Laboratoř ekologie fytoplanktonu a nádržové limnologie

Laboratoř ekologie fytoplanktonu a nádržové limnologie je součástí Oddělení mikrobiální ekologie vody na Hydrobiologickém ústavu Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích. Zabýváme se zde výzkumem mikroskopických řas a sinic (souhrnně nazývanými fytoplankton) a ekologií člověkem vytvořených přehradních nádrží. Nádrže poskytují celou řadu důležitých ekosystémových služeb, např. jsou významnými zdroji vody pro vodárenství, zemědělství a průmysl, slouží k rekreaci či dopravě, nadlepšují průtoky a chrání nás před povodněmi.

Náš výzkum mikroskopických řas a sinic vedl k novým poznatkům o jejich taxonomii, ekologii, ekofyziologii a interakcích s bakteriemi. Na našem pracovišti jsme shromáždili unikátní sbírku několika set kmenů sinic a řas, izolovaných z různých typů sladkých vod. Mezinárodního uznání jsme dosáhli v moderní taxonomii sinic, kde používáme kombinace klasických (mikroskopie) a moderních přístupů molekulární biologie). U vybraných kmenů sinic se snažíme s použitím přístupů bioinformatické analýzy genomu identifikovat nové bioaktivní sekundární metabolity s potenciálním praktickým využitím a rovněž se snažíme objasnit jejich biosyntézu. V nedávné době jsme se zaměřili i na identifikaci nových, málo známých sinicových toxinů vyskytujících se ve vodním prostředí. Tyto toxiny mohou být potenciálně nebezpečné jak pro další složky vodního ekosystému (např. úhyny volně žijících zvířat po požití jedovatých sinic), tak pro veřejnost.

Analýza dlouhodobých datových řad nám umožňuje identifikovat důležité dlouhodobé trendy a také objasnit vlivy např. obhospodařování krajiny, managementu nádrží a probíhající klimatické změny na vodní společenstva, včetně dopadu klimatických extrémů na fungování nádrží. Zaměřujeme se i na výzkum mezidruhové kompetice (soutěž o zdroje) a ekofyziologie fytoplanktonu, kdy hledáme vztahy a souvislosti mezi vlastnostmi jednotlivých druhů a jejich schopností uplatnit se ve vodním ekosystému. Vyvíjíme a používáme moderní fluorescenční metody umožňující charakterizovat fyziologickou odpověď řas a sinic na změny prostředí jak na úrovni jednotlivých buněk, tak i společenstev, což poskytuje cenná vodítka k hlubšímu poznání procesů, které určují např. prostorovou heterogenitu či dlouhodobé změny ve vodním prostředí. Tyto metody umožňují kvalitativní i kvantitativní vyhodnocení např. produkce různých chemických látek, rychlosti růstu, životaschopnosti na úrovni jednotlivých buněk, což výrazně napomáhá našemu výzkumu vzájemných interakcí mezi různými skupinami organismů – fytoplanktonem, bakteriemi, houbami a bičíkovci.