A sirályok rendkívül okos és alkalmazkodóképes madarak. Mindent megesznek, és remekül érzik magukat a városokban. Viszont hatalmas távolságokat tudnak repülve megtenni, így begyükben messzi földre elszállíthatják az idegenhonos növények magjait, állatok petéit. Lovas-Kiss Ádám, az Ökológiai Kutatóközpont kutatója spanyol kollégáival együttműködve vizsgálta a Barcelonában kikelt sirályfiókák béltartalmát, és megállapította, hogy bizony e tengeri madarak jelentős szerepet vállalnak az agresszíven terjedő, és a helyi ökoszisztémákban zavart okozó fajok szállításában.

A sárgalábú sirályok mára szinte megszállták Barcelona belvárosát. Immár egészségügyi problémát is okoznak, mert az antibiotikumokra rezisztens E. coli baktériumokat is terjeszthetnek több más kórokozó, például a madárinfluenza mellett. E népegészségügyi kockázat miatt gyérítik a sirályokat a városban: felkutatják a sirályfészkeket, és leölik a fiókákat. Ez a körülmény azonban kivételes alkalmat kínál a kutatók számára, hogy többet megtudjanak a sirályok táplálkozásáról, illetve jelen esetben konkrétan a gyomrukban szállított növényi magvak, termések, hajtások összetételéről. Az ökológusok nem vettek részt a fiókák gyérítésében, ők csak a béltartalommintákat kapták meg a közegészségügyi hatóságoktól.
„Arra voltunk kíváncsiak, hogy a fiókákat etető felnőtt sirályok milyen növényfajok magvait viszik a Barcelona belterületén élő fiókáiknak. De azt is megvizsgáltuk, hogy e magok életképesek-e, hiszen ez elengedhetetlen ahhoz, hogy a sirály a faj terjesztésében szerepet játsszon – mondja Lovas-Kiss Ádám, az Ökológiai Kutatóközpont, Vízi Ökológiai Intézet, Vizes Élőhelyek Funkcionális Ökológiai Kutatócsoport munkatársa. – A kutatás másik ágában felnőtt madarakra erősítettünk GPS-jeladókat, amiből megtudtuk, hogy a sirályok hova járnak ki enni, és hova szállíthatják el a növények és állatok terjedésére alkalmas magokat, petéket.”
Lovas-Kiss Ádám tehát azt kutatja, hogy a vízimadarak milyen szerepet játszanak a különféle élőlények szállításában. A fiókák béltartalmának elemzésekor megállapították, hogy az általuk elfogyasztott (és a szüleik által gyűjtött) növények általában Barcelona környékén honos gyomfajok voltak. Viszont találtak közöttük egészen veszélyes invazív fajokat is. Az egyik faj, a Solanum elaeagnifolium annyira új faj Európában, hogy magyar neve még nincs is (hiszen – egyelőre – nem jelent meg nálunk), de a csucsorfélék közé tartozik. Apró pirosodó termései vannak, amit az állatok elfogyasztanak, majd az élőhelyétől messze kiürítik, és ott a növény kicsírázhat, és rögtön versenyelőnybe kerül az ott élő fajokkal szemben.
A GPS-nyomkövetéses vizsgálatokból kiderült, hogy a növényszállítás kétirányú: a sirályok új növényfajok magvait viszik be a városba, de az ott elterjedt invazív fajok magvait ki is viszik Barcelonából, sokszor olyan természetes élőhelyekre, ahol azok a növények még nem voltak honosak. „Az inváziós fajok többsége az új élőhelyén először a városokban jelenik meg, hiszen általában az ember közreműködésével érkeznek, akár egy másik kontinensről – folytatja Lovas-Kiss Ádám. – Majd, miután a növény már megtelepedett a városi környezetben, a sirály (másodlagos vektorként) ezt a városi invazív növényt viszi ki a természetes ökoszisztémákba.”
Természetesen nem csupán a sirályok felelősek az invazív növények terjesztéséért, más madarak is részt vesznek ebben. A sirály életmódja azonban nagyon alkalmassá teszi őt erre a kevésbé hasznos ökológiai szolgáltatásra. Gyakorlatilag minden ehetőt elfogyasztanak a városokban, előszeretettel túrják föl (sőt a nagyobbak borogatják föl) a kukákat. Teljesen mindenevők, legyen az növény, állat, emberi hulladék, mindent megesznek, így minden lehetőségük megvan arra, hogy a városi környezetbe kikerülő inváziós növények szaporítódarabjait kebelezzék be, majd szállítsák messzire.
Az ökológus szerint a sirályok intelligenciája és mozgásképessége is ideális terjesztővé teszi őket. Magyarországi kutatási tapasztalataiból tudja, hogy ha egy élőhelyen hálóval-csalival egyszer sikerült elkapni egy sirályt (ami egyébként rendkívül nehéz művelet a madarak ravaszsága miatt), akkor ott soha többé nem lehet megfogni utána még egyet, mert a többi sirály pontosan tudni fogja, hogy ott veszély fenyeget. Az egyik madár, amelyet a Hortobágyon szereltek fel nyomkövetővel, egyetlen nap leforgása alatt elrepült Budapestre, ott körülnézett, majd ellátogatott a Fertő-tóhoz, majd szinte az egész országot körülrepülve tért vissza a Hortobágyra. Ebből is látszik, hogy bármit is szállítanak a sirályok a bélrendszerükben, az egyik napról a másikra egy másik országban találhatja magát.

