Biogeografie protist

možnosti praktické ochrany diverzity protistních organismů

Obr. 13.1. Hodnotící schéma IUCN červeného seznamu (Juráň & Kaštovský, 2019).

Ochrana organismů se v globálním měřítku řídí metodikami spojenými s červeným seznamem (https://www.iucnredlist.org/), který je spravován Mezinárodním svazem ochrany přírody (International Union for Conservation of Nature, IUCN, https://www.iucn.org/). Součástí červeného seznamu jsou kritéria pro hodnocení míry ohrožení organismů, která vycházejí především z populační dynamiky druhu a zahrnují hodnocení spojené s (1) redukcí velikosti populace, (2) rozšířením, (3) problematikou malých populací, (4) malými a omezenými populacemi, (5) pravděpodobností vymření. Tato pravidla jsou těžce uchopitelná pro mikroorganismy, proto také není žádný mikroorganismus součástí červeného seznamu publikovaného IUCN. Z protistních organismů jsou zde zastoupeny především mořské makroskopické řasy.

Výsledkem hodnotícího procesu (Obr. 13.1.) je zařazení druhu do jedné z příslušných kategorií, pro druhy, pro jejichž hodnocení není dostatek relevantních dat, se využívá kategorie Data Deficient (DD). V rámci červeného seznamu IUCN jsou rozeznávány kategorie: téměř ohrožený taxon (Near Threatened, NT), málo dotčený taxon (Least Concern, LC) a dále pak kategorie obecného ohrožení – zranitelný taxon (Vulnerable, VU), ohrožený taxon (Endangered, EN) a kriticky ohrožený taxon (Critically Endangered, CR). Pro makroskopické organismy lze uplatnit také kategorie: taxon vyhynulý v přírodě (Extinct in the Wild, EW) a vyhynulý taxon (Extinct, EX).

Jak již bylo řečeno, IUCN červený seznam zahrnuje pouze makroskopické řasy ze skupiny zelených řas (Chlorophyta), chaluh (Phaeophyceae) a ruduchu (Rhodophyta), většina těchto řas je spojena se souostrovím Galapágy a jedná se o endemity tohoto souostroví. V rámci červeného seznamu je uváděna jedna vyhynulá makroskopická řasa, a to ruducha Vanvoorstia bennettiana ze zálivu v Sydney.

V otázce praktické ochrany protistních organismů je důležité zdůraznit, že v tomto případě je nutné realizovat místo druhové ochrany především ochranu stanovišť těchto organismů. Protistní organismy jsou obecně chápány jako dobré bioindikátory a to z několika důvodů, které uvádí Payne (2013): (1) citlivost k environmentálním parametrům, (2) funkční důležitost pro ekosystém a jasná trofická pozice, (3) široké rozšíření, (4) velikost a početnost, (5) rychlost odpovědi, (6) jednoduchost analýzy, (7) potenciál zachování v sedimentech. Z těchto důvodů mohou protista fungovat jako první ohlašovatelé negativních změn ve svých habitatech a díky tomu může dojít ke včasným managementovým opatřením, reakce rostlinných a živočišných společenstev je ve srovnání se společenstvy protist mnohem pomalejší a následná managementová opatření mohou být složitější na realizaci nebo nákladnější.

Oblast praktické ochrany heterotrofních protist je poměrně recentní a od toho se také odvíjí relativně malé množství studií věnujících se této problematice. Souhrnně toto téma diskutují Cotterill et al. (2007), vyzdvihují především ekologickou roli protistních organismů, roli v toku látek a energií apod. a uvádějí několik důvodů, proč je potřeba protista chránit:

  1. mnozí protisté jsou vázaní na mnohobuněčné organismy, především v jako jejich symbionti nebo komenzálové a tudíž jejich vymizení může mít dopad i na tyto organismy, jako příklad autoři uvádějí specifické nálevníky vázané na vodní brouky;

  2. změny nebo zánik biotopů protist, které mohou vést k vymizení těchto organismů, vzhledem k jejich rychlé a citlivé odpovědi na změny prostředí;

  3. ztráta typových lokalit, které demonstrují na vymizení krytenky Difflugia biwae z jezera Biwa (Japonsko) ve spojení s jeho eutrofizací; typové lokality jsou často zásadní z taxonomického nebo geografické pohledu na studium protistních organismů; tento problém je často spojen z endemickými monotypickými rody;

  4. ztráta unikátních genetických zdrojů, kde autoři uvádějí jako příklad především ztrátu informace o evolučně zajímavých biologických, metabolických či fyziologických adaptacích.

