Alena Lukešová

 Ing., CSc.

E-mail: luksa@upb.cas.cz

Telefon: +420 38 777 5738

Fax: +420 38 531 0133

Vzdělání, kvalifikace:

Ing. – obor fytotechnický,  Provozně ekonomická fakulta České Budějovice, Vysoká škola zemědělská  Praha (1978)

CSc. -  ekologie, Československá akademie věd, České Budějovice (1990)

Vědecko-výzkumná  činnost:

Taxonomie, biologie a ekologie půdních řas a sinic

Úloha řas a sinic při kolonizaci, sukcesních procesech a tvorbě biologických krust -

sukcese společenstev půdních řas a sinic po požárech, po odumírání lesů, na opuštěných polích, kolonizace deglaciovaných území (Arktida, Antarktida), výsypek po těžbě uhlí, apod.

Řasy extrémních biotopů (horké a chladné pouště, extrémně kyselé půdy, kontaminované půdy, jeskyně, apod.). Interakce mezi půdními řasami, sinicemi a půdními bezobratlými živočichy.

Ekofyziologie půdních řas a sinic, zejména ve vztahu k nízké teplotě a desikačnímu stresu (kryomikroskopie, fotosyntéza –fluorescence).

Kryoprezervace řas a sinic

Vědecké projekty:

The COnservation of a vital european scientific and Biotechnological Resource: micro Algae and Cyanobacteria (COBRA) Framework 5, EC, 2001-2004, spoluřešitel)

Hlavním cílem projektu byl vývoj a standardizaci moderních zamrazovacích metod pro dlouhodobé uchovávání vědecky a biotechnologicky významných kmenů řas a sinic.

Detailní charakteristika celého mezinárodního projektu je podána na http://www.cobra.ac.uk/. Výzkum na ÚPB byl zaměřen na kryoprezervaci půdních řas a sinic. Byla otestována řada kryoprezervačních protokolů na 300 kmenech z různých morfologických a taxonomických skupin a izolovaných z různých geografických a klimatických oblastí. Byla mezi nimi nalezena řada problematických  až „cryopreservation recalcitrantních“ druhů (kmenů), u nichž byly nejmodernějšími technikami (kryomikroskopie, diferenciální skanovací kalorimetrie, FluorCam, TEM, GC) studovány  mechanismy jejich poškození. Jejich objasnění vedlo  k vyvinutí nových kryoprezervačních metod, postupů a protokolů, které umožnily úspěšnou kryoprezervaci některých  druhů, nepřežívajících žádné dosud známé kryoprezervační postupy. Pro uchovávání některých problematických kmenů se ukázala slibnou alternativní kryoprezervační metoda využívající různě osmoticky a vzdušně vysoušené alginátových kuličky se suspenzí řas (encapsulation-dehydration metoda). Zajímavých a snadno prakticky aplikovatelných výsledků bylo dosaženo při studiu vlivu chladové aklimace na přežívání nízkých (do -40°C) a ultranízkých teplot (do -196°C).

     Na širokém spektru druhů byla otestována řada metod na zjištění  viability a „recovery“ po kryoprezervaci. Byly vyvinuty dvě nové nedestruktivní metody, první je založená na digitálním zobrazování nárostu řas (NAJA Image Analysis-Jirka, L., Hauer, T., 2003: http://www.sinicearasy.cz/NAJA/), druhá na měření fotosyntetické aktivity řas a reverzibility poškození fotosyntetického aparátu s využitím kinetické fluorescenční kamery.

Biodiverzita a ekologie sinic a řas minerálních pramenů a rašelinišť v oblasti Mariánských Lázní a SPR Soos (Grantová agentura České republiky, 1996-1998, spoluřešitel)

Projekt byl zaměřen nejen na studium řas a sinic vodních biotopů, ale i půd a aerofytických stanovišť. Biodiverzita půdních řas byla na všech lokalitách mnohem nižší nežli biodiverzita  vodních biotopů. Abundance půdních řas dosahovala však často nejvyšších hodnot udávaných v literatuře pro tyto půdní organismy. Charakter a druhová diverzita společenstev půdních řas závisely na vlastnostech substrátu (zejména pH, vlhkost). Na povrchu rozsivkového štítu (Soos) dominovaly nejen typické půdní druhy (např. Pseudococcomyxa simplex), ale zejména druhy minerálních pramenů a mělkých tůní (např. Euglena mutabilis, Zygogonium ericetorum, Nodularia harveyana, etc.). Pro suché půdní mofety (lokalita Bublák) byly typické viditelné povlaky řas, v nichž dominovaly hlavně Microthamnion strictissimum a Chlorobotrys sp. Na rašeliništích byl charakter společenstev určován vodním režimem. Na rašeliništi Krásno (Slavkovský les) vedly těžební aktivity spojené s odvodněním k úplné přestavbě společenstev řas z vodních na půdní. Studium transektu vytýčeného od původního rašeliniště až po různá sukcesní stadia po těžbě rašeliny ukázalo, že typická společenstva půdních řas se vyvíjela při relativní půdní vlhkosti pod 80%.  Společenstva půdních řas v rašeliništích s nízkým pH byla tvořena pouze zelenými řasami, jejich abundance však dosahovala ve starších sukcesních stadiích vysokých hodnot -až 17 mil. buněk/ g suché půdy.