Fotó: Simay Gábor

Az Ökológiai Kutatóközpont munkatársainak vezetésével a napokban átfogó természetvédelmi elemzés jelent meg, amely európai léptékben vizsgálta az édesvízi biológiai sokféleséget a területi védelem tükrében. Az elemzés vízgyűjtők értékességét vetette össze az ott élő fajok természetvédelmi helyzete alapján. Eredményeik szerint a legfontosabb területek többsége a mediterrán félszigeteken található, de a magyarországi vízgyűjtők is kiemelt értéket képviselnek. A kutatás a PLOS ONE folyóiratban jelent meg.

Az édesvizek a Föld felszínének csupán 1%-át borítják, de az ismert fajok 10%-ának adnak otthont. Az édesvízi ökoszisztémák továbbá számos ökológiai szolgáltatást nyújtanak, mint az élelmiszertermelés, szénraktározás, vagy a víztisztítás. A szárazföldi, tengeri és édesvízi ökoszisztémák közül utóbbi esetében fogynak leginkább az egyes fajok populációi. Ennek elsősorban az élőhelyek megszűnése az oka, leginkább a lecsapolások, mederszabályozások, vízerőművek létesítése, szennyezések és a klímaváltozás miatt. Az édesvizek helyzetét tovább nehezíti, hogy védett területek kijelölésekor ritkábban veszik őket figyelembe, sokszor például az egyes vízfolyásoknak a területek lehatárolásában van pusztán szerepe.

Az édesvízi biodiverzitás jobb védelmének elősegítése érdekében egy, az Ökológiai Kutatóközpont munkatársai által vezetett nemzetközi kutatócsoport elemzést készített, amelyben rangsorolták az európai kontinensen található vízgyűjtőket természetvédelmi értékességük alapján, majd ezen értékességet összevetették a területi védelemmel is. Ehhez egy globális édesvízi adatbázist használtak, amely 18816 vízgyűjtőre osztja fel a kontinenst. Az egyes fajok elterjedését ezen vízgyűjtőkben összegezték a Természetvédelmi Világszövetség (IUCN) adatai alapján. Az elemzésben 512 hal, 656 puhatestű, 124 szitakötő, 339 vízinövény, azaz összesen 1631 faj adatai vettek részt. Az egyes fajokat más-más súlyokkal vették számításba szintén az IUCN által meghatározott veszélyeztetettség, valamint terjedőképességük alapján. Minél veszélyeztetettebb egy faj, illetve minél kevésbé képes terjedni, annál nagyobb súllyal szerepelt.

A kutatók az elemzéshez a szisztematikus természetvédelmi tervezés eszköztárát használták. Ezen módszerek célja, hogy a védett területek kijelölése tudományosan megalapozott szempontok alapján történjen. A természetvédelem hajnalától az elmúlt évtizedekig a védett területeket inkább társadalmi és esztétikai szempontok alapján jelölték ki félreeső, kevésbé hasznosítható, de sokszor tájképileg igen látványos helyeken. Ilyen látványos hely például a Föld első nemzeti parkja, az amerikai Yellowstone, vagy a nehezen művelhető, de mind kulturálisan, mind biológiailag nagy értéket képviselő Hortobágy. Az utóbbi időben a fókusz eltolódott az inkább tudományos megközelítésű, a biodiverzitás, valamint a veszélyeztetett fajok és élőhelyek minél nagyobb mértékű területi lefedettségének irányába. Ennek egyik fontos lépése a térbeli természetvédelmi prioritizálás, amely folyamat végén egyes tervezési egységeknek (közigazgatási egységek, vízgyűjtők, rácsháló cellái stb.) különböző prioritásértékeket számolunk. A prioritásértékek számítása általában valamilyen erre a célra kifejlesztett szoftver segítségével történik. Ilyen például a Marxan, amelyet ausztrál kutatók készítettek a Nagy-korallzátony Nemzeti Park bővítésének megalapozásához. Konkrét védett területek kijelölése mellett az ilyen szoftverek a meglévő védett terület hálózat megalapozottságának vizsgálatára is alkalmasak.

Az itt ismertetett vizsgálatban a kutatók szintén a Marxan eszközt használták, melynek segítségével az egyes fajokat különbözőképp súlyozva a szoftver kiszámolta a vízgyűjtők természetvédelmi értékességét.

1.ábra Az európai vízgyűjtők természetvédelmi értékesség szerint. (A) konnektivitás nélkül, (B) konnektivitással. A narancssárgák a legértékesebbek, a szürkék a legkevésbé értékesek.

Ezen vízgyűjtők többsége az Ibériai, Itáliai és a Balkán félszigeteken, valamint a nagyobb folyók, mint a Duna mentén találhatóak, észak felé haladva egyre kisebb arányban. Az is kiderült, hogy a teljes országokra kiszámolt átlagos értékességet nézve Magyarország a harmadik helyen szerepel Európában.

2. ábra: Az európai országok átlagos természetvédelmi értékessége az édesvízi biodiverzitás szempontjából.

A kutatók a természetvédelmi értékességet a folyószakaszok összekapcsoltságának függvényében is megvizsgálták. Ez azért fontos, mert az egyes vízgyűjtőket ért hatások a folyók áramlása miatt más vízgyűjtőket is érinthetnek, így a természetvédelemben az utóbbi időben előtérbe került a folyószakaszok kapcsoltságának (konnektivitásának) biztosítása. Az elemzésből az derült ki, hogy bár a konnektivitás beépítése fontos, bizonyos tavi fajok védelmének lehetősége lecsökken, ha a kijelölhető prioritásterületek korlátozottak. A kutatók kiszámolták azt is, hogy a természetvédelmi értékesség mennyire van átfedésben a védett területek jelenlegi hálózatával. Európa nagy részén a helyzet jónak mondható, bár elég nagy a szakadás keleti/déli és nyugati/északi országok között.

