Rozkrývání tajemství mořského planktonu

Během expedic napříč světovými oceány nasbírali vědci vzorky z více než 300 planktonních společenstev, aby pak po detailních analýzách obsáhli poprvé celou šíři biodiverzity eukaryotického planktonu od nejmenších jednobuněčných organismů až po malé živočichy. Z 800 milionů vygenerovaných genetických kódů chtějí zobecnit poznatky o množství, struktuře a uspořádání eukaryotického života v našich oceánech. Tyto výsledky pravděpodobně přepíší učebnice biologie a přispějí k nové klasifikaci planktonu.
 

Archiv Tara Expeditions

 
Vědci odhadli, že mořský plankton obsahuje kolem 150 tisíc genetických typů eukaryot, z nichž každý může ukrývat několik biologických druhů. Celkové číslo se tak pravděpodobně pohybuje kolem jednoho miliónu druhů eukaryotického planktonu, přičemž doposud jich bylo v odborné literatuře popsáno asi jen 11 tisíc. Tato eukaryotická biodiverzita je významně větší než bakteriální a také zpochybňuje klasické dělení planktonu na fyto- a zoo-plankton. Zároveň dvě třetiny této diverzity patří k málo známým skupinám heterotrofních protist, které zahrnují ohromnou škálu parazitů a symbioticky žijících druhů.

Český tým z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR ve složení Julius Lukeš, Aleš Horák a Olga Flegontova se podílel na analýze druhové rozmanitosti, celkové početnosti a faktorů podmiňujících výskyt jedné z pěti hlavních linií eukaryot, exkavát. Z jejich výsledků vyplývá, že v oceánech je tato skupina zastoupena především tzv. planktonními diplonemidy, o kterých se toho až dodnes vědělo jen málo. Tito obskurní příbuzní důležitých parazitů, například trypanozomy a leishmanie, (které jsou jedním z hlavních předmětů studia na Parazitologickém ústavu), a volně žijících jednobuněčných řas krásnooček byli doposud známi pouze z několika málo druhů. „Na základě analýzy genetických barkódů jsme ovšem zjistili, že celkově tvoří šestou nejvíce početnou a třetí druhově nejbohatší skupinu planktonu svrchní vrstvy oceánu. Víme taky, že ještě mnohem četnější a druhově bohatší jsou v hlubinách. Z dostupných dat se domníváme, že jde nejspíš o parazity/symbionty, pravděpodobně zásadní pro funkci oceánského ekosystému,“ uvádí Aleš Horák. Podrobnější studium, vedoucí k odhalení biologické role těchto organismů, je teď jednou z priorit výzkumu Parazitologického ústavu BC AV ČR.

Archiv Tara Expeditions

Mořský plankton s triliony virů, bakterií a prvoků má zásadní význam pro každého obyvatele Země. Třeba tím, že produkuje stejně kyslíku jako všechny lesy na pevnině dohromady nebo vstřebává oxid uhličitý z atmosféry, čímž ovlivňuje klima i ve vnitrozemí, včetně České republiky. (Více viz rozhovor s americkým oceánografem Paulem Falkowskim Mikroorganismy udržují planetu navzdory člověku .) Planktonnímu životu se složitou sítí funkcí, vztahů a genového obsahu bude potřeba lépe porozumět, pokud bude lidstvo chtít modelovat a předpovídat, jak se tento ekosystém mění a přizpůsobuje změnám životního prostředí.