Podzemné ekosystémy sú tajuplnou, starostlivo ukrytou súčasťou prírody, avšak hrajú jednu z kľúčových úloh v spleti života na Zemi. Pri spolupôsobení rozmanitých organizmov v nich prebieha kolobeh látok a tok energie, mnohým druhom živočíchov poskytujú bezpečný trvalý, či dočasný úkryt pred nepriaznivými vonkajšími vplyvmi a vytvárajú sa tu dôležité zásoby pitnej vody. Jaskyne predstavujú bránu do podzemia a ponúkajú príležitosť študovať skryté ekosystémy, ktorých fungovanie nie je stále dostatočne pochopené. U nás sa odhaľovaním diverzity jaskynných organizmov v Západných Karpatoch, ale aj na Balkánskom polostrove dlhodobo zaoberá výskumná skupina profesora Kováča, pôsobiaca na Ústave biologických a ekologických vied Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach.
 |
 |
 |
Jaskynné článkonožce: pavúk, šťúrovka a žižiavka (Foto: Ľ. Kováč).
Výskumný tím úspešne odhaľuje ekologické väzby jaskynných živočíchov na faktory prostredia, ich ekofyziologické parametre, fylogenézu a evolúciu vybraných druhov na základe dôkladného štúdia morfologických (vonkajších) znakov a analýzy molekulárnych markerov DNA. Tím sa zameriava aj na odhaľovanie interakcií jednotlivých zložiek subteránneho systému a postupné odhaľovanie jeho potravnej (trofickej) siete. Zistilo sa, že v jaskynnom v prostredí sú tieto potravné siete oveľa komplikovanejšie, ako sa pôvodne predpokladalo.
Kolegom z našej fakulty sa podarilo v spolupráci s pracovníkmi Masarykovej univerzity v Brne publikovať štúdiu v prestížnom časopise Scientific Reports. Zamerali sa na odhalenie trofickej siete a vzájomných vzťahov predátorov jaskýň. Prvým autorom tejto publikácie je doktorka Andrea Parimuchová, mladá vedecká pracovníčka z Katedry zoológie ÚBEV Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach.
 |
 |
Výskum prebiehal v Ardovskej jaskyni v Slovenskom krase. Dr. Parimuchová pri odbere vzoriek živočíchov (Foto: Ľ. Kováč).
Ako modelové prostredie poslúžila Ardovská jaskyňa v Slovenskom krase s veľmi unikátnym zložením fauny. Na odhalenie spomínanej potravnej siete boli využité moderné molekulárne metódy (Next Generation Sequencing) so zameraním na detekciu koristi v telách predátorov, ktoré v jaskyni dominujú. Typickými predátormi sú roztoče, chrobáky a pavúky, a predpokladalo sa, že medzi nich patria aj šťúrovky. Ich potenciálnou korisťou sú viaceré skupiny článkonožcov, ktoré tiež obývajú jaskynné prostredie. Pre porovnanie absolútnej a relatívnej veľkosti tela koristi jednotlivých predátorov boli využité generalizované lineárne modely.
Vyhodnotenie veľkosti koristi pre 5 druhov predátorov a relatívnej veľkosti tela predátorov. Modrá čiara indikuje priemernú veľkosť. Šťúrovky a roztoče sa živia relatívne veľkou korisťou voči svojmu telu. Prevzaté z Parimuchová et al. (2021).
Výsledky ukázali, že chrobáky rodu Quedius lovili relatívne malú korisť (menšiu než sú oni sami), zatiaľ čo šťúrovky rodu Eukoenenia a roztoče rodu Parasitus sa živili relatívne veľkou korisťou. Tieto drobné predátory zrejme konzumujú vajíčka svojej veľkej koristi, prípadne ich mŕtve telá. U všetkých predátorov sa zistil vysoký podiel intragildovej predácie, teda to, že predátory v tomto jaskynnom systéme si častokrát vyberajú ako korisť predátory z iných skupín článkonožcov a tzv. vrcholový predátor v podzemnom ekosystéme neexistuje. U roztočov a chrobákov bola zistená vnútrodruhová konzumácia (kanibalizmus). Hodnoty Piankovho indexu poukázali na najvyššie prekrytia trofickej niky (konzumáciu rovnakej koristi) medzi pavúkmi rodu Porrhomma a roztočmi rodu Parasitus, a ďalej medzi pavúkmi rodu Centromerus a šťúrovkami rodu Eukoenenia. Dvojkrídlovce a rovnakonôžky neboli potvrdené ako prevládajúca korisť predátorov, a to napriek ich hojnému výskytu v jaskyni.
Identifikovaná trofická sieť medzi piatimi predátormi. Hrúbka čiary indikuje mieru konzumácie jedincov druhu. Roztoče a chrobáky Quedius vykazujú vnútrodruhovú konzumáciu, konzumujú teda jedince vlastného druhu. Prevzaté z Parimuchová et al. (2021).
Publikovaná práca poukázala na to, že výživa v rámci rovnakej potravnej úrovne hrá dôležitú úlohu u predátorov obývajúcich podzemné ekosystémy. Táto štúdia je zároveň prvým vedeckým dôkazom, že šťúrovky (Palpigradi) sa živia výhradne živočíšnou potravou. Sú to unikátne, vzácne a stále záhadné jaskynné pavúkovce, ktorých potravné nároky sa v tejto štúdii podarilo napriek ich miniatúrnej veľkosti trochu viac poodhaliť.
Citácia publikovanej štúdie:
Parimuchová, A., Dušátková Petráková, L., Kováč, Ľ., Macháčková, T., Slabý, O., Pekár, S. 2021. The food web in a subterranean ecosystem is driven by intraguild predation. Scientific Reports, 11, 4994. https://doi.org/10.1038/s41598-021-84521-1
