Již účastníci světového summitu v Rio de Janeiru v roce 1992 schválili dokument, v němž se zavázali, že budou usilovat o zachování biologické diverzity. Biodiverzita se tak stala jednou z priorit ochránců přírody, ale i předmětem výzkumu mnoha vědců. Na Masarykově univerzitě se jí věnují biologové z Přírodovědecké fakulty, kteří v současnosti řeší v pořadí již druhý výzkumný záměr s tímto tématem.
Diverzitu (různorodost, rozmanitost) lze chápat na třech úrovních. Na genetické úrovni se tím myslí rozmanitá genetická výbava organismů, rozlišuje se ale také diverzita druhová neboli druhová pestrost a diverzita celých společenstev a ekosystémů. Výzkumný záměr „Diverzita biotických společenstev a populací: kauzální analýza variability v prostoru a čase“ se primárně zabývá dvěma posledními úrovněmi. „Při sestavování výzkumného záměru jsme vzali v úvahu různé systematické skupiny organismů tak, abychom pokryli různé aspekty biodiverzity. Zkoumáme tedy jak mikroorganismy, tak rostliny a živočichy,“ uvedl doc. RNDr. Milan Chytrý, Ph.D., hlavní řešitel výzkumného záměru.
Botanici z Přírodovědecké fakulty MU provádějí terénní měření a analýzy vegetace sibiřských pohoří Altaje a Západního Sajanu. Současná vegetace a krajina těchto pohoří je velmi podobná středoevropským poměrům v pozdní době ledové, a proto jejich výzkum umožní lépe pochopit historii naší přírody. Foto: Milan Chytrý.
Vědci jsou ve výzkumném záměru rozděleni do osmi pracovních skupin, z nichž většina se zabývá konkrétní skupinou organismů. Jejich úkolem je popsání a systematizace biologických druhů, zkoumání vývoje a chování jednotlivých zástupců druhu i evoluce celého druhu obecně; rovněž sledují interakce mezi organismy navzájem, ale i interakce s neživým prostředím (například půdou, vodou, ovzduším nebo slunečním zářením). Zastoupení organismů je zde opravdu pestré. Do výzkumu jsou například zahrnuti parazitologové, kteří se specializují na rybí parazity, ale i mikrobiologové pečující o Českou sbírku mikroorganismů. Ta je jakýmsi servisním pracovištěm PřF, které uchovává kultury bakterií a hub pro potřeby výzkumu, výuky, ale i pro průmyslové využití.
Další pracovní skupina popisuje a třídí druhy hmyzu, přičemž největší pozornost věnuje dvoukřídlým, tj. mouchám a jejich příbuzným, ale zabývá se rovněž roupicemi (skupina žížal) nebo chováním dravých pavouků. Vlastní skupinu mají i hydrobiologové, kteří zkoumají vodní bezobratlé živočichy. Systematičtí botanici se pak soustředí na výzkum cévnatých rostlin (rostliny kromě mechorostů, řas, hub a lišejníků), přičemž od tradiční taxonomie (systematizace organismů) nyní přešli i na studium evolučních procesů; bádají tedy nad způsoby, jakými vznikají nové druhy. Výčet pak končí u drobných savců, z nichž mají ve výzkumu výsadní postavení netopýři. Zoologové pomocí detektoru ultrazvukových signálů měří aktivitu netopýrů nebo určují, kam netopýři létají za potravou. Mimo to také sledují jejich početní stavy a život jejich kolonií.
Život v jednotlivých ekosystémech
Kromě toho pracuje ve výzkumném záměru i skupina, která se specializuje nikoliv na určitou skupinu organismů, ale na specifické prostředí a organismy v něm – rašeliniště. „Tato skupina je zajímavá tím, že v sobě propojuje botaniku se zoologií. Vybrali si jeden ekosystém a v něm analyzují několik systematických skupin organismů, například cévnaté rostliny, mechorosty, řasy, měkkýše i prvoky,“ vysvětluje Milan Chytrý. Podobně zaměřená je i skupina zabývající se ekologií rostlinných společenstev, čímž se rozumí například suchá louka, skalní step nebo modřínový les. Jedním z úkolů botaniků této skupiny je zpracovávat a analyzovat databázi rostlinných společenstev České republiky, podílejí se však i na projektech, které usilují o totéž v měřítku celé Evropy. Kromě toho zde vědci vyvíjejí i numerické metody sloužící k analýze dat z takových databází. Byl zde k tomuto účelu vyvinut software, který dnes používají vědci po celém světě.
Práce v terénu
Specifikem tohoto výzkumného záměru je skutečnost, že podstatná část výzkumu probíhá v terénu, odkud vědci odebírají vzorky. Neomezují se však jen na území České republiky. Hydrobiologové vyjíždějí k prameništím do slovenských Karpat, přírodovědci ze skupiny zaměřené na rašeliniště zpracovávají vzorky z celých Západních Karpat a různých balkánských (zejména bulharských) pohoří. Entomologové zavítali také do jihovýchodní Asie, parazitologové do Afriky. Botanici již třetím rokem jezdí zkoumat vegetaci na jižní Sibiř. „Pracujeme nyní s hypotézou, že v kontinentální oblasti jižní Sibiře, kde jsou chladné zimy a sucho kvůli nedostatku srážek, to vypadá podobně, jak to vypadalo u nás někdy na konci doby ledové. Když popíšeme vegetaci současné jižní Sibiře a porovnáme ji s fosilními nálezy pylových zrn ze střední Evropy, můžeme zpětně rekonstruovat, jak vypadala v minulosti krajina u nás,“ dodává Milan Chytrý.
Hlavní řešitel výzkumného záměru doc. RNDr. Milan Chytrý, Ph.D., z Ústavu botaniky a zoologie PřF MU. Foto: Ondřej Ženka.
Diverzitu je třeba bránit
Jedna čtvrtina z téměř 230 milionů korun, kterými výzkum na sedm let podpořilo ministerstvo školství, je určena na přístrojové vybavení. Z těchto prostředků, zčásti ještě v kombinaci s penězi z předcházejícího výzkumného záměru, byla mimo jiné zřízena laboratoř molekulárně biologických metod a plánuje se též vybudování chemické laboratoře, kde by mohli vědci analyzovat vzorky půdy, vody i rostlinného materiálu. Z potřeby pracovat v terénu vyplývají i specifické požadavky na další vybavení; byla vytvořena laboratoř s geografickým informačním systémem, která umožňuje data z terénu zpracovávat i geograficky a v neposlední řadě bylo z rozpočtu výzkumného záměru zakoupeno i terénní vozidlo. „Podle mne je ochrana biologické rozmanitosti něco jako ochrana kulturního dědictví. Památkáři chrání různé historické stavby, my bychom měli zabránit vymíraní organismů, k němuž dnes dochází v důsledku lidské činnosti nejvíce v tropech, ale i jinde,“ shrnuje význam výzkumného záměru Milan Chytrý. „Abychom tyto organismy uměli chránit, potřebujeme je nejprve dobře znát. To je důvod, proč zkoumáme biodiverzitu.“
