Biologické centrum Akademie věd ČR, Hydrobiologický ústav FytoPlankton.cz - homeBiology Centre of the Academy of Sciences of the Czech Republic, Institute of Hydrobiology

O nás...

Laboratoř ekologie fytoplanktonu je součást Hydrobiologického ústavu (Biologické centrum AV ČR), který se zabývá především výzkumem údolních nádrží. Probíhá dlouhodobé monitorování údolních nádrží Slapy (od r. 1959) a Římov (od r. 1979) zaměřené na postižení dlouhodobých změn – např. měnící se přísun živin v důsledku změn hospodaření v povodí. Na těchto nádržích má ústav vlastní terénní stanice vybavené pro základní terénní práci i předběžné zpracování vzorků. Ústav je zaměřen na studium struktury a funkčních vztahů ekosystémů údolních nádrží a jezer jako procesů ovlivňujících zásadním způsobem kvalitu vody. Výzkum přitom pokrývá všechny základní oblasti limnologie.

Kromě studia údolních nádrží v ČR rozšířil ústav své aktivity i na acidifikovaná jezera se zjednodušenými potravními sítěmi a na zahraniční údolní nádrže, jejichž odlišný charakter umožňuje širší zobecnění získaných poznatků. HBÚ je organizátorem pravidelných mezinárodních konferencí o limnologii údolních nádrží, jeho vědečtí pracovníci se podílejí na mnoha mezinárodních kurzech a všichni jsou také různou měrou zapojeni do výuky na Biologické fakultě Jihočeské univerzity

Výzkum naší laboratoře je zaměřen na studium ekologie fytoplanktonu, zejména sinicových vodních květů. Naším cílem je zjistit, které faktory určují druhové složení vodního květu v jednotlivých přehradách a mají vliv na dominanci sinic nad ostatním fytoplanktonem. Dále se zabýváme otázkami správné klasifikace sinic založené na kombinaci morfologických a molekulárně genetických metod. Velká pozornost je věnována i pikoplanktonním druhům sinic. Nejdůležitější kmeny sinic byly úspěšně izolovány a kultivovány a jejich kultury se nyní nacházejí v naší sbirce.

Vybavení:

  • Inverzní mikroskop Olympus IMT 2 používaný ke kvantifikaci fytoplanktonu.
  • Mikroskop Olympus BX 51
          -vybavený flourescenční lampou, fázovým kontrastem a technikou Nomarského interferenčního diferenciálního kontrastu.
  • Digitální fotoaparát Olympus DP 70
  • Sensor LI 193 SA pro měření světla pod vodou s datalogrem LI-1400
  • Flow Box Steril GE
  • Kultivační místnost s regulovatelným teploty a světla
  • Zkřížené gradienty světla a teploty
  • Sbírka izolovaných kmenů planktonních druhů sinic

    Hlavní oblasti zájmu:

    Pikoplankton
    Pikoplanktonní sinice jsou drobné fotosyntetizující organismy kulatého, oválného či tyčinkovitého tvaru o velikosti 0,6 až 2 mm. Dělí se v jedné nebo ve dvou na sebe kolmých rovinách. Tyto druhy neobsahují plynové měchýřky (aerotopy), a proto bývají rozptýleny v celém vodním sloupci, a nebo formují hloubková maxima. Nejdůležitější roli představují v mořích a oceánech, kde často tvoří hlavní složku primární produkce a prvotní článek potravního řetězce. Ve sladkovodních ekosystémech nebývá jejich výskyt tak hojný, ale přesto jsou důležitým a velice zajímavým předmětem studia, obzvláště pak v oligotrofních ekosystémech, kde je růst ostatních druhů sinic a řas limitován. Ve vodním prostředí se tyto sinice vyskytují soliterně nebo mohou tvořit obrovské kolonie (průměr až 200 mm). Mezi nejběžnější rody patří rod Synechococcus, Cyanobium a Synechocystis, které se vyskytují soliterně, a rody Aphanocapsa, Aphanothece a Cyanodictyon tvořící kolonie.

    Na našem pracovišti je zkoumáno rozšíření pikoplanktonních sinic v eutrofních a mesoeutrofních sladkovodních ekosystémech. Na kmenech vyizolovaných z těchto prostředí provádíme růstové experimenty v gradientech světla a teploty, testy toxicity, při pokusech s prvoky zkoumáme úlohu pikoplanktonních sinic v potravním řetězci a mikrobiální smyčče živin ve vodním ekosystému a provádíme analýzy fenotypické a genetické variability (metody ARDRA, sekvenace 16S rDNA + ITS).

    Ekologie fytoplanktonu a vodních květů v našich přehradách
    V minulých letech bylo studováno druhové složení letního fytoplanktonu na 50 vybraných eutrofních nádrží. Zatímco v roce 2000 byl vodní květ sinic různé kvantity nalezen na 47 % zkoumaných přehrad, v roce 2003 to bylo již 70 %. Vodní květy sinic nejsou ani zdaleka na ústupu, ale naopak představují závažný problém. Druhové složení vodního květu se liší v závislosti na konkrétní lokalitě. Na většině námi zkoumaných přehrad dominují v posledních letech druhy rodu Microcystis (v roce 2003 dominovaly 65 % lokalit, na dalších 30 % lokalit se vyskytovaly v menším množství). Ostatní sinice rodů Anabaena, Aphanizomenon, Woronichinia a Planktothrix jsou méně časté.
    Druhové složení, množství fytoplanktonu a dynamika jeho vývoje závisí velkou měrou kromě množství živin v nádrži také na charakteru vegetační sezóny v určitém konkrétním roce. Jako příklad může posloužit srovnání let 2003 a 2004. V roce 2003, kdy panovala v období červen až září tropická vedra doprovázená nízkými srážkami, se silný vodní květ vyskytoval téměř ve všech nádržích. V následujícím roce 2004 teploty nedosahovaly předchozích extrémů a vodní květ nebyl na řadě lokalit ani zdaleka tak intenzivní jako v předchozím roce, na jiných eutrofních nádržích byly dominantní různé druhy řas.

    Morfologické a molekulární  charakteristiky vláknitých sinic
    Studium planktonních zástupců rodu Anabaena se soustřeďuje zejména na spirální druhy. Jsou sledovány morfologické charakteristiky přírodních populací i kmenů převedených do kultury (tekuté médium WC, světelný režim 16L:8D). Ovlivnění morfologie teplotou a intenzitou světla je testován pomocí pokusů se zkříženými gradienty teploty a světla, vliv turbulencí pomocí kultivace kmenů na třepačce. Reverzibilita morfologických změn je testována pomocí inkubace v Pringsheimově půdním médiu a v pelagiálu Římovské nádrže v sáčcích z dialyzační membrány. Předpokládá se sekvenování genu pro 16S rRNA a konfrontace a diskuse morfologických a molekulárně-biologických výsledků.

    Rozšiřování a udržování sbírky izolovaných kmenů planktonních druhů sinic

    V současné době je provozována a udržována sbírka kmenů sinic, která k dnešnímu dni čítá více než 200 položek druhů, které jsou běžnou součástí vodních květů v našich přehradách. Ve sbírce se nalézá 59 kmenů kokálních, 76 vláknitých a kolem sta izolátů pikoplanktoních sinic. Kultivované kmeny sinic jsou geneticky a morfologicky analyzovány a podrobovány laboratorním experimentům.



  • ---
    © 2018 FytoPlankton.cz - Laboratoř ekologie fytoplanktonu
    Biologické centrum Akademie věd ČR, Hydrobiologický ústav