POJĎ STUDOVAT KRÁSNOOČKA

ekologie │ taxonomie │ moderní metody │ odběry v terénu │ práce v laboratoři

Proč krásnoočka?

Krásnoočka (skupina Euglenoidea) představují zajímavou skupinu organismů, která byla tradičně částečně studována protistology jako prvoci a částečně algology jako řasy. Ve skutečnosti jsou krásnoočka velkou skupinou bičíkovců zahrnující heterotrofní zástupce, fototrofní zástupce, a dokonce nedávno nalezený mixotrofní rod kombinující oba způsoby výživy. Jejich ekologická valence je široká - najdeme je od sladkých přes brakické po slané vody, extrémní biotopy a půdu. Diverzita krásnooček je obrovská, nefotosyntetická krásnoočka jsou bohatší na rody, fotosyntetická jsou naopak v malém počtu rodů početná druhově.

A proč tedy studovat právě krásnoočka? Protože práce s nimi přináší vyžití všem typům studentů – možnost pracovat v terénu, v laborce i v knihovně. Jde o jednu z nejzajímavějších skupin řas s doposud nezodpovězenými zásadními otázkami, ať už co se týče diverzity, fylogeneze nebo ekologie. A za zmínku stojí i estetická stránka věci – přeci jen jde o ta nejkrásnější protista!*


---* Pokud máte pocit, že jste něco podobného už četli nebo slyšeli jinde, je Váš pocit správný. Každý totiž o své skupině mluví jen v superlativech, my nebudeme výjimkou, protože u krásnooček je to pravda - jsou skvělá ;-)


Co se na nich dá studovat?

Jak se mění jejich morfologie v průběhu ontogeneze? Jak moc jsou druhy variabilní?

  • Krásnoočka vykazují poměrně velkou morfologickou variabilitu, což naznačují některé recentní studie. Ukazuje se, že tato variabilita je poměrně široká i v rámci ontogeneze jednotlivých druhů a že se mnohdy stalo, že některá ontogenetická stádia byla popsána jako nové druhy.

  • Cílem práce by bylo zaměřit se na studium morfologické variability vybraných druhů, a to jak v přírodních populacích, tak v laboratorních pokusech.

  • Práce v terénu, práce s kulturami, vlastními izoláty, využití morfometriky a elektronové mikroskopie

Jaké jsou fylogenetické vztahy bezbarvých krásnooček?

  • V současné době se poměrně hodně práce udělalo v oblasti vzájemných vztahů fotosyntetických krásnooček, o tom, jak jsou si mezi sebou příbuzná bezbarvá krásnoočka se mnohdy moc neví, dokonce není známá ani přesná pozice některých rodů.

  • Cílem práce by bylo na vybraném rodu bezbarvých krásnooček získat vlastní kultury, případně single-cell izoláty, ty co nejlépe charakterizovat a osekvenovat.

  • Práce s kulturami, vlastními izoláty, využití metod molekulární biologie a fylogenetiky.

Co víme o ekologických preferencích fotosyntetických/bezbarvých druhů?

  • V případě mnoha druhů se začíná ukazovat, že jejich ekologie je mnohem širší než je uváděno v literatuře a to naskýtá prostor pro robustní ekologickou studii, která by mohla ekologické preference některých druhů zpřesnit.

  • Cílem práce by bylo na skupině biotopů, které by představovaly různé habitatové typy (různá míra úživnosti, makrovegetace, management apod.) sledovat druhové složení fotosyntetických a/nebo bezbarvých zástupců krásnooček, jejich dynamiku a statisticky vyhodnotit jejich vazbu na podmínky prostředí.

  • Především práce v terénu, měření environmentálních parametrů, statistické zpracování.

Existují mezi krásnoočky kryptické druhy? Jaká je taxonomická pozice některých druhů?

  • Kryptické druhy jsou často komplexy druhů, které jsme schopni rozlišit pouze na molekulární úrovni, morfologicky spolu zcela splývají. Moderní práce ukazují, že u krásnooček se kryptické druhy poměrně často vyskytují a některé široce rozšířené morfologicky definované druhy, mohou představovat komplex kryptických druhů.

  • Cílem práce by bylo v rámci vybraného druhu, u kterého lze předpokládat kryptickou diverzitu, získat vlastní kultury, případně single-cell izoláty, ty co nejlépe charakterizovat a osekvenovat. S pomocí metod molekulární fylogenetiky pak zodpovědět otázku, zda se v případě studovaného druhu jedná o kryptickou diverzitu.

