streszczenie

PROJEKT ROZPRAWY DOKTORSKIEJ
Katarzyna Jakubiec
ZASTOSOWANIE MIKROBIOLOGICZNO-­‐
LIMNOLOGICZNEJ ANALIZY JAKOŚCI WÓD DO OCENY MOŻLIWOŚCI PROWADZENIA RACJONALNEJ EKOLOGICZNIE GOSPODARKI RYBACKIEJ
Mikroorganizmy planktonowe wód, a w szczególności
bakterie, są najczulszym biotestem zmieniających się
warunków środowiska. Bakterie z pośród wszystkich
organizmów planktonowych cechują się najkrótszym
czasem generacji, co sprawia, że reagują one szybciej na
zmiany otoczenia aniżeli inne organizmy. Bakterie
heterotroficzne jako jedyne organizmy wykorzystują
substraty z puli rozpuszczonej materii organicznej (DOM)
niedostępnej dla wyższych poziomów troficznych. Materia
ta jest asymilowana, wbudowywana w biomasę bakteryjną i
poprzez pętlę mikrobiologiczną (DOM → bakterie
heterotroficzne → bakteriożerne protista → zooplankton)
zostaje udostępniona zwierzętom bezkręgowym i kręgowcom wodnym (jako partykularna materia organiczna,
POM). Dlatego tak istotne jest badanie aktywności
metabolicznej bakterii, wpływającej na wydajność pętli
mikrobiologicznej, od której zależy jak duża część z puli
rozpuszczonej materii organicznej finalnie trafi do ryb.
Wysoka aktywność bakterii ogranicza kumulację DOM i
POM w jeziorze, co przeciwdziała procesowi eutrofizacji.
Jest to niezwykle ważne bowiem postępująca eutrofizacja
wód powoduje ubożenie bogactwa gatunkowego
ekosystemów wodnych, w tym również ryb zwłaszcza tych
cenionych w rybactwie. Badanie aktywności bakterii nie
wymaga długiej procedury a wyniki dostarczają wielu
cennych informacji na temat aktualnego stanu środowiska..
W celu oceny możliwości prowadzenia racjonalnej
ekologicznie gospodarki rybackiej zostaną porównane
markery aktywności bakterii wraz z klasycznymi parametrami limnologicznymi i z danymi gospodarstw
rybackich dotyczącymi gatunków ryb poławianych w
danym jeziorze i wielkością połowów. W ramach projektu
dokonane będą analizy mikrobiologiczne takie jak: ogólna
liczebność bakterii, liczebność bakterii aktywnych metabolicznie, biomasa bakterii, produkcja wtórna bakterii oraz
analiza mikroskopowa pierwotniaków. Przeprowadzone
będą także badania pod kątem występowania w jeziorach
bakterii patogennych wywołujących choroby ryb. W tym
celu wykonana zostanie analiza genu markerowego lux R,
odpowiedzialnego za kodowanie białka receptora dla
laktonu homoseryny, uczestniczącego w mechanizmie
quorum sensing u Aeromonas sp.
Szczególna uwaga będzie również zwrócona na zależność
pomiędzy ilością i jakością rozpuszczonej materii
organicznej (DOM) a tempem wzrostu i produkcją wtórną
bakterii, jak również na badanie konsumpcji bakterii przez
bakteriożerne pierwotniaki. W przypadku analiz materii
organicznej dokonane będą pomiary: stężenia rozpuszczonego węgla organicznego w wodzie (DOC), indeksu
fluorescencyjnego (który wskazuje na autochtoniczne bądź
allochtoniczne pochodzenie materii organicznej) i
absorbancji właściwej w UV (metody, pozwalającej
wnioskować o zawartości frakcji humusowej w puli
rozpuszczonego węgla organicznego, DOC). Wyniki
powyższych analiz zostaną skorelowane z właściwościami
limnologicznymi i chemicznymi wód (temperatura, pH,
przewodnictwo elektrochemiczne, zawartość tlenu rozpuszczonego, przezroczystość wody, stężenie chlorofilu a,
stężenie azotu i fosforu). Porównanie wszystkich wskaźników jakości wód pozwoli ocenić opłacalność zarybień i
możliwość reintrodukcji cennych gatunków ryb (np. sieja,
sielawa), które zniknęły z niektórych jezior w wyniku
nadmiernej eutrofizacji.
Badaniami będzie objętych 6 jezior o różnym statusie
troficznym i odmiennym typie rybackim, należących do
południowej części kompleksu Wielkich Jezior Mazurskich:
2 jeziora typu leszczowego (eutroficzne Jezioro
Mikołajskie i zachodnia część mezotroficznego jeziora
Śniardwy), 3 jeziora typu sielawowego (eutroficzne jeziora:
Bełdany i Tałty oraz hypereutroficzne jezioro Tałtowisko) a
także 1 jezioro typu linowo-szczupakowego (hypereutroficzne jezioro Szymon).
Wyniki badań będą miały duże znaczenie podstawowe i
aplikacyjne w dziedzinie ochrony wód, kontroli ich jakości
oraz tempa procesu eutrofizacji. Określanie aktywności
bakterii niesie ze sobą możliwość wykorzystania bakterii
jako organizmów wskaźnikowych w ocenie kondycji
środowisk wodnych. Zastosowanie po raz pierwszy analiz
służących do oceny jakości rozpuszczonej materii
organicznej w wodzie (indeks fluorescencyjny i
absorbancja właściwa w UV), jak również analizy do
określenia potencjalnego występowania mikroorganizmów
będących patogenami ryb (badanie genu markerowego lux
R) posłuży do oceny przydatności tych metod i ewentualnego wprowadzenia ich do rutynowych badań
środowiskowych.