Zajímavý a unikátní příklad z praktické ochrany biotopů heterotrofních protist představuje práce Cotterill et al. (2013), ve které autoři popisují vyhlášení pravděpodobně prvního maloplošného chráněného území díky výskytu protistních druhů – předmětem ochrany se tak stala malá efemerní tůňka v oblasti Krauthügel poblíž města Salzburg (Obr. 13.2.). V rámci intenzivního faunistického průzkumu bylo v této lokalitě nalezeno více než 150 druhů půdních nálevníků, z nich je 10 druhů považováno za málo známé a 8 druhů bylo z této lokality popsáno.

Obr. 13.2. Tůňka v oblasti Krauthügel (Cotterill et al., 2013).

Na základě těchto poznatků došlo k vyhlášení této lokality přírodní památkou a v rámci ochrany tohoto biotopu byl navržen také jeho management. Vzhledem k tomu, že se lokalita nachází v zemědělsky obhospodařované oblasti, byla kromě vlastního vyznačení chráněného území vyznačena také bezzásahová zóna, která má snížit vliv okolního hospodaření na lokalitu (Obr. 13.3.).

Obr. 13.3. Tůňka v oblasti Krauthügel. Vlastní chráněná tůň vyznačena modře, zeleně je vyznačená bezzásahová „pufrační“ zóna (Cotterill et al., 2013).

Ochrana řas je řešena poněkud detailněji a existuje poměrně široké množství prací, které se zabývají otázkami praktické ochrany makroskopických i mikroskopických řas (přehled v Juráň & Kaštovský, 2019). V těchto pracích obecně dominují makroskopické, většinou mořské řasy (Obr. 13.4.).

Obr. 13.4. Zastoupení makroskopických řas v publikovaných červených seznamech napříč Evropou. Počty druhů vynesené na logaritmické škále (zpracováno podle různých zdrojů, detaily v Juráň & Kaštovský, 2019).

Převaha makroskopických řas má své opodstatnění, protože se u nich dobře studuje jejich historické rozšíření v kombinaci s daty o recentní distribuci a právě tato kombinace umožňuje relativně snadnou evaluaci stupně jejich ohrožení. Příkladem může být práce Thibaut et al. (2016), kteří studovali populace chaluhy rodu Sargassum v části Středozemního moře, kde se vyskytuje 9 druhů tohoto rodu. Jejich výsledky se opíraly o studium záznamů o rozšíření druhů v oblasti za zhruba 200 let, a to především na základě studia herbářových položek a literatury. K historickým datům pak přidali autoři data z vlastního floristického průzkumu v letech 2003 až 2014. Výsledky ukazují mimo jiné vytlačování původních druhů invazních druhem Sargassum muticum nebo degradaci a ohrožení biotopů některých druhů (např. S. hornschuccii a S. acinarium). Takovéto studie pak mohou posloužit jako podklady pro přípravu plánů pro ochranu těchto druhů a jejich biotopů.

Ochrana mikroskopických řas je oproti makroskopickým řasám poměrně nedostatečně řešená, mikroskopické řasy jsou v různých publikovaných červených seznamem zastoupeny jenom sporadicky (Obr. 13.5.).

Obr. 13.5. Porovnání zastoupení mikro- a makroskopických řas v různých červených seznamech publikovaných napříč Evropou (Juráň & Kaštovský, 2019).

V rámci mikroskopických řas v červených seznamech převažují především rozsivky (Bacillariophyceae) díky jejich důležité roli při bioindikaci a krásivky (Desmidiales), ostatní skupiny mikroskopických řas jsou zastoupeny sporadicky. Hlavními problémy, které jsou spojeny s inkorporací mikroskopicích řas do praktické ochrany přírody jsou:

  1. extrémní počty taxonů v rámci jednotlivých skupin, např. v rámci krásivek a rozsivek působí červené seznamy spíše jako seznamy vzácných druhů;

  2. zařazování druhů, které se velmi těžko determinují (např. zástupci půdního rodu Vaucheria nebo zelené vláknité řasy rodů Oedogonium a Bulbochaete), protože pro jejich determinaci je důležité sledovat jejich životní cyklus a především rozmnožovací orgány;

  3. nemožnost aplikovat pravidla IUCN pro evaluaci druhů (viz výše).

