Search

Samo mali dio svih unesenih vrsta diljem svijeta postane invazivan. Međutim, ove vrste negativno utječu na funkcioniranje ekosustava i jedan su od vodećih uzroka gubitka bioraznolikosti, što čini identifikaciju i upravljanje uspješnim invazivnim vrstama prioritetom. Imunosni sustav invazivne vrste važna je komponenta invazivnog uspjeha jer omogućuje vrsti da se prilagodi uvjetima novog okoliša dok širi svoj areal. Usto, imunosni odgovor invazivne vrste može varirati duž invazivnog areala zbog raznih biotičkih i abiotičkih faktora. Ovdje smo analizirali koji faktori oblikuju imunosni odgovor jedne od najuspješnijih slatkovodnih invazivnih vrsta, signalnog raka, u rijeci Korani u Hrvatskoj, gdje je ova vrsta nedavno unesena. Koristili smo nekoliko standardnih imunosnih parametara (snaga reakcije inkapsulacije, broj hemocita, enzimska aktivnost fenoloksidaze i ukupna koncentracija profenoloksidaze) kako bi analizirali učinke specifičnih prediktora (temperatura vode, gustoća populacije i tjelesna kondicija) na imunosni odgovor rakova. Nadalje, usporedili smo imunosne odgovore invazivnog signalnog raka i zavičajnog uskoškarog raka, koji također nastanjuje rijeku Koranu. Imunosni odgovor najviše je oblikovan temperaturom vode i gustoćom populacije te se značajno razlikovao između dviju vrsta. Dobiveni rezultati upućuju na to da se imunosni sustav mijenja tijekom širenja areala te ukazuju na to da bi imunitet mogao imati ulogu u invazivnom uspjehu invazivnih vrsta beskralježnjaka.

Invazivne strane vrste jedna su od najvećih prijetnji vrlo osjetljivim slatkovodnim ekosustavima, a predviđanje uspjeha invazije predstavlja globalni izazov. Invazivni uspjeh određen je, između ostaloga, i imunosnim sustavom, kojeg oblikuju patogeni i nepatogeni mikrobi domaćina te ekološki procesi koji proizlaze iz širenja areala. Ovo istraživanje ispituje promjene u sastavu mikrobnih zajednica i ulogu imunosnog odgovora tijekom širenja areala jedne od najuspješnijih invazivnih stranih vrsta slatkovodnih beskralježnjaka u Europi, signalnoga raka. Mikrobi u različitim tkivima jedinki duž invazivnog areala detektirani su analizom metagenoma (sekvenciranjem nove generacije), dok su razlike u imunosnom odgovoru jedinki ispitane analizom nekoliko standardnih imunosnih parametara. Navedene analize pokazale su da se mikrobne zajednice i imunosni odgovor signalnoga raka značajno mijenjaju tijekom širenja invazivnog areala te da su oblikovani, u različitoj mjeri, okolišnim čimbenicima i karakteristikama populacije. Ovo istraživanje također ukazuje na vrlo slabu istraženost patogena slatkovodnih deseteronožnih rakova te ističe potrebu za standardizacijom eksperimentalnih metoda prilikom ispitivanja patogenosti. Invasive alien species are among the largest threats to sensitive freshwater ecosystems, and predicting the success of an invasion represents a global challenge. Invasive success is determined, among other things, by the immune system, which is shaped by pathogenic and non-pathogenic host microbes and ecological processes arising from range expansion. This study examines changes in microbial communities and the role of immune response during range expansion of one of the most successful invasive alien species of freshwater invertebrates in Europe, the signal crayfish. Microbes in different tissues of individuals along the invasion range were detected by metagenome analysis (next generation sequencing), while differences in the immune response of individuals were examined by analysis of several standard immune parameters. These analyses have shown that microbial communities and the immune response of signal crayfish change significantly during range expansion and that they are shaped, to varying degrees, by environmental factors and population characteristics. This study also highlights a gap of knowledge regarding crayfish pathogens and underlines the need for standardization of experimental methods when testing pathogenicity.