3. ábra. Az európai vízgyűjtők természetvédelmi értékessége és a védett területek közötti kapcsolat. (A) konnektivitás nélkül, (B) konnektivitással.

Az Európai Unióban a meglévő Natura 2000 hálózatnak köszönhetően nemcsak a magas érték párosul magas védelemmel – mint Magyarországon –, de sokszor az alacsony érték is. Európai léptékben a védett terület hálózat bővítése az édesvízi biodiverzitás szempontjából kiemelt Balkán-félszigeten lenne a legfontosabb, de Ukrajna és Oroszország is bővelkedik magas értékű, de alacsony védettségű területekben.

Fotó: Egy védelemre érdemes magas természetvédelmi értékességgel rendelkező balkáni folyó a Shales Albániában. Szabolcs Márton felvétele.

A publikáció: Szabolcs M, Kapusi F, Carrizo S, Markovic D, Freyhof J, Cid N, et al. (2022) Spatial priorities for freshwater biodiversity conservation in light of catchment protection and connectivity in Europe. PLoS ONE 17(5): e0267801. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0267801

Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) Evolúciótudományi Intézetének munkatársai, Vásárhelyi Zsóka és Scheuring István, valamint a University of British Columbia kutatója, Leticia Avilés a kiterjedt társas viselkedést mutató úgynevezett szociális pókok, illetve a kevésbé együttműködő, de hosszú anyai gondoskodást mutató úgynevezett szubszociális pókok elterjedési mintázatát vizsgálták az Andok keleti lejtőinek számítógépes modellezésével. Megállapították, hogy egy adott élőhely ökológiai sajátosságai alapvetően meghatározzák, hogy szociális vagy szubszociális fajok élnek-e az adott élőhelyen.. Az eredményeket bemutató tanulmány az American Naturalist folyóiratban jelent meg.

A pókokat jellemzően magányos és agresszív állatokként ismerjük, mégis létezik egy maroknyi pókfaj a trópusokon, ahol az egymással közeli rokon egyedek egy közös hálóban élnek. A sűrű szövésű, háromdimenziós hálót csoportosan építik, a zsákmányt közösen ejtik és fogyasztják el, és az utódokat is együtt gondozzák. Ezeket a fajokat összefoglaló néven szociális pókoknak nevezzük. Vizsgálatuk hozzájárulhat többek között a társas viselkedés evolúciós és ökológiai hátterének mélyebb megértéséhez.

Terepi szakemberek megfigyelték, hogy a tengerszint feletti magasság és az egyenlítőtől való távolság növekedésével a szociális pókfajokat kevésbé együttműködő, úgynevezett szubszociális fajok váltják fel, amelyekre bár hosszú anyai gondoskodás jellemző, kiterjedt társas viselkedést nem mutatnak. A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy mi alakítja ki ezt az elterjedési mintázatot.

A szakirodalomban ezt a jelenséget két eltérő hipotézis magyarázza. A prédaméret-hipotézis szerint csak ott éri meg közös hálót fenntartani, azaz szociális életmódot folytatni, ahol elegendő mennyiségű nagy testű prédaállat fordul elő., A kolónia méretének növekedésével ugyan csökken a háló felület-térfogat aránya, azonban ezt a hatást ellensúlyozza, hogy a népesebb kolóniák nagyobb prédát is zsákmányul tudnak ejteni.

Ezzel szemben a zavarás-hipotézis szerint ott, ahol jelentős zavaró tényezők – például szél, eső, ragadozók – vannak jelen, a magányos egyedek nem tudnak stabilan szaporodni. Ennek oka, hogy az e fajokra jellemző sűrű háromdimenziós hálót nagyon költséges fenntartani, és ha az anya például a háló rendben tartása miatt nem tudja elég ideig gondozni utódait, akkor azok még az ivarérettség előtt elpusztulnak. Mindez arra utal, hogy a szociális fajok elterjedését a préda mérete, a szubszociális fajokét pedig a zavarás mértéke befolyásolja.

A kutatók legújabb vizsgálatukban az Andok keleti lejtőit számítógépen modellezték, beépítve a változó gradienseket –(a prédaállatok maximális méretének változását és a zavarás mértékét) Erre a modellezett élőhelyre több különböző méretű, virtuális szociális és szubszociális pókkolóniát „telepítettek”, és megfigyelték, hogy melyik faj milyen környezetben maradt életben, illetve hol bizonyult sikeresebbnek.

A modell jól szemlélteti, hogy a prédaméret és a zavarás együttesen valóban képes kialakítani a természetben előforduló elterjedési mintázatokat. A kutatók kimutatták, hogy a zavarás nemcsak a kis kolóniák elpusztításáért felel, hanem potenciálisan stabilizáló hatása is lehet, méghozzá a legnagyobb kolóniákban. Az eredmények arra utalnak, hogy egy adott élőhely ökológiai sajátosságai jelentős hatással lehetnek az ott élő fajok társas viselkedésére.

Kép: Egy szociális pókkolónia hálója és néhány tagja (jobbra fent). A képeken a tanulmányt inspiráló fajok egyike (Anelosimus eximius) látható. A képet L. Aviles készítette Equadorban.

Publikáció:

Vásárhelyi, Zs., Scheuring, I., & Aviles, L. (2022). The ecology of spider sociality – A Spatial Model. American Naturalist, 199:6 https://doi.org/10.1086/719182

Forrás: elkh.org

Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) két munkatársa, Zachar István és Boza Gergely mikrobiális közösségekben vizsgálta, hogy milyen szerepet játszik a sejtek közötti együttműködés a magasabb szerveződési szintek kialakulásában. A kutatás során azonosították azokat a szelekciós erőket, amelyek elősegítik vagy éppen gátolják a mikrobiális közösségek felépülését, reprodukcióját és magasabb szerveződési szintek esetleges kialakulását. Az eredményeket összefoglaló tanulmány a Frontiers in Ecology and Evolution című rangos nemzetközi folyóiratban jelent meg.