Obecně se však autoři shodují, že je potřeba chránit především biotopy řas, nikoliv jednotlivé druhy. Nutnost ochrany biotopů demonstrují například Komárek & Marvan (1996) na příkladech poklesu druhové bohatosti parožnatek (Charophycae) a ruduch (Rhodophyta) v souvislosti s destrukcí jejich biotopů, ohrožení vzácných druhů rozsivek vázaných na slaniska na jižní Moravě, poklesu druhové bohatosti krásivek (Desmidiales) v rámci tůní v okolí rybníka Řežabinec, kde došlo díky nevhodnému managementu až k 2,5násobnému poklesu v druhové bohatosti těchto řas na lokalitě.

Vzhledem k problematické aplikaci kritérií používaných pro IUCN červený seznam se Juráň & Kaštovský (2019) pokusili vytvořit hodnotící schéma pro zhodnocení míry ohrožení jednotlivých druhů a vytvoření červeného seznamu použitelného i pro mikroskopické řasy (Obr. 13.6.) Podobná kritéria uvádí také Brodie et al. (2009), zde se však autoři věnují většinou mořským makroskopickým řasám.

Obr. 13.6. Schéma pro přípravu červeného seznamu s ohledem na mikroskopické řasy (Juráň & Kaštovský, 2019).

Vzhledem k poměrně širokému rozšíření protistních organismů je také poměrně široký seznam biotopů, které mohou být ohroženy a které by mohly vyžadovat ochranu. Na přirozené biotopy působí poměrně velké množství faktorů, které mohou vést k destrukci těchto biotopů (Obr. 13.7.). Tyto faktory jsou spojené především s činností člověka (urbanizace, hospodářské využívání biotopů, těžba, znečišťování, nadužívání nebo zatěžování biotopů…) a také různými přírodními procesy (sukcese, změna klimatu, geologické události), na pomezí mezi lidskou činností a přírodními procesy stojí také introdukce nepůvodních invazních druhů (viz Kapitola 12.). Problematice ohrožených biotopů se na úrovni evropského regionu věnují Janssen et al. (2016), kteří publikovali aktuální červený seznam evropských biotopů.

Obr. 13.7. Přehled faktorů ohrožující různé biotopy (Janssen et al., 2016).

Jak už bylo zmíněno, v rámci České republiky jsou informace spojené s rozšířením heterotrofních protist nedostačující k vyvození závěrů ve spojení s jejich praktickou ochranou. Nicméně lze předpokládat, že některé biotopy, které jsou typické vzácnou řasovou flórou, mohou být bohaté i z pohledu výskytu heterotrofních prostist a tudíž jejich in situ ochrana může mít pozitivní dopad na jejich mikrobiální společenstva. Takové biotopy uvádí Skácelová in Machar & Drobilová (2012) a jedná se především o (1) neregulované tekoucí vody (2) říční ramena, tůně nebo pískovny v nivách, (3) rašeliniště (příkladová studie Kreutz & Foissner, 2007, viz Kapitola 7.), (4) studánky, prameniště, prameny a (5) různé mokřadní biotopy. Přehled některých dalších podobných biotopů je zmíněn věnované otázce endemismu protist (viz Kapitola 7.).

Ochranu protistních organismů je nejlepší realizovat formou ochrany jejich biotopů (tzv. in situ ochrana), pro zachování genetické diverzity protistních organismů lze využít jejich dlouhodobé udržování v kulturách deponovaných v některé ze světových sbírek mikroorganismů, v tomto případě se jedná o metody ex situ ochrany. Metodiky in situ a ex situ ochrany protist diskutuje Brodie et al. (2009) na příkladu řas, mnohé z uvedených přístupů, lze aplikovat na protistní organismy obecně.