” vagyis közösségi tudomány programja a Szúnyogmonitor. Olyan kutatási módszert jelent, melyhez a lakosság segítségét kérjük, vegyenek aktívan részt a tudományos kutatásokban. Mi arra kérjük az embereket, segítsenek felmérni, hogy az ország területén hol és mikor jelennek meg az inváziós szúnyogok. A lakossági bejelentéseket (fogott példányok, mobilapplikáción vagy e-mailen keresztül küldött fényképek alapján) dipterológus szakemberek azonosítják be, majd a tudományosan igazolt észlelések összegzése a Szúnyogmonitor honlapon közzétett tájékoztató ábrákon mindenki számára elérhető. Az adatok további feldolgozásával a kutatók információt kapnak az inváziós fajok ökológiájáról és a kórokozók terjesztésében betöltött szerepéről.
Ugyanakkor a másik irányú kommunikációban azt is nagyon fontosnak tartom, hogy a lakosság részére tudatosítsuk, hogy mi magunk mit tudunk tenni a szúnyogok elszaporodása ellen. A tigrisszúnyogok nem kötődnek nagy vízfelülethez, ugyanis „konténerköltők”, vagyis a ház körüli edényekben, hulladékban, játékokban felgyűlt esővízben szaporodnak. A leghatékonyabb védekezés ellenük, ha ezeket a kis víztereket, mint potenciális tenyészhelyeket megszüntetjük.
A kutatáson kívül mi tartozik még érdeklődési körödbe?
Egyik hobbim a cukrászkodás. Mikor a fiaimmal otthon voltam, elkezdtem receptekből süteményeket alkotni, de a recept vagy nem mondott el mindent, vagy nem voltak jók az arányok és nem sikerült. Így beiratkoztam egy 1 éves cukrász képzőbe. Nagyon élvezem az alkotást, sokszor ismernem kell azt, akinek készítem a tortát vagy a süteményt, hogy biztosan azt kapja, amit szeret, ami jellemzi őt. A cukrászatban nagyon fontos a pontosság és a precizitás, a rend és tisztaság. Ez nagyon nagy hasonlóságot mutat a molekuláris biológiai munkával, hiszen, ha nem jó mikrolitereket mérek ki , és beszennyezem a mintát akkor a PCR nem fog működni vagy téves eredményt kapok és ha nem megfelelő hőmérsékletű a cukorszirup a macaronhoz, akkor annak se talpa, se roppanós külseje nem lesz.