Úloha řas v přirozené sukcesi vyhořelých borových lesů (Grantová agentura AV ČR, 1993-1995, řešitel)

 Projekt byl zaměřen na studium kolonizace řas, mechů, vyšších rostlin a živočichů v ca 30 letém borovém lese kompletně vyhořelém při velkoplošném požáru (1280 ha) borových porostů na písčitých půdách na Jižním Slovensku (Lozorno).

     Půdní řasy byly prvními kolonizátory, již měsíc po požáru bylo izololováno 15 druhů řas, i když jen v nepatrné abundanci. Rychlý rozvoj řas v povrchové vrstvě půdy vedl k tvorbě viditelných krust již během prvního, ale zejména druhého roku sukcese (max. biomasa 990 mg chla, max. abundance 1.2 x 10⁸ buněk/g suché půdy). Jako první se uplatňovaly kokální zelené řasy (Bracteacoccus, Actinochloris), později dominovaly zelené vláknité druhy r. Klebsormidium. Během třetího roku sukcese se snižovala jak abundance tak biomasa řas v závislosti na zvyšující se pokryvnosti mechů a vyšších rostlin, druhová bohatost řas se však nadále zvyšovala. Charakter kolonizace řas byl ovlivněn fyzikálně-chemickými vlastnostmi substrátu (písek/popel).

     Kolonizace vyšších rostlin byla pomalá. Celková pokryvnost činila pouze 1% v prvním roce a kolem 15% v druhém roce sukcese. Mechová vrstva se vyvíjela v prvním roce rychleji nežli bylinná, později mechy tvořily 50% celkového pokryvnosti. Anemochorní,  zoochorní a myrmekochorní druhy se při kolonizaci podílely rovnoměrně. Zavlečené Severoamerické druhy dominovaly mezi prvními kolonizátory.

     Podstatná část půdní fauny byla soustředěna do míst, kde se vyvíjela vegetace. Nejhojnější skupiny byly Diptera a Coleoptera. Edafické formy (larvy Chironomidae a Byrrhidae) dominovaly v mechách, Chironomidae také v řasových krustách. Epigeické formy (larvy a dospělci Carabidae a Staphilinidae) a fytofágní druhy byly nejhojnější v místech s bylinnou vegetací.

Participace na 12 dalších projektech, včetně spolupráce se zahraničními partnery, zaměřených zejména na studium vzájemných vztahů mezi půdními řasami a bezobratlými živočichy, na kolonizaci a sukcesi deglaciovaných území,  výsypek po těžbě uhlí, poškozených lesních porostů, opuštěných polí.

Publikace:

Celkem 120 publikací (z toho 26 vědeckých prací v recenzovaných časopisech, 29 ve sbornících z konferencí a 59 abstraktů konferenčních příspěvků).

10 vybraných publikací:

Lukešová, A., 1993. Revision of the genus Follicularia MILL. (Chlorophyceae). Arch. Protistenkd. 143, 87-100.

Lukešová, A., 1993. Soil algae in four secondary successional stages on abandoned fields. Archiv Hydrobiol./ Suppl.100, Algolog. Studies 71, 81-102.

Lukešová, A., Hoffmann, L.,1996. Soil algae from acid rain impacted forest areas of Krušné hory Mts. 1. Algal communities. Vegetatio 125, 123-136.

Elster, J., Lukešová, A., Svoboda, J, Kopecký, J., Kanda, H., 1999. Diversity and abundance of soil algae in the polar desert, Sverdrup Pass, central Ellesmere Island. Polar Record 35 (194), 231-254.

Lukešová, A., Tajovský, K., 1999. Interactions between soil algae and saprophagous invertebrates  (Diplopoda and Oniscidea). In: Tajovský, K., Pižl, V. (Eds.), Soil Zoology in Central Europe. Institute of Soil Biology AS CR, České Budějovice, pp. 187-195.

Worland M.R., Lukešová A., 2000. The effect of feeding on specific soil algae on the cold-hardiness of two Antarctic micro-arthropods (Alaskozetes antarcticus and Cryptopygus antarcticus). Polar Biology 23, 766-774.

Hubert, J., Lukešová, A., 2001. Feeding of the panphytophagous oribatid mite Scheloribates laevigatus (Acari: Oribatida) on cyanobacterial and algal diets in laboratory experiments. Applied Soil Ecology 16, 77-83.

Lukešová, A., 2001. Soil algae in brown coal and lignite post-mining areas in central Europe (Czech Republic and Germany). Restoration Ecology 9 (4), 341-350.   

Worland, M.R., Lukešová, A, 2001. The application of differential scanning calorimetry and ice nucleation spectrometry to ecophysiological studies of algae. Proceedings of international conference, Algae and extreme environments – ecology and physiology, Elster, J., Seckbach, J.,Vincent, W., Lhotský, O. (Eds.). Nova Hedwigia (123), 571-583.

Hrouzek, P., Lukešová, A., Šimek, M., 2004. Comparison of light and dark nitrogenase aktivity in selected soil cyanobacteria.  Folia Microbiologica 49, 435-440.

Day, J.G., Benson, E.E., Harding, K., Knowles, B., Idowu, B., Bremner, D., Santos, L., Santos, F., Friedl, T., Lorenz, M., Lukešová, A., Elster, J., Lukavský, J., Herdman, M. ,Rippka, R., and T. Hall., 2005. The development of a pan-European scientific and biotechnological resource: the COBRA project. Cryo-Letters 26 (4), 231-238.

(pro kompletní seznam publikací klikněte sem)