Medúzy

Rybám berú nevyhnutné, baktériám dávajú nadbytočné. Taký je výsledok premeny uhlíka v organizme medúz.

Rybám berú nevyhnutné, baktériám dávajú nadbytočné. Taký je výsledok premeny uhlíka v organizme medúz.

Elegantné priezračné telá medúz vznášajúce sa v morských vlnách. To bola ešte pred niekoľkými desaťročiami takmer rarita. Dnes sa s týmito čudesnými tvormi rôznych tvarov a farieb doslova roztrhlo vrece.

Ľudia sa s nimi stretávajú na plážach celého sveta čoraz častejšie a už ich nevnímajú ako okrasu, ale skôr ako kúsky slizkého rozpadajúceho sa rôsolu, ktorý im komplikuje kúpanie.

Niektoré druhy medúz vylučujú nielen nepríjemný sliz, ale aj jedovaté látky. Pre človeka môžu byť rovnako nebezpečné ako hadí jed, lebo napádajú a ochromujú nervový systém. Dostatočne nepríjemné sú aj kožné alergie, pálenie alebo opuchy, ktoré taktiež vzniknú pri dotyku.

Hrozba, ktorú nevidno

Nový vedecký výskum teraz poukázal aj na iné nebezpečenstvo, ktoré nie je voľným okom vidieť. Premnožené a žravé stáda medúz ohrozujú stabilitu morských ekosystémov tým, že výrazne menia štruktúru potravy vodných živočíchov.

Obrazne povedané, medúzy kradnú uhlík z potravy, ktorá patrí na horné poschodia potravinového reťazca, a dodávajú ho vo veľkom množstve až na samý spodok, kde žijú baktérie. Tie však energiu z prebytočného uhlíka nevedia efektívne spracovať a vypúšťajú ju preto do vzduchu.

Na skratku v prerozdeľovaní potravy, spôsobenú medúzami, tak doplácajú najmä ryby a kôrovce. V konečnom dôsledku medúzy komplikujú život aj miliónom ľudí. Tí si na „plodoch mora“ zvykli buď iba pochutnávať, alebo, čo je horšie, sú pre nich hlavným zdrojom bielkovín.

Americkí, kanadskí a francúzski morskí biológovia upozornili, že vzhľadom na rastúci počet medúz v teplých pobrežných vodách bude ich vplyv na morské ekosystémy ďalej narastať.

Medzinárodný vedecký tím Roba Condona skúmal medúzy v teréne aj v laboratóriu. Condon zbieral vzorky pri ústí rieky York v americkom zálive Chesapeake pri východnom pobreží Atlantického oceánu.

Experimentálne práce prebiehali vo Virgínskom inštitúte morských vied, na univerzitách v Quebecu, Montreale a Montpellieri, a taktiež v Morskom biologickom laboratóriu vo Woods Holle. Štúdiu publikoval prestížny vedecký časopis Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Táto pozoruhodná práca ukazuje, že zmeny na vrchole potravinového reťazca ovplyvňujú základné procesy, prebiehajúce v ekosystéme,“ povedal David Garrison, šéf biologického oceánografického programu americkej Národnej vedeckej nadácie, ktorá výskum financovala.

Žravé predátory

Hlavnou „menou“ pri výmene energie v živých systémoch je uhlík. Vedci preto potrebovali zistiť, aké množstvo uhlíka pohltia a uvoľnia medúzy, a koľko z tohto uhlíka sa dostane až na samý spodok potravinového reťazca, k baktériám. Na to potrebovali urobiť rad náročných experimentov v uzavretých kontajneroch.

„Medúzy sú žravé predátory,“ povedal Condon. „Ovplyvňujú potravinový reťazec tým, že zachytia planktón, ktorý by inak skonzumovali ryby, a premenia túto potravnú energiu na zrôsolovatenú biomasu. Obmedzujú tak prenos energie v potravinovom reťazci, pretože medúzy nie sú vhodnou potravou pre iné predátory.“

Kľúčovú úlohu v recyklácii uhlíka, dusíka, fosforu a ďalších produktov, vznikajúcich pri rozkladaní potravy, majú morské baktérie, ktoré vracajú tieto prvky do potravinového reťazca.

