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”.
Eksperymenty na ważkach
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.
Złożone skutki stresu
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 – dodaje.
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.
Źródło: www.naukawpolsce.pl, fot. Wikimedia Commons/ Charles J. Sharp/ CC BY-SA 4.0
