VERONICA - ČASOPIS PRO OCHRANU PŘÍRODY A KRAJINY

Rajský mikrosvet

Národný park Slovenský raj je predovšetkým známy svojimi výnimočnými krajinnými prvkami (krasové, riečno-krasové a riečne) a biodiverzitou (západokarpatská flóra a fauna). Väčšine z vás by ani nenapadlo, že tu môžu sinice dosahovať jednu z najvyššej možnej druhovej diverzity v našich zemepisných šírkach; je to kvôli tomu, že v roklinách je celá škála rôznych mikroklimatických vplyvov. Všeobecne sú sinice známe ako škodiace elementy vo vodných nádržiach v podobe vodného kvetu. Naopak na skalných stenách v NP tvoria iné druhy siníc bohaté slizové obaly a dominujú v nárastoch, kde sa javia ako rôznofarebné a klzké povlaky na povrchu skál a skalnatých stien v roklinách Národného parku. Tieto sinice sa adaptovali na vlhkostné a svetelné podmienky v roklinách, a keďže nie sú ponorené vo vodnom prostredí, ale sú vystavené na voľnom vzduchu, pričom vlhkosť získavajú buď z vodného aerosólu priľahlých vodopádov, alebo zo zrážok, či len zo vzdušnej vlhkosti, preto sa nazývajú subaerické sinice. Svojou fotosyntézou tiež prispievajú k primárnej produkcii v roklinách a sú zdrojom potravy pre lokálnu faunu bezstavovcov, často tvoria určitý typ symbiózy s inými baktériami alebo hubami. Tento mikrosvet je zaujímavý nielen svojou druhovou či tvarovou variabilitou, ale aj farebnosťou, kde sa vám v mikroskope z pôvodne sivého povlaku vynorí množstvo kruhových, vláknitých, rúrkovitých či perovitých útvarov v rôznych farbách a odtieňoch (zelená, čierna, modrozelená, žltá, červená, hnedá, zlatožltá, oranžová…). Radosť vnímať nielen krásu prírody v roklinách, ale aj krásu mikrosveta by som vám chcel priblížiť.

Môj výskum siníc

V rokoch 1998 až 2001 som ako študent Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave pracoval na téme diplomovej práce Sinice/cyanobaktérie v NP Slovenský raj. Za toto obdobie som sa zameral na rokliny, t.j. Prielom Hornádu, Kláštorská roklina, Kyseľ, Suchá Belá, Piecky, Zelená dolina a Stratenský kaňon. Išlo o subaerické biotopy, zmáčané vápencové steny, pokryté rôzne tvarovanými nárastami (plyšovité, hladké, vláknité, guľôčkovité, rôsolovité atď.), ktoré som odoberal do vzorkovníc a potom študoval v laboratóriu pod mikroskopom.

Väčšina druhov subaerických siníc je náročná na určenie do druhu; spôsobuje to vysoká morfologická variabilita a prispôsobivosť siníc na zmenu ekologických faktorov. Preto okrem prírodného materiálu je nevyhnutná laboratórna kultivácia subaerických siníc na živných médiách pod žiarivkovým osvetlením. Cieľom týchto kultivácií je štúdium potenciálnej morfologickej variability a vývoja - ontogenézy, teda štúdium jednotlivých vývojových štádií v čase a následne vyhodnotenie pomocou fotografickej dokumentácie a vyhotovením perokresieb jednotlivých štádií. Na základe získaných údajov som potom podľa najnovšej taxonomickej literatúry určoval sinice najprv do rodu, a pokiaľ to umožňovali doposiaľ známe informácie, do druhu po konzultácii s odborníkmi (fykológmi).

Teraz sa pýtate, prečo niektoré sinice boli určené len do rodu a druhové meno je neznáme? Súvisí to s tým, že druhová variabilita a ontogenéza mnohých subaerických druhov nie je známa, resp. veľká časť zistených údajov je nová pre vedu, keďže počet odborníkov, ktorí sa zaoberajú problematikou subaerických siníc, je málo a táto oblasť výskumu siníc je na okraji záujmu fykológov, pretože logicky hlavným záujmom fykologického výskumu sú sinice žijúce vo vodnom prostredí, kde ovplyvňujú výrazne kvalitu života človeka, napr. tvorbou vodného kvetu a toxínmi.