A mikrobiális közösségek egysejtű szervezetekből, leggyakrabban baktériumok és archaeák sokaságából épülnek fel. Ilyenek például a biofilmek, amelyek a folyómedrek kövein, a növények gyökerein, az állatok és az ember bőrén vagy a tápcsatorna belső felületén alakulnak ki. Ezekre a közösségekre rendszerint igen nagy változatosság jellemző, ugyanakkor a kölcsönhatások többnyire a sejtek közvetlen szomszédságára korlátozódnak.

A mikrobiális közösségek körében az egyik leggyakrabban előforduló kölcsönhatás a metabolikus együttműködés, mely során a sejtek különféle anyagcseretermékeket engednek a környezetükbe, amelyek kis távolságokra, például a szomszéd sejthez szabadon eljutnak. Ezek a molekulák – amelyek lehetnek egyszerű táplálékmolekulák, antibiotikumok, enzimek vagy szignálmolekulák – nemcsak táplálékot jelentenek a szomszédnak, hanem gyakran sejtek közötti bonyolultabb, magasabb rendű kölcsönhatásokat is közvetítenek, végeredményben pedig serkentik vagy gátolják a partner szaporodását.

A mikrobiális világban általánosan elterjedtek a kölcsönös segítségnyújtásra, kooperációra épülő kölcsönhatások – például a szintrófia, azaz anyagcsere-együttműködés –, melyek rendkívül fontosak e közösségek kialakulása, működése és fenntartása szempontjából. Ugyanakkor a környezetbe kibocsátott és szabadon diffundáló termékek áltában költségesek, vagy csak veszteségek árán jutnak el a donortól a fogadó félhez, többek között a természetes lebomlás és az erőforráson élősködök miatt.

A metabolikus kooperáció leghatékonyabb formája az eltérő fajok egyedei közötti szimbiózis, és különösen az endoszimbiózis, amikor az egyik sejt a másik belsejébe költözik. Annak ellenére, hogy ez kézenfekvő megoldás lenne a mikrobák között oly gyakori kölcsönösen előnyös kapcsolatok stabilizálására, eddig csak egy ilyen eset ismert. A sejtmagvas (eukarióta) élőlények egyik legfontosabb vívmánya, a mitokondrium is endoszimbiózis révén alakult sejtszervecskévé, amikor körülbelül 2 milliárd évvel ezelőtt egy baktérium beköltözött egy másik archaea gazdába. Egyes elméletek szerint ez a rendkívül sikeres kapcsolat is a baktérium és az archaea kölcsönösen előnyös anyagcsere-szintrófiájából indult ki. Azonban a ma élő sejtmag nélküli egysejtűek (prokarióták) között egyáltalán nem ismerünk olyan szoros szintróf kapcsolatot, amely megközelítené az endoszimbiózist. Az eukarióták kialakulása prokarióta ősökből nagy evolúciós átmenet volt, melynek során a sejtek elveszítették önállóságukat, és új evolúciós egységet hoztak létre, mely egymaga felelős a minket körülvevő makroszkópos élővilágért. Hiába rendkívül elterjedt a szintrófia az egyszerű egysejtűek világában, egyetlen olyan bizonyítható esetet sem ismerünk, amikor az evolúció magasabb szerveződéshez, nagy átmenethez vezetett volna az ilyen szintróf közösségekben. Vajon a prokarióták miért nem képesek gyakrabban „szintet lépni”, miért nem látunk több hasonló nagy átmenetet?

Az ÖK kutatói vizsgálataik során az alapján kategorizálták a szelekciós erőket, hogy melyek segítik vagy gátolják a mikrobiális közösségek felépülését, reprodukcióját és magasabb szerveződés esetleges kialakulását. Számba vették azokat a közösségi tulajdonságokat ‒ fajösszetétel, csatolt anyagcsere, metabolikus funkciók, közösségfelépülési és interakciós mintázatok ‒, amelyek nemcsak, hogy stabilan fenntarthatók egy ilyen közösségben, új közösségek létrejöttekor újra megjelennek, és továbbadják a kisebb változásokat (vagyis örökítik az információt). Ha a baktériumtelepeknek van ilyen adaptív tulajdonsága, az stabilan fennmaradhat a populációban, például a telepalkotókból kialakuló új kolóniákban. Ha ez a tulajdonság szelektív előnyt jelent a kolóniának, akkor a magasabb szintű csoportszelekció révén fennmaradhat. Ez jelentené az első lépést egy bakteriális nagy átmenet felé. Erre azonban a baktériumközösségek (és felépülésük) nagy variabilitása miatt kicsi az esély, és egyelőre meggyőző példát sem látunk.

A kutatók szerint alternatív megoldást jelent az, amikor a magasabb szintű szelekció révén a laza kölcsönhatási hálózat szoros, páros szimbiózishoz vezet. Tankönyvi példa erre az endoszimbiózis, egy sejt beköltözése egy másik sejtbe, ami az eukariótáknál általános, a prokarióták világában azonban a mitokondrium eredetét leszámítva ismeretlen. Úgy tűnik, a prokarióták számára egyszer adatott meg, hogy magasabb szerveződési szintre lépjenek. Ez a gyümölcsöző kapcsolat vezetett el ahhoz is, hogy e sorokat elolvashassuk.

