Znanstvenici ZIMO-a iz Laboratorija za fiziku mora i kemiju vodenih sustava u suradnji s Institutom za more i priobalje, Sveučilišta u Dubrovniku, istražili su strukturu, brojnost i prostorno-vremensku dinamiku bakterijskih zajednica u površinskom mikrosloju (bakterioneuston) i podpovršinskom sloju (bakterioplankton) eutrofnog Rogozničkoga jezera (Zmajevo oko) i obalnoj postaji oligotrofnog Jadranskoga mora.
Rezultati studije objavljeni su u uglednom časopisu Microbial Ecology, razvrstanom unutar 10% najboljih časopisa u području morske i slatkovodne biologije.
Površinski mikrosloj mora je tanka (1 – 1000 µm) granica granica između mora i atmosfere, koja je po svojim fizikalno-kemijskim svojstvima različita od podpovršinskog sloja. S obzirom da mora i oceani prekrivaju >70 % Zemljine površine, mikrosloj je ujedno i iznimno veliki okoliš.
Ova granica hidrosfere i atmosfere od iznimne je važnosti za biogeokemijsko kruženje elemenata, budući da svaki spoj koji ulazi ili izlazi iz mora i oceana mora proći kroz ovaj sloj. Ta karateristika površinskog mikrosloja čini ga iznimno važnim u izmjeni plinova, energije i organske tvari te na taj način direktno utječe i na klimu.
S druge strane, intenzivno UV zračenje, fluktuacije temperature i saliniteta, visoke koncentracije teških metala i drugih zagađivala čine mikrosloj prilično ”negostoljubivim” staništem. Kao i u mnogim drugim ekstremnim okolišima, bakterije i arheje dominiraju i površinskim mikroslojem mora, u kojem imaju ključnu ulogu u produkciji i transformaciji različitih spojeva. Stoga se razumijevanje njihove strukture, brojnost i prostorno-vremenske dinamike smatra jednim od središnjih ciljeva morske mikrobne ekologije.
U ovom istraživanju dr. sc. Milan Čanković i suradnici su, upotrebom molekulranih metoda (visokoprotočnim sekvenviranjem DNA i cDNA i kvantitativnom lančanom reakcijom polimerazom), koristeći 16S rRNA gen kao filogenetski marker, po prvi puta istražili strukturu, brojnost i prostorno-vremensku dinamiku bakterioneustona i bakterioplanktona u dva trofički različita ekosustava: eutrofnom Rogozničkom jezeru (Zmajevo oko) i obalnoj postaji Jadranskoga mora u blizini jezera.
Rezultati su pokazali izraženu sezonalnost u strukturi i brojnosti zajednica, koja je tijekom svih sezona bila značajno veća u mikrosloju nego u podpovršinskom sloju. Heterotrofne bakterije dominirale su u oba istraživana područja, osim u jesen kada su autotrofi (Synechococcus CC9902) postali dominantna aktivna bakterijska frakcija u uvjetima smanjene koncentracije i zasićenja kisikom u Rogozničkom jezeru te predstavljaju osnovu za reoksigenaciju vodenoga stupca.
Dominantni heterotrofi bitno su se razlikovali među sezonama, slojevima, ali i istraživanim lokacijama, ovisno o vrsti i koncentraciji organskog ugljika, čime je potvrđena njihova važnost u razgradnji i transformacijama organskih spojeva. Općenito, bioraznolikost bakterija bila je veća u mikrosloju nego u podpovršinskom sloju te u Rogozničkom jezeru u usporedbi s Jadranom.
To je u skladu s visokim izmjerenim koncentracijama nutrijenata i organske tvari u ovom sloju koji zahtijevaju kompleksne mikrobne zajednice za njihovu transformaciju. Iako su istraživane lokacije udaljene svega 180 m, sličnost među bakterijskim zajednicama između jezera i okolnog mora bila je <45 %. S obzirom na blizinu postaja, bakterijska transmisija morskim aerosolima je neizbježna, međutim in situ okolišni čimbenici pokazali su se važnijima u oblikovanju bakterijskih zajednica od meteoroloških uvjeta, potvrđujući staru i poznatu Baas Beckingovu hipotezu da je ”sve svugdje, ali okoliš odabire”.
Istraživanje je također pokazalo da su od okolišnih čimbenika, koji utječu na strukturu i brojnost bakterioneustona i bakterioplanktona najvažniji temperatura i koncentracija organske tvari te dodatno koncentracija otopljenog kisika u Rogozničkom jezeru. Ovo je iznimno važno jer su upravo zatopljenje, eutrofikacija i deoksigenacija glavne manifestacije klimatskih promjena u morskim okolišima, a zamijećene su ne samo u Rogozničkom jezeru i Jadranskom moru, već i globalno. Jezero je predmet znanstvenih istraživanja od 90-ih godina prošloga stoljeća te zbog svojih specifičnosti i dugoročnih baza podataka služi kao odličan model za praćenje utjecaja okolišnog stresa na morske ekosustave.
Rezultati istraživanja objavljeni su u radu ”Bacterioneuston and Bacterioplankton Structure and Abundance in Two Trophically Distinct Marine Environments — a Marine Lake and the Adjacent Coastal Site on the Adriatic Sea”, a istraživanje je provedeno u sklopu projeta Hrvatske zaklade za znanost IP-2018–01-1717, ”Rogozničko morsko jezero kao model odziva ekosustava na promjene u okolišu – MARRES”, voditeljice dr. sc. Irene Ciglenečki-Jušić.
Izvor: Institut Ruđer Bošković