Čo som zistil

Počas trojročného štúdia som zistil vo vzorkách spolu 127 taxónov siníc, v rámci nich 52 rodov, 107 druhov a 20 taxónov siníc určených len do rodu. Z celkového počtu bolo až 57 (45 %) nových taxónov pre flóru Slovenska. Pre porovnanie priemerná druhová diverzita siníc vo vodných ekosystémoch býva okolo 35 planktónnych druhov v našich vodách, ktorá je výrazne nižšia ako na zmáčaných vápencových stenách. Čo pravdepodobne spôsobuje takúto vysokú druhovú diverzitu siníc? Sinice, resp. cyanobaktérie sú baktériami s rastlinným typom fotosyntézy, všeobecne je známe, že baktérie majú rady zásadité prostredie, pH okolo 7 a viac. A práve vápenec alebo dolomit, skrátka uhličitany sú zásadité horniny, ktoré sú najvhodnejším substrátom pre väčšinu siníc. Ďalšou príčinou vysokej biodiverzity siníc je rôznorodosť mikroklimatických podmienok v roklinách, spektrum a premenlivosť vlhkostných, tepelných a svetelných podmienok. Ako som už v úvode spomínal, špecifické podmienky meniace sa na vápencových zmáčaných stenách v čase a priestore umožnili vytvoriť jedinečné formy subaerických siníc.

Z veľkého počtu životných foriem mňa osobne najviac zaujali kokálne sinice prevažne rodu Aphanocapsa tvoriace rôsolovité (huspeninové) nárasty, potom hnedé guľôčkovité útvary rodu Nostoc na skalách a na prvý pohľad nitkovité výrastky (akoby skalnatá stena mala chlpy) sinice rodu Petalonema, ktorá odhalí svoju jedinečnosť a na prokaryota bohatú morfologickú štruktúru až pod mikroskopom.

Rod Aphanocapsa má jednoduchú stavbu tela, jednobunkový modrozelený mikroorganizmus, ktorý produkuje obrovské množstvo mukopolysacharidov a pektínových kyselín tvoriacich mohutné slizové obaly, a voľným okom sa taká kolónia javí ako kompaktná huspeninová štruktúra. Rod Nostoc vytvára retiazky buniek, ktoré sú ponorené v slize, tvoriac guľovité útvary; tie môžu dosiahnuť rozmery niekoľkých milimetrov, a tak sa na zmáčanej skale javia ako špendlíkové hlavičky alebo hnedasté sklenené guľôčky. Rod Petalonema je esteticky pekný vláknitý prokaryot, svojimi rozmermi viditeľný voľným okom (keďže v mikroskope dosahuje rozmery 120 až 150 µm v priemere vlákna); prvé, čo vás zaujme, je jeho farebná kombinácia, a to sýta modrozelená farba buniek v kontraste so zlatožltou až oranžovou farbou jej slizových obalov. Na prvý pohľad vám pripomína nejakého živočícha, príčinou toho je široký slizový vrstevnatý obal, ktorý v plošnom priemete pripomína štruktúru vtáčieho pera. Tento na svoje rozmery „veľký“ prokaryot, resp. veľká cyanobaktéria sa vyskytuje kozmopolitne, ale len za určitých ekologických, resp. mikroklimatických podmienok; preto je to vzácny druh sinice a na skúmanom územiu Slovenského raja som tento druh sinice našiel vo väčšom počte len na jednej lokalite.

Ako chrániť sinice

Sinice, resp. cyanobaktérie sa nedajú pochopiteľne chrániť individuálne, ale dajú sa chrániť krajinne hodnotné a jedinečné územia, akým je aj Národný park Slovenský raj. Touto ochranou sa darí zachovať aj biodiverzitu mikrosveta, ktorého neoddeliteľnou súčasťou sú aj subaerické sinice zmáčaných vápencových skalných stien v roklinách.

Bohuslav Uher

RNDr. Bohuslav Uher, Ph.D. - Ústav botaniky a zoologie PřF MU, Brno