Publikáció:
Zachar I and Boza G (2022). The Evolution of Microbial Facilitation: Sociogenesis, Symbiogenesis, and Transition in Individuality. Front. Ecol. Evol. 10:798045. doi: 10.3389/fevo.2022.798045

Forrás: elkh.org

Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) és az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) Biológiai Intézetének munkatársai legújabb kutatásukban arra keresték a választ, hogy mit láthatnak a lárvaként vízben fejlődő, majd kifejlett példányként a vizet elhagyó kérészek, és hogyan határozza ez meg a viselkedésüket. A kutatók elektroretinográfiával végzett vizsgálataik során kimutatták, hogy a hazánkban védett kérészfaj, a dunavirág látórendszere a fejlődés során a fényviszonyok változásához igazodik. Az eredményeiket bemutató tanulmány a rangos Proceedings of the Royal Society B folyóiratban jelent meg.

Az egyéves életciklusú dunavirág petéiből április környékén kelnek ki a lárvák, amelyek szerves törmelékkel, élőbevonattal táplálkoznak, és egészen a késő nyári rajzási időszakig fejlődnek. A rajzás sötétedés után kezdődik, ekkor a lárvák felúsznak a felszínre, ahol szárnyas rovarrá vedlenek. A hímek újabb vedlése után megtörténik a párzás, majd a megtermékenyített nőstények a folyó folyásirányával szemben repülnek néhány kilométert, hogy a vízbe rakott peték nagyjából ugyanoda kerüljenek, ahol az őket lerakó nőstények is kifejlődtek.

A dunavirág rajzása viszonylag rövid idő alatt zajlik le az alkonyati órákban, amikor az emberi szem számára már sötét van, a nap szórt fénye azonban még dominál az égen. Az égboltfényben ilyenkor a legnagyobb a kék és ultraibolya fénynek a hosszabb hullámhosszú fénykomponensekhez viszonyított aránya. Ez az időszak követi a fényképészek által kék órának nevezett rövid időablakot.

Legújabb vizsgálatukban a kutatók elektroretinográfiával mérték a dunavirág összetett szemének spektrális érzékenységét lárva és kifejlett állapotú egyedekben, és e csoportok között jelentős különbségeket találtak. „A lárvák szeme a zöld spektrális tartományra volt érzékenyebb, míg a kifejlett kérészeké az ultraibolya fényre” – mondta el Egri Ádám, az ÖK Vízi Ökológiai Intézetének munkatársa, a tanulmány első szerzője.

A dunavirág a víz alatt fejlődik, ahol az olykor zavaros, barnás színű környezetben a spektrum hosszabb hullámhosszú tartománya dominál, és a fényintenzitás is kisebb, mint a felszínen. Ez azt jelenti, hogy a legnagyobb arányban a zöld, sárga és vörös hullámhosszak vannak jelen, a lárva számára tehát előnyösebb, ha szeme elsősorban a zöld spektrális tartományra érzékeny.

A kutatók budapesti webkamerák felvételeinek segítségével meghatározták, hogy a dunavirág jellemzően a horizont alatti tizennégy és hét fokos napállás között rajzik tömegesen, amikor az égbolt fényében az ultraibolya fotonok zöld komponensekhez viszonyított aránya a legnagyobb. A kifejlett kérészek elsődlegesen ultraibolya-érzékeny szeme tehát a rajzási időablakhoz való alkalmazkodásra utal.

„Korábban kimutattuk, hogy a dunavirág az ultraibolya és a kék fényhez vonzódik a legerősebben, ez összhangban áll a mostani laborkísérleteink eredményeivel” – mondta Kriska György, az ELTE docense, aki 2012-ben kezdte el a kérészek pusztulásával kapcsolatos vizuális ökológiai kutatásait.

Jól ismert jelenség a dunavirág közvilágítási lámpáknál megfigyelhető tömeges pusztulása, amely a kültéri lámpák spektrumának helyes megválasztásával csökkenthető. A többségében rövid hullámhosszú fényforrások, mint a kékes színű, hideg fehér LED, sokkal több kérészt vonzanak, mint amelyeknek a spektrumában elsősorban a hosszabb hullámhosszak vannak jelen, például a sárgás, meleg fehér LED.

A dunavirág példája is erősíti tehát azt az elméletet, amely szerint a mesterséges fényforrások közül a hosszabb hullámhosszú, meleg fehér fények okozzák a legkevesebb kárt az élővilágban, így célszerű ilyeneket alkalmazni.

Forrás: elte.hu

Kép: Potyó Imre felvétele

Forrás: elkh.org

A természetben az élőlények bonyolult és összetett kapcsolatrendszerben állnak egymással. Vannak olyan élőlények, melyek különösen nagy hatással vannak a velük együttesen előforduló fajokra, ezeket ’ökoszisztéma mérnököknek’ nevezzük. Jól ismert ökoszisztéma mérnökök például a korallok, melyek zátonyai számtalan vízi élőlény számára nyújtanak élőhelyet vagy például a hódok, melyek valódi mérnök tevékenységük révén alapvetően átalakítják a vizes élőhelyeket. A madárvilág ismert mérnökei a harkályok, melyek odúit az énekesmadarak használják. Gyepi élőhelyeken azonban mindezidáig nem ismertünk példát a madarak jelentős ökoszisztéma átalakító tevékenységére. Az Ökológiai Kutatóközpont Lendület Vegetáció és Magbank Dinamikai Kutatócsoportjának tagjai ezt az érdekes jelenséget bizonyították a Land Degradation and Development c. folyóiratban megjelent közleményükben.