Vedci však zistili, že ak baktérie majú spracovať látky, ktoré predtým prešli organizmom medúzy, nastal problém: skôr ako na svoj rast alebo rozmnožovanie ich využili na dýchanie.

Baktérie žijúce vo vodách zaplavených stádami medúz teda produkujú viac oxidu uhličitého. Uhlík ako priamy zdroj organickej energie je pre najväčších obyvateľov morského ekosystému stratený.

Príliš veľa uhlíka

Organická látka, ktorú vylučujú medúzy prostredníctvom hlienu, je veľmi bohatá na uhlík. Zrejme preto ho baktérie nedokážu efektívne spracovať, ako keby chceli potvrdiť múdrosť zo sveta ľudí, že všetkého veľa naozaj škodí.

Hlien je vlastne sliz, ktorý vám ostane na prstoch, keď sa medúzy dotknete. V experimente, ktorý robil Condonov tím, ho uvoľňovali medúzy veľké množstvo. Obsahoval až 30-násobok uhlíka v porovnaní s dusíkom. To je veľký rozdiel oproti šiestim častiam uhlíka na jednu časť dusíka v organických látkach, ktoré sú rozpustené v typickej morskej vode.

„Baktéria metabolizuje takýto materiál bohatý na uhlík dvakrát až šesťkrát rýchlejšie než organický materiál z vôd, kde medúzy nežijú,“ doplnil Condon. Tým sa znižuje jej schopnosť využiť ho o 10 - 15 percent.

Zrýchlený metabolizmus zapojuje uhlík skôr do dýchania ako do reprodukcie.

„Bakteriálny metabolizmus rozpustenej organickej látky pochádzajúcej z medúzy možno prirovnať k pitiu energetického nápoja pre športovcov,“ vysvetlila Deborah Steinbergová z Virgínskeho inštitútu morských vied. „Zatiaľ čo metabolizmus organickej hmoty pochádzajúcej z fytoplanktónu a iných zdrojov možno prirovnať skôr k hamburgeru.“

Pre človeka ani pre baktérie nemôže zostať časté používanie energetického nápoja bez následkov. Iným významným zistením z výskumu morských biológov je, že organický sliz pochádzajúci z medúz mení lokálne mikrobiálne spoločenstvá.

Podľa Condona spôsobuje rýchly rast okrajových bakteriálnych skupín, ktoré boli predtým zriedkavé. Celkovo jeho tím zaznamenal veľké posuny v štruktúre a funkcii mikróbov a veľkú „energetickú obchádzku“, pri ktorej sa presúvajú živiny k baktériám.

Rybolov, znečistenie aj klíma

Príčin premnoženia medúz je viac. Rybári napríklad systematicky alebo aj náhodne likvidujú ich prirodzených nepriateľov - tuniaky, makrely alebo morské korytnačky.

Ďalším dôvodom môže byť zvýšená koncentrácia živín v morskej vode, pochádzajúcich z odpadov z pevniny, prípadne zmena morského prúdenia. Podceňovať nemožno ani vplyv klimatickej zmeny. Medúzy žijú väčšinou v otvorených vodách, no ak stúpne teplota vôd na pobreží, ochotne sa tam nasťahujú.

„Videli sme to už aj v zálive Chesapeake,“ povedal. „Ak bude hojný výskyt medúz pokračovať, prinesie to zvýšený vplyv na naše ekosystémy, nech už ide o biologické, alebo chemické procesy, ktoré v nich prebiehajú.“

Preto je nevyhnutné naďalej skúmať, ako prebieha spracúvanie uhlíka fytoplanktónom, zooplanktónom, mikróbami, ako to vyzerá na ďalších úrovniach potravinového reťazca.

Potom vedci môžu odhadnúť, koľko energie ukrytej v uhlíku ešte zostáva napríklad pre ryby. „Čím viac vieme, tým lepšie sa nám bude dariť v riadení prírodných zdrojov,“ myslí si Condon.