Invazivne strane vrste predstavljaju prijetnju raznolikosti slatkovodnih ekosustava i populacijama zavičajnih vrsta slatkovodnih rakova, primarno zbog prijenosa bolesti račje kuge. No, kronična infekcija račjom kugom može i kod tolerantne invazivne strane vrste dovesti do kompromisa u raspodijeli energije između ulaganja u imunosni odgovor i rasta i reprodukcije, što u kombinaciji s drugim nepovoljnim okolišnim uvjetima može utjecati na njezin invazivni uspjeh. U ovom smo istraživanju ispitali da li imunosni odgovor na infekciju patogenom račje kuge negativno utječe na rast i preživljavanje juvenilnih jedinki invazivne strane vrste mramornog raka (Procambarus virginalis). U sklopu eksperimentalnih istraživanja, jedinke su izložene različitim koncentracijama patogena (2) i različitim režimima hranjenja (2). U svim pokusima, ponavljajuća infekcija rezultirala je smanjenim prirastom jedinki. Značajan porast mortaliteta inficiranih jedinki zabilježen je tek pri uvjetima značajne limitacije hrane, u grupi koja je bila vrlo blizu izgladnjivanja. S obzirom da su infekcije bile česte, a koncentracije patogena visoke, rezultati pokazuju kako je mramorni rak otporan na patogen Aphanomyces astaci i kako dodatni stresori (izgladnjivanje) marginalno povećavaju mortalitet inficiranih jedinki. Stoga, kronična infekcija račjom kugom vjerojatno neće imati značajan utjecaj na invazivni uspjeh mramornog raka, čak niti u nepovoljnim uvjetima.

Invazivne strane vrste jedna su od najvećih prijetnji vrlo osjetljivim slatkovodnim ekosustavima, a predviđanje uspjeha invazije predstavlja globalni izazov. Invazivni uspjeh određen je, između ostaloga, i imunosnim sustavom, kojeg oblikuju patogeni i nepatogeni mikrobi domaćina te ekološki procesi koji proizlaze iz širenja areala. Ovo istraživanje ispituje promjene u sastavu mikrobnih zajednica i ulogu imunosnog odgovora tijekom širenja areala jedne od najuspješnijih invazivnih stranih vrsta slatkovodnih beskralježnjaka u Europi, signalnoga raka. Mikrobi u različitim tkivima jedinki duž invazivnog areala detektirani su analizom metagenoma (sekvenciranjem nove generacije), dok su razlike u imunosnom odgovoru jedinki ispitane analizom nekoliko standardnih imunosnih parametara. Navedene analize pokazale su da se mikrobne zajednice i imunosni odgovor signalnoga raka značajno mijenjaju tijekom širenja invazivnog areala te da su oblikovani, u različitoj mjeri, okolišnim čimbenicima i karakteristikama populacije. Ovo istraživanje također ukazuje na vrlo slabu istraženost patogena slatkovodnih deseteronožnih rakova te ističe potrebu za standardizacijom eksperimentalnih metoda prilikom ispitivanja patogenosti.

Mikrobiom ima ključnu ulogu u održavanju zdravlja domaćina i može imati značajan utjecaj na njegovu podložnost bolesti. Sve više dokaza ukazuje na ulogu mikrobioma u biološkim invazijama, budući da mikrobi mogu utjecati na brojne interakcije između domaćina i okoliša te na ekologiju domaćina. S druge strane, proces širenja i karakteristike novog okoliša mogu utjecati na strukturu i sastav mikrobioma invazivne vrste koja se širi, što može izravno i neizravno utjecati na njen fitnes i invazivni uspjeh. Invazivne strane vrste jedan su od najznačajnijih uzroka gubitka biološke raznolikosti, posebice u slatkovodnim ekosustavima. Uspješne invazivne strane vrste, poput signalnoga raka, pokazuju promjene u karakteristikama populacije duž invazivnog areala, što ukazuje da jedinke koje se akumuliraju na rubovima širenja (invazijskim frontama) mogu posjedovati specifične osobine koje olakšavaju širenje i/ili uspostavljanje populacije u novom okolišu, što u konačnici može utjecati na budući invazivni uspjeh vrste. U ovom smo istraživanju analizirali postoje li takve razlike u sastavu mikrobioma vrste, tj. javljaju li se razlike u mikrobiomu zbog karakteristika populacije (invazijsko središte vs. fronta) ili zbog karakteristika mikrostaništa (uzvodni dio rijeke vs. nizvodni). Prikupili smo uzorke egzoskeletnog biofilma, hemolimfe, hepatopankreasa i crijeva rakova sa četiri lokacije duž rijeke Korane u Hrvatskoj i analizirali mikrobni sastav 16S rRNA sekvenciranjem. Naši rezultati otkrivaju da se alfa raznolikost značajno razlikovala između različitih lokacija samo u slučaju mikrobioma hemolimfe. Nadalje, hemolimfa je također pokazala značajno različitu beta raznolikost između uzvodne i nizvodne lokacije, dok su se mikrobiomi hepatopankreasa i crijeva značajno razlikovali između populacija invazijskog središta i fronte. Mikrobiom egzoskeleta pokazao je značajno različitu beta raznolikost među svim lokacijama. Naši rezultati sugeriraju da je egzoskeletni mikrobiom oblikovan i lokalnim okolišnim karakteristikama i gustoćom rakova/strukturom populacije, dok su razlike u mikrobiomu hemolimfe vjerojatnije pod utjecajem karakteristika uzvodnog (ruralnog) i nizvodnog (industrijskog) okoliša rijeke. Nadalje, mikrobiomi hepatopankreasa i crijeva mogu biti određeni gustoćom populacije, budući da ona utječe na režim hranjenja i fiziološko stanje rakova, ali mogu ovisiti i o uvjetima okoliša (tj. tipu dostupne hrane).