Kutatásukban az európai és magyarországi természetvédelem ikonikus madárfajának, a darunak a gyepi ökoszisztémákra kifejtett hatását vizsgálták. A daru világállománya az elmúlt évtizedekben – az európai szintű védelmi intézkedéseknek, a vizes élőhelyek helyreállításának, és a daru kiváló alkalmazkodóképességének köszönhetően – örömteli módon jelentősen nő. Az állománynövekedés miatt ezeknek a nagy testű madaraknak a természetes ökoszisztémákra gyakorolt hatása is egyre nőni fog, emiatt fontos, hogy megértsük, milyen ökológiai szerepet töltenek be a darvak a gyepi élőhelyeken.

Magyarország a daruvonulás fontos helyszíne, ősszel akár 100 000-160 000 madár is megfigyelhető az alföldi területeken. A darvak főleg a kukoricatarlókon táplálkoznak, ám sokszor kimennek a gyepekre is, ahol ízeltlábúakkal egészítik ki étrendjüket. A madarak a gyepen ’daruszántásokat’ csinálnak: csőrükkel felvágják a talajt és a növényzetet, miközben talajlakó gerinctelenek után kutatnak. A bolygatott területek mérete általában néhány négyzetméter, ám helyenként akár több hektár kiterjedésű daruszántások is előfordulnak. A daruszántások a szikes puszták jellegzetes tájképi elemei, ám az ÖK kutatásai előtt nem ismertük a tájban betöltött ökológiai szerepüket.

A kutatók a Hortobágyi Nemzeti Parkban vetették össze a daruszántások és a bolygatatlan szikes puszták növényzetét. Megállapították, hogy a madarak tevékenysége nyomán kialakult foltokon a növényborítás tartósan kisebb volt, mint a bolygatatlan gyepekben. Érdekes módon nem csak a növényzet szerkezetében, hanem a vegetáció fajösszetételében és az ökoszisztéma működésében is jelentős változásokat találtak a kutatók. A daruszántásokon hamarabb sarjadt a növényzet, melyet főleg kétszikűek és egyéves növényfajok alkottak. Ezekre a pionír foltokra nagyobb fajgazdagság és a zárt gyepekétől eltérő fajösszetétel volt jellemző. A környező területekhez képest a daruszántásokon jelentősen nagyobb volt a rovarbeporzású növényfajok fajgazdagsága és mennyisége, így a daruszántások fontos táplálékforrást jelenthetnek a beporzó közösségek számára. Emellett a korábban sarjadó üde növényzetük a kora tavaszi, mostanában jellemzően száraz időszakban fontos takarmányforrást jelenthet a legelő állatok számára. Ugyanakkor a késő nyári időszakban a daruszántások növényzetének takarmányértéke rosszabb, mint a környező bolygatatlan gyepeké.

A kutatók rámutattak, hogy a daruszántások táji szinten is jelentősen megváltoztatják az ökoszisztéma működését, hiszen új, eltérő szerkezetű és fajösszetételű foltokat hoznak létre. Gyepi madárfajok esetében mindezidáig nem volt ismert hasonló mértékű élőhelyátalakító tevékenység. Különösen érdekes, hogy a madarak ezt a jelentős hatást mindössze néhány hét alatt fejtik ki, és tevékenységük évekre meghatározza a növényzet összetételét és a szerkezetét, ezáltal feltehetően a teljes életközösségre hat.

Valkó, O., Borza, S., Godó, L., Végvári, Z., Deák, B. (2022) Eurasian crane (Grus grus) as ecosystem engineer in grasslands ‒ conservation values, ecosystem services and disservices related to a large iconic bird species. Land Degradation and Development https://doi.org/10.1002/ldr.4314

A bolygónkon élő rovarfajok legalább fele növényekkel táplálkozik (vagyis növényevő). A közéjük tartozó rovarkártevők jelentik az egyik legnagyobb fenyegetést a termesztett és természetben előforduló növények számára egyaránt. Számuk szabályozása ezért mind a gazdaság, mind a növények egészsége szempontjából elengedhetetlen. Sajnos a növénykártevők elleni védekezés számos ökoszisztémában elsősorban szintetikus vegyszerhasználatra támaszkodik, amelyek jelentősen károsítják a környezetet és az emberi egészséget. E káros hatások mérséklése érdekében környezetbarát módszerek alkalmazására van szükség, különösen a városokban, ahol a világ népességének több mint fele él.

A biológiai védekezés a biológiai sokféleség által nyújtott egyik legfontosabb szolgáltatás, amelynek becsült gazdasági értéke több mint 400 milliárd dollár évente világszerte. A kártevő rovarok biológiai szabályozását természetes ellenségek biztosítják, hozzájárulva ahhoz, hogy a populációik mérete egy olyan küszöbérték alá korlátozódjon, ahol már nem tekinthetők kártevőnek. A természetes ellenségek lehetnek ragadozók, amelyek megölik és elfogyasztják a zsákmányukat, mint például a levéltetvekkel táplálkozó katicabogarak, vagy un. parazitoidok, amelyek lárvái a gazdaszervezetet parazitálják és így elpusztítják, mint például a hernyókra tojásokat elhelyező fürkészdarazsak.

A városok erre az ökoszisztéma-szolgáltatásra gyakorolt hatását vizsgálta egy globális tanulmányban az Ökológiai Kutatóközpont (Magyarország), a Müncheni Műszaki Egyetem (Németország) és a Nemzeti Mezőgazdasági Kutatóintézet (Franciaország) nemzetközi kutatócsoportja. Eredményeiket a Science of the Total Environment című nemzetközi folyóiratban tették közzé.
A kutatók a meta-analízisnek nevezett statisztikai módszert alkalmazták, amely több, ugyanazon kérdéssel foglalkozó tudományos közlemény eredményeit egyesíti. Ötvenkettő, a világ különböző városaiban végzett kutatást használtak fel. Azt találták, hogy a természetesebb vidéki területekhez képest (pl. nagyobb zöldfelülettel rendelkező városrészek), a városi területeken (pl. nagyobb kiterjedésű burkolt vagy beépített felületekkel rendelkező városrészek) a növényi nedvekkel táplálkozó kártevők (azaz olyan rovarok, amelyek szúró-szívó szájszervükkel a növényi nedveket szívogatják, mint a levéltetvek és pajzstetvek) száma sokkal magasabb, míg a rossz terjedési képességű ízeltlábú természetes ellenségeik száma alacsonyabb volt. A kutatók azt is kimutatták, hogy az ízeltlábúak által biztosított biológiai szabályozás szintje gyengült az urbanizáció mértékének növekedésével.

