Ważka sprawa: czy zestresowane jajo to zestresowana larwa?

Larwy i dorosłe owady mogą odczuwać skutki stresu, którego doznały jako jaja. A kontakt z jednym stresorem może ochronić zwierzę przed skutkami kolejnego stresu - to wyniki badań na ważkach międzynarodowego zespołu naukowców.

Wyniki ukazały się w prestiżowym czasopiśmie "Evolutionary Applications"

Kontakt zwierzęcia z jednym rodzajem stresora może mieć wpływ na to, jak zwierzę to zareaguje na pojawienie się kolejnych niekorzystnych uwarunkowań. Co ciekawe, kombinacja kilku stresorów czasami działa korzystniej niż pojedynczego. Badacze z międzynarodowego zespołu pod kierunkiem dr. hab. inż. Szymona Śnieguli z Instytutu Ochrony Przyrody PAN sprawdzali to w jednym z najbardziej złożonych eksperymentów, przeprowadzonych na ważkach.

W centrum uwagi badaczy znalazła się pałątka pospolita (Lestes sponsa) – gatunek ważki szeroko występujący w Polsce. Owady te mają złożony cykl życiowy: zimują w wodzie jako jaja, rozwijają się jako wodne larwy, a następnie przeobrażają się w dorosłe, latające osobniki żyjące na lądzie. Naukowcy prześledzili, jak wpływa na nie stres działający na różnych etapach życia. W badaniu w laboratorium zastosowano trzy rodzaje stresorów: malejąca długość światła dziennego (światłem symulowano późny moment wylęgu - zbliżanie się jesieni) oraz dwa antropogeniczne – obecność inwazyjnego drapieżnika (sygnały chemiczne z raka pręgowatego) oraz obecność w środowisku zanieczyszczeń - miedzi, której związki są w rolnictwie stosowane jako herbicyd i fungicyd.

Stres związany z obecnością drapieżnika wprowadzano już na etapie jaja, zanim ważki się wykluły. Następnie larwy były wystawiane na różne kombinacje stresorów, a badacze mierzyli m.in. przeżywalność, tempo wzrostu, zachowania oraz parametry fizjologiczne larw.

Wyniki pokazały, że efekty stresu są niezwykle złożone i często zależą od płci, etapu życia oraz kombinacji czynników środowiskowych.

Na przykład obecność drapieżnika podczas rozwoju jaja opóźniała moment wylęgu, a u samców prowadziła do wolniejszego wzrostu larw. Z kolei kontakt z miedzią zwiększał stres oksydacyjny, ale tylko wtedy, gdy larwy miały więcej czasu na rozwój. Gdy oprócz miedzi pojawiał się dodatkowy stresor w postaci skracających się dni - larwy stawały się odporne na szkodliwe działanie miedzi. Inne kombinacje stresorów wpływały z kolei na zachowania larw i ich strategie w zużywaniu energii – jedne osobniki nasilały aktywność, inne ją tłumiły.

– To był najbardziej skomplikowany eksperyment, jaki przeprowadziłem w moim laboratorium – przyznaje dr hab. inż. Szymon Śniegula z Instytutu Ochrony Przyrody PAN, jeden ze współautorów badania. – Dzięki niemu zbliżyliśmy się do zrozumienia, jak zwierzęta radzą sobie z wyzwaniami środowiskowymi w erze zmian klimatycznych, inwazyjnością gatunków obcych i zanieczyszczeniami.

Badania mają istotne znaczenie nie tylko dla ekologii ewolucyjnej, ale również dla ochrony przyrody. Pokazują, że wpływ czynników stresowych należy analizować nie osobno, lecz w kontekście ich wzajemnych oddziaływań – i to na różnych etapach życia organizmu.

Odkrycia te uświadamiają, że standardowe eksperymenty laboratoryjne, badające wpływ na organizm pojedynczych zagrożeń - np. zanieczyszczeń - w oderwaniu od innych zmiennych mogą nie oddawać rzeczywistego zagrożenia dla organizmów w naturze. Wyniki te pokazują więc, że aby realnie ocenić np. wpływ pestycydów na funkcjonowanie różnych organizmów, trzeba uwzględniać różne parametry naturalnych stresorów - na to jak dane zwierzę zareaguje na obecność szkodliwych substancji w przyrodzie, mają też wpływ np. pora roku czy obecność drapieżników.

Prace badawcze były prowadzone w ramach grantu OPUS NCN.

PAP - Nauka w Polsce

lt/ zan/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.