Brljansko i Visovačko jezero nalaze se u zaštićenom dijelu ekosustava rijeke Krke. Jezerski dijelovi Krke posebno su izloženi riziku onečišćenja zbog sporije izmjene i duljeg vremenskog zadržavanja vode. U radu su proučavani sadržaji 30 metala/metaloida u vodi i probavnoj žlijezdi školjkaša Anodonta spp. iz Brljanskog i Visovačkog jezera, kao bioindikatorskih organizama za praćenje onečišćenja u jezerskim sustavima. Cilj je bio vidjeti postoji li razlika u izloženosti metalima između ovih jezera. Uzorci vode i školjkaša uzeti su na dubinama između 1 i 4 m u svibnju 2016. godine. Koncentracije metala određene su pomoću HR ICP-MS-a. Analiza uzoraka jezerske vode ukazala je na relativno niske razine otopljenih metala u vodi obaju jezera. Koncentracije Cd, Co, U, Mo, Mn, Li, Fe, Sr, Mg i Na bile su značajno više na Brljanu, a Se, Rb, Cr i V na Visovcu. Školjkaši iz Brljana akumulirali su više Mo, Sb, U, V, Al i Na, dok su Rb, Ag, Cd, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Sr, Ba, Tl i Ca bili značajno viši u školjkaša iz Visovca. Uočena je slaba povezanost sadržaja metala u probavnoj žlijezdi s otopljenim metalima u vodi. Dobiveni rezultati mogu poslužiti kao polazište za usporedbu u budućim studijama praćenja onečišćenja vodenog okoliša metalima.

U krškim područjima Hrvatske prirodne koncentracije metala su uglavnom niske, zbog čega su vodeni sustavi tih područja vrlo osjetljivi na povišene koncentracije metala. Visovačko jezero dio je ekosustava u zaštićenom dijelu rijeke Krke. Dosadašnja istraživanja ukazala su na povišenje razine nekih ekotoksičnih metala u sedimentima ovog jezera kao posljedicu antropogenog djelovanja, no za bolju procjenu rizika onečišćenja metalima potrebno je istražiti njihov utjecaj na organizme. Školjkaš Anodonta exulcerata korišten je kao bioindikator u ovom radu. Analiziran je sadržaj metala u jezerskoj vodi i u probavnoj žlijezdi školjkaša s plićeg i dubljeg lokaliteta. Određeni su molekularni biomarkeri izloženosti i učinaka zagađivala: metalotioneini, ukupni glutation, ukupni proteini i malondialdehid. Analiza uzoraka jezerske vode ukazala je na relativno niske razine otopljenih metala u vodi Visovačkog jezera. Uočene su značajne razlike u bioraspoloživosti pojedinih metala u plićem i dubljem dijelu Visovačkog jezera. Analiza raspodjele metala između topljive i netopljive frakcije tkiva probavne žlijezde ukazala je na specifične obrasce raspodjeljivanja pojedinih elemenata između ovih dviju frakcija pri povećanoj akumulaciji. Koncentracije metalotioneina ukazale su na značajno veću izloženost školjkaša s dubljeg lokaliteta. Koncentracija glutationa bila je značajno povišena u školjkaša s plićeg lokaliteta. In the karst areas of Croatia natural concentrations of metals are generally low, which is why water systems in these areas are very sensitive to elevated metal concentrations. Visovac Lake is a part of the ecosystem in the protected part of the Krka River. Previous research has shown an increase in some ecotoxic metals’ levels in sediments of this lake as a result of anthropogenic activity but in order to better assess the risk of metal contamination, it is necessary to estimate their influence on the organisms. Bivalve Anodonta exulcerata was used as a bioindicator in this paper. The content of metal was analyzed in the lake water and in the digestive gland of the bivalves from the shallower and deeper site. Molecular biomarkers of exposure and effect were measured: metallothionein, total glutathione, total protein and malondialdehyde. Analysis of lake water samples showed relatively low levels of dissolved metals in Visovac Lake water. Significant differences in the bioavailability of certain metals were observed in the shallower and deeper parts of the Lake Visovac. The analysis of the distribution of metal between the soluble and insoluble fraction of digestive gland showed specific patterns of distribution of some elements between these two fractions at increased accumulation. Concentrations of metallothionein showed a significantly greater exposure of bivalves from a deeper locality. The glutathione concentration was significantly elevated in bivalves from the shallower site.