Eredményeik azt mutatják, hogy a nedvekkel táplálkozó kártevő-populációk természetes szabályozása nem elég hatékony a városokban. A tanulmány első szerzője, Dr. Korányi Dávid, az Ökológiai Kutatóközpont tudományos munkatársa elmondta: “Ezek a rovarok az egyik legproblémásabb növényi kártevőknek számítanak a városokban, mivel erősen ronthatják a növények állapotát, valamint nagy mennyiségű mézharmatot termelnek, amelytől a növények, járdák és egyéb felületek ragadóssá válnak. Az eredmények alapján feltételezhető, hogy a természetes ellenségeknek, közülük is különösen a gyengébb terjedési képességű ragadozóknak (például a fülbemászóknak és egyes futóbogaraknak) jelentős szerepük lehet a kártevő rovarok hatékony biológiai szabályozásában.
A vizsgálat vezetője, Dr. Batáry Péter, az Ökológiai Kutatóközpont tudományos tanácsadója elmondta: “Ezeket a hasznos ízeltlábúakat összefüggő és kevésbé intenzíven kezelt, természetesebb zöldfelületekkel tudjuk segíteni a városokban. Például a változatos növényzet (beleértve a fákat, bokrokat és magasabb lágyszárúakat), a kevesebb kaszálás, valamint az avar és egyes holtfák meghagyása búvóhelyet és megfelelő környezetet biztosít számukra, hozzájárulva a folyamatos jelenlétükhöz városi területeken is.
Ennek megfelelően ez a tanulmány az ökológiai közösségek és működésük helyreállítása érdekében a természet-alapú megoldások kidolgozását és a városok mesterséges felületeinek csökkentését sürgeti, hogy ezáltal is csökkenjen az urbanizáció ökológiai lábnyoma.

Forrás: Science of The Total Environment

Az Ökológiai Kutatóközpont kutatói által végzett tanulmány szerint a madarak udvarlási intenzitása egyedre jellemző, sajátos tulajdonság.
Az Animal Behaviour folyóiratban megjelent tanulmányuk eredményei azt mutatták egy kistermetű vándormadár vizsgálatakor, hogy a hímek vehemensebben udvarolnak a vonzóbb tojóknak, illetve ha megnő annak a kockázata, hogy nem találnak párt maguknak a költési időszak előrehaladtával. Vagyis, a hímek képesek a pillanatnyi körülményekhez igazítani az udvarlási viselkedésüket.

Rövid összefoglaló
Az Ökológiai Kutatóközpont kutatócsoportja egy kis vándormadár udvarlási viselkedését vizsgálva megállapította, hogy a madarak udvarlási intenzitása egyedre jellemző, sajátos tulajdonság, illetve, hogy a hímek az udvarlás intenzitását a pillanatnyi körülményekhez igazítják. A kutatócsoport tagjai azt találták, hogy a hímek vehemensebben udvarolnak a vonzóbb tojóknak, illetve ha megnő annak a kockázata, hogy nem találnak párt maguknak a költési időszak előrehaladtával.

A párválasztás mindenki számára legalább annyira bonyolult, mint amennyire fontos Nem csak az emberek, hanem az állatok világában is,. Minél szerencsésebb a párválasztás, annál nagyobb az esélye annak, hogy az egyednek több utóda születik és a genetikai állománya tovább öröklődik. Sok állatnak, mint például a madaraknak, színes tollazata vagy látványos viselkedésformája van, amelyek vonzóvá teszik őket a párválasztás során. Azonban e jellegzetességek kifejezése és fenntartása költséges lehet, mivel, például a ragadozók ezen feltűnő jellegzetességek miatt könnyebben észrevehetik őket. A legvonzóbbak általában a legjobb fizikai és genetikai adottságokkal rendelkező egyedek, akik így több és életképesebb utódot képesek létrehozni.

Hagyományosan a nőstényeket tartják a válogatósabb nemnek, míg a hímekről azt feltételezik, hogy válogatás nélkül bármely nősténnyel párba állnak. Ez a feltételezés azon a tényen alapul, hogy a legtöbb faj hímje a nőstényekhez viszonyítva kevesebb időt és energiát fektet olyan folyamatokba, mint az ivarsejtek előállítása (a petesejt előállítása költségesebb, a spermiumok előállításához képest), az utódok kihordása és/vagy felnevelése. Tehát a hímek számára a szaporodás kisebb a költséggel járhat, és akár több nősténnyel is párba állhatnak egy szaporodási időszak során. Ez a feltételezés azonban megkérdőjelezhetővé válik, ha figyelembe vesszük, hogy a hímek is ugyan úgy kivehetik a részüket a szaporodás terheiből, mint a nőstények. Például a hímek valószínűleg több időt és energiát fordíthatnak az udvarlásra, a territóriumuk megtartására (vagy új területek megszerzésére), illetve az utódaik fajtársaktól vagy ragadozóktól való védelmére, mint a nőstények. Ez alapján a hímek energiabefektetése egyensúlyba kerülhet a nőstények ráfordításával, így a hímek miért ne részesíthetnék előnyben a jobb minőségű nőstényeket, vagy miért ne igazítanák az udvarlási intenzitásuk a pillanatnyi körülményekhez? Ezekre a kérdésekre próbált választ adni az Ökológiai Kutatóközpont Evolúciós Ökológia kutatócsoportja.