  • Práce s kulturami, vlastními izoláty, využití metod molekulární biologie a fylogenetiky

Jak je to s parazitickými krásnoočky?

  • Parazitickým krásnoočkům, která parazitují například na sladkovodních korýších, se intenzivně věnoval v 60. letech W Michajlow. V současné době zřejmě není nikdo, kdo by se ekologii a výskytu těchto organismů věnoval.

  • Cílem by byla především literární rešerše o aktuálních poznatcích o parazitických krásnoočkách ideálně doplněnou o floristickou studii na vybraném území, např. na úrovni kraje.

  • Především práce v terénu, měření environmentálních parametrů, statistické zpracování.

Výzkumných otázek je mnohem víc a není problém vymyslet téma bakalářské nebo magisterské práce přímo na míru.

Euglena viridis (kreba C.G. Ehrenberga z roku 1838, www.wikipedia.org)

Lepocinclis acus

Jezerní rybník (okres Nový Jičín)

Petalomonas calycimonoides

tůň v Horce nad Moravou (okres Olomouc)

Euglena texta - snímek z elektronového skenovacího mikroskopu

Euglena texta - snímek ze skenovacího elektronového mikroskopu

Věděli jste, že...

... krásnoočka nejsou původně fotosyntetická a že existuje obrovská diverzita nefotosyntetizujících taxonů?

... největší krásnoočka mohou měřit téměř 500 mikrometrů?

... krásnoočka zřejmě patří k nejstarším eukaryotům?

... krásnoočka jsou blízce příbuzná skupině Kinetoplastida (bičivky), která zahrnuje známé parazity způsobující různé nemoci (např. rody Trypanosoma, Leishmania, Blastocrithidia aj.)?

... některá krásnoočka jsou schopná žít v biotopech s extrémně nízkým pH (v rozmezí 2 - 4) a také v biotopech s vysokou teplotou (více než 50°C)?

... ne všechna krásnoočka jsou volně žijící bičíkovci a některá žijí přisedlým způsobem života (Colacium, Ascoglena a bezbarvé Dolium)?

... krásnoočka produkují ochranné červené karotenoidy (např. Euglena sanguinea - krásnoočko krvavé) a některá také ichtyotoxiny?

... prášek a produkty z krásnooček se prodávají jako součást zdravé výživy?

Peranema pleururum

Lepocinclis oxyuris

Urceolus cyclostomum

Jaké mohu používat metody?

  • Klasická optická mikroskopie, v případě taxonomických studií v kombinaci s konfokální mikroskopií (např. studium struktury chloroplastů), transmisní a skenovací elektronovou mikroskopií.

  • Studium tvarů s využitím metod geometrické morfometriky.

  • Izolace a kultivace krásnooček, případně metody single-cell izolace jednotlivých buněk přímo z přírodních materiálů.

  • Laboratorní experimenty a pokusy s využitím mikrokosmů, což představuje kultivaci druhu v polopropustné membráně umístěné v přírodním biotopu.

  • Metody ekologického výzkumu (odběr vzorků, měření základních parametrů prostředí) a jejich statistické vyhodnocení

  • Izolace DNA a její sekvenace, metody molekulární fylogenetiky (sestavování fylogenetických stromů).


Co se naučím? A k čemu mi to bude?

  • Naučíte se, v závislosti na vybraném tématu, základní metody studia krásnooček a řas obecně.

  • Získáte dovednosti v práci s literaturou a psaním odborných textů.

  • Kromě krásnooček se naučíte determinovat i další sinice a řasy.

Algologové mají poměrně široké uplatnění v orgánech sledujících kvalitu vody (Státní zdravotní ústavy, podniky Povodí apod.), ve výzkumu a také v biotechnologickém průmyslu. Postupně se můžete vypracovat na dobře uplatnitelného vědeckého pracovníka ovládajícího poměrně velké množství metod, který navíc bude umět zájmové organismy určovat.


Zaujalo Tě to? Tak se ozvi! :-)

Kontakt

Mgr. Josef Juráň, Ph.D.

Katedra botaniky PřF JU - Vila, Na Zlaté stoce 1, místnost č. 203 (1. patro)

juranj00_at_prf.jcu.cz nebo juran.josef_at_seznam.cz

letak_naborovy_eugleny_2020.pdf