Brljansko i Visovačko jezero su sastavni dio ekosustava zaštićenog dijela rijeke Krke. Dosadašnja istraživanja ukazala su na povećanje razine nekih ekotoksičnih metala u sedimentima ovih jezera kao posljedicu antropogenog djelovanja. Cilj rada bio je istražiti postoji li razlika u izloženosti metalima između Brljanskog i Visovačkog jezera. S obzirom na smještaj, Brljansko jezero se nalazi uzvodnije i stoga je pod jačim utjecajem onečišćenja otpadnih voda grada Knina. Dodatni cilj je bio istražiti postoji li razlika u izloženosti metalima između školjkaša uzorkovanih u plićim (2 m) i dubljim (13 m) dijelovima Visovačkog jezera. Procjenu izloženosti proveli smo na osnovu analize sadržaja metala u jezerskoj vodi, sadržaja metala u probavnoj žlijezdi školjkaša Anodonta spp. kao bioindikatorskog organizma te određivanjem sadržaja metalotioneina (MT) i ukupnog glutationa (tGSH) kao biomarkera izloženosti metalima. Razine metala u vodi bile su niske i nisu se značajno razlikovale među istraživanim lokacijama. Međutim, za većinu analiziranih metala ustanovili smo značajne razlike između lokaliteta s obzirom na sadržaj metala u probavnoj žlijezdi školjkaša. Koncentracije MT u školjkašima uzorkovanim u dubljim dijelovima istraživanih jezera nisu se razlikovale značajno, dok su razine tGSH bile značajno više na lokalitetu Brljan. Također smo utvrdili statistički značajne razlike u sadržaju MT i tGSH u školjkaša prikupljenih na različitim dubinama Visovačkog jezera. Dobiveni rezultati potvrdili su razlike u akumulaciji metala u školjkaša Anodonta spp. iz Brljanskog i Visovačkog jezera. Daljnja istraživanja, koja bi uz određivanje metala u sedimentu, uključivala i određivanje biomakera toksičnog djelovanja metala su neophodna za konačnu procjenu rizika izloženosti metalima u ovim jezerima.

Slatkovodni rakovi vrlo su pogodni modeli za istraživanje agonističkog ponašanja. Agonističko ponašanje je ponašanje koje uključuje agresivnost, obranu i izbjegavanje borbe. Slatkovodni rakovi agresivne su životinje, a njihove česte borbe igraju važnu ulogu u formiranju njihove društvene strukture. Rakovi se međusobno bore za resurse kao što su hrana, sklonište i partneri, koji su im potrebni za uspješan rast, preživljavanje i reprodukciju. U ovom radu ukratko je opisano agonističko ponašanje slatkovodnih rakova te faktori koji na njega utječu. U određivanju ishoda borbe ulogu imaju razni vanjski i unutarnji faktori te iskustva raka u prošlim borbama iz kojih izlaze kao pobjednici (efekt pobjednika) ili gubitnici (efekt gubitnika). Borbe mogu biti različitih intenziteta, a svaka rezultira pobjednikom (dominantni rak) i gubitnikom (podređeni rak). Nizom borbi formira se linearna hijerarhija dominacije, na čijem je vrhu alfa rak. Freshwater crayfish are very suitable models in studying agonistic behaviour. Agonistic behaviour is a type of behaviour which involves aggression, defence and avoiding fights. Crayfish are aggressive animals and their frequent fights play an important role in formation of their social structure. Crayfish fight each other to gain resources such as food, shelter and mates, which they need for successful growth, survival and reproduction. In this work, agonistic behaviour has been shortly described, along with the factors that affect it. Various intrinsic and extrinsic factors define the battle outcome as well as experience gained in previous fights (known as the winner effect and the loser effect). Fights are characterised by different intensities and each of them generates the dominant crayfish and its subordinate. The alpha crayfish is on the top of the linear dominance hierarchy, created by a series of battles.