E kérdések megválaszolásának érdekében a szerzők egy kis vándormadárra, a Pilis-Visegrádi-hegység erdeiben gyakori örvös légykapóra (Ficedula albicollis) összpontosítottak. Miután április közepén megérkeznek a vonulásból, a hím örvös légykapók kiválasztanak egy odút maguknak, és feltűnő udvarlási viselkedéssel, például énekkel és egyéb hívójelekkel próbálják magukhoz csalogatni a nőstényeket. Eme faj esetében, számos tulajdonságról tudjuk, hogyan jelzik az egyedek minőségét, ilyen például a testméret, a kor, a hímek feltűnő fekete tollazata a költési időszak során, vagy a fehér szárnyfolt, amely mindkét ivarnál megtalálható. Ezek a jellegzetes tulajdonságok teszik az örvös légykapót alkalmas modellállattá a hímek változatos udvarlási viselkedését befolyásoló külső és belső tényezők vizsgálatára.

A párválasztás időszakában, a kutatók előre befogott örvös légykapó tojókat helyeztek kalitkákban a hímek által elfoglalt költőodúk tetejére, ezzel szimulálva a tojók érdeklődését a hímek iránt, illetve ezzel mérve a hímek udvarlási viselkedését. Minden hímet több különböző tojóval teszteltek, és ugyanazt a tojót több különböző hímnek mutatták be. A kutatók 11 éven át több mint 630 viselkedési teszt elvégzése után három izgalmas eredményre jutottak. Először is, egyes hímek következetesen gyorsan és lelkesen udvaroltak a tojóknak, míg mások kevésbé intenzíven reagáltak a tojók jelenlétében, ami arra utalhat, hogy az udvarlás intenzitása egyedre jellemző, sajátos tulajdonság ebben a madárfajban. „Mivel a párválasztási időszakban gyakran több tojó is felkeresi az udvarló örvös légykapó hímeket, a jó minőségű hímek következetesen alacsonyabb udvarlási intenzitást mutathatnak, ha úgy érzékelik, hogy vonzóbbak a tojók számára, és az udvarlás más tevékenységektől vesz el energiát. Ezzel szemben a rosszabb minőségű hímek, akiknek a párba állási valószínűsége alacsonyabb, következetesen határozottabb udvarlási stratégiát választhatnak” – magyarázza David Canal, a tanulmány vezető szerzője.

Másodszor, a kutatók azt is megfigyelték, hogy egyes tojók rendre nagyobb érdeklődést váltottak ki a hímekből, mint más tojók, ami arra utalhat, hogy a hímek párválasztása is tudatos. Nem sikerült azonban azonosítani azokat a tojóra jellemző tulajdonságokat, amelyek meghatározzák a hímek viselkedési válaszának intenzitását. „Lehetséges azonban, hogy az udvarlási viselkedésben tapasztalt változatosságot olyan, a tanulmányunkban nem mért tulajdonságok befolyásolják, mint például az énekkel kapcsolatos jellemzők, az agresszivitás, vagy a tollazat egyes jellemzői (pl.: az ultraibolya komponensei), amelyeket a madarak jelzésként használnak a párválasztás során ” – állítja David Canal. Utoljára, de nem utolsó sorban, a kutatók azt is kimutatták, hogy a hímek a szezon előrehaladtával és a párba állásra való esély csökkenésével fokozták az udvarlási intenzitásukat, függetlenül a kihelyezett tojó minőségétől. Ez azt mutatja, hogy a hímek kevésbé válogatósak, ha nő annak a kockázatnak a valószínűsége, hogy nem találnak maguknak párt. „Ez az eredmény ismét megerősíti azt az elképzelést, hogy a hímek nem csak „egyszerű, érzéketlen önmagukat másoló gépek”, hanem a hímek képesek viselkedésüket az fennálló körülményekhez, például a még párba nem állt tojók vagy a konkurens hímek jelenlétéhez igazítani” – fejti ki David Canal.

Összességében ez a munka rávilágít az udvarlási intenzitás fontosságára, amely megbízhatóan jelzi a hím minőségét a párválasztás során. Fontos megjegyezni, hogy a hímek a lehetséges párjuk minőségéhez igazíthatják udvarlásuk intenzitását, ami azt jelzi, hogy válogatósak is lehetnek, egészen addig, amíg a körülmények el nem kezdenek rosszabbra fordulni, és akkor egy rossz minőségű tojóval való párba állás is jobb választás, mint egyedül maradni.

Az Ökológiai Kutatóközpont Vízi Ökológiai Intézetének kutatói is részt vettek az édesvizek szalinizációjával kapcsolatos globális kutatási prioritások megalkotásában. Review cikküket az ökológia egyik legrangosabb folyóiratában, a Trends in Ecology and Evolution-ben közölték.

Az édesvizek sótartalmának növekedése világszinten napjaink egyik legégetőbb felszíni vízkészleteket érintő problémája, amely a biodiverzitást és a társadalom számára biztosított ökoszisztéma-szolgáltatásokat is veszélyezteti. A kutatási hiányterületek bemutatására és a jövő kutatási prioritásaira tett most javaslatot egy nemzetközi kutatókból álló kutatócsoport, az Ökológiai Kutatóközpont részvételével futó H2020 AQUACOSM-plus projekt keretében.

Forrás: Cell Press journal