Monika Laichmanová 1, Miloš Barták 2

Transkript

1 Monika Laichmanová 1, Miloš Barták 2 1 Česká sbírka mikroorganismů 2 Oddělení fyziologie a anatomie rostlin Ústav experimentální biologie Přírodovědecká fakulta Masarykova Univerzita Brno

2 kontinent pokrytým z 98 % ledem extrémní teploty klesající až téměř k 90 C v kontinentální části, existenci živých organismů prakticky vylučují pobřeží je díky vlivu oceánu teplotně méně extrémní a podstatně vlhčí a tak umožňuje život nižším rostlinám a půdním živočichům.

3 Česká polární stanice byla vybudována v severní, odledněné části ostrova Jamese Rosse (Ulu Peninsula). Ostrov s rozlohou přibližně km² je velmi členitý a ze 70 až 80 % je pokryt ledovcem, který dosahuje nejvyšší nadmořské výšky 1630 m n.m. Nachází se v prostoru Antarktického poloostrova. umístění české polární stanice

4 Výzkumný program stanice je orientován na komplexní poznání odledněného území z hlediska jeho abiotických i biotických složek, jejich vzájemných vazeb a funkce celého systému včetně prognózy jeho vývoje. Studium diverzity mikroskopických hub různých antarktických ekologických nik je součástí projektu Multidisciplinární výzkum antarktické terestrické vegetace v rámci IPY, který je zaměřen na ekologický výzkum antarktických vegetačních oáz na ostrově Jamese Rosse. Hlavní složku maloplošných antarktických oáz tvoří nižší rostliny a organismy (řasy, mechy, lišejníky). Foto R. Vodrážka

5 Diverzita mikroskopických hub Antarktidy se liší v závislosti na místních klimatických podmínkách a dostupnosti substrátu. Velká část mikroskopických hub Antarktidy je kosmopolitních. Některé druhy jsou do Antarktidy transportovány vzdušnými proudy a migrujícím ptactvem, ale nejsou schopny dalšího růstu. Jiné jsou dobře přizpůsobeny nízkým teplotám, snížené dostupnosti vody a obsahu živin v substrátu. Jedná se o druhy rychle plodící, schopné ukončit svůj vývojový cyklus ve velice krátkém čase. McMurdo Sound MacRobertson Land

6 Vzorky byly odebírány v období antarktického léta (leden únor) v letech Během tří expedic bylo odebráno 67 vzorků půdních substrátů s příměsí organické hmoty nebo bez přítomnosti organické složky z 12 lokalit. Chaluha jižní (Catharacta antarctica) Místo odběru uvnitř ptačí kolonie.

7 Jižně a severně exponované svahy a osypy. Trvale zastíněná lokalita u báze skalního bloku.

8 Trvale smáčená místa.

9 Metody izolace mikroskopických hub: 1. přenesení a rozprostření malé části neředěného vzorku na povrch agarové plotny 2. pomocí zřeďovací metody pouze desítkové ředění 10-1 Kultivační médium: 1. Malt Extract Agar s chloramfenikolem 2. DRBC dichloranový agar s bengálskou červení a chloramfenikolem Kultivační podmínky: 10 C a 15 C, 4 týdny Identifikace mikroskopických hub: 1. diagnostická média makroskopické znaky 2. nativní preparát - mikroskopické znaky

10 Rok : 67 vzorků, 12 lokalit Celkem: 286 izolátů vláknitých hub identifikováno do druhu:137 izolátů identifikováno do rodu: 25 izolátů neidentifikováno: 124 izoláty 25 druhů 18 rodů

11 Přehled všech identifikovaných druhů a jejich procentuální výskyt vztažený k celkovému počtu analyzovaných vzorků. Druh % Druh % Acremonium bacillisporum 1,5 Mortierella antarctica 1,5 Acremonium butyri 3 Mortierella sp. 19,4 Acremonium sp. 1,5 Onychophora sp. 3 Acrodontium crateriforme 4,5 Penicillium aurantiogriseum 1,5 Arthrinium sp. 1,5 Penicillium brevicompactum 6 Aspergillus versicolor 1,5 Penicillium chrysogenum 1,5 Beauveria bassiana 6 Penicillium spinulosum 1,5 Cladosporium cladosporioides 3 Penicillium miczynskii 3 Cladosporium herbarum 7,5 Penicillium roqueforti 1,5 Cladosporium sphaerospermum 1,5 Penicillium sp. 1,5 Cladosporium sp. 10,5 Phoma herbarum 25,4 Engyodontium album 1,5 Rhizoctonia solani 1,5 Engyodontium rectidentatum 3 Spiniger meineckellus 1,5 Fusarium cf. sporotrichioides 1,5 Thelebolus microsporus 10,5 Geomyces pannorum var. pannorum 38,8 Verticillium leptobactrum 6 Isaria farinosa 1,5 černé meristematické houby 7,5

12 (Berk. & Broome) Kimbr Fungi, Ascomycota, Pezizomycotina, Leotiomycetes, Leotiomycetidae, Thelebolales, Thelebolaceae, Thelebolus - vzorky půdy odebrané uprostřed ptačí kolonie - psychrofilní - koprofilní Ekologie: -exkrementy krav, koní, ovcí, vysoké zvěře, losů, sobů, psů, králíků, tetřívka obecného a lidských exkrementů - půda znečištěná trusem chaluh - trávicí trakt a peří ptáků žijících v Antarktidě - organická masa z jezer Antarktidy PDA Rozšíření: Evropa, Severní Amerika a Antarktida, zejména v chladných oblastech

13 (Berk. & Broome) Kimbr Endemické druhy Antarktidy: Hoog G.S. de et. al Evolution, taxonomy and ecology of the genus Thelebolus in Antarctica. Studies in Mycology 51, Thelebolus ellipsoideus Brumm. & de Hoog organická masa z jezera Thelebolus globosus Brumm. & de Hoog organická masa z jezera

14 - 7 izolátů - sekvence ITS rdna - Capnodiales, Davidiellaceae, Elasticomyces - trvale zastíněná lokalita u báze skalního bloku - severně exponované svahy - psychrofilní - tvoří kompaktní mikrokolonie v porézních horninách - vyznačují se meristematickým růstem MEA MEA

15 Selbmann, L. et. al Fungi at the edge of life: cryptoendolithic black fungi from Antarctic desert. Studies in Mycology. 51, 1 32.

16 Friedmanniomyces Onofri 1999 Friedmanniomyces endolithicus (1) Friedmanniomyces simplex (2) - pískovec, Victoria Land, Anarktida 1) 2) Cryomyces Selbmann, de Hoog, Mazzaglia, Friedmann & Onofri 2005 Cryomyces antarcticus (3) Cryomyces minteri (4) - zvětralá hornina, Victoria Land, Anarktida 3) 4) Elasticomyces Selbmann & Zucconi 2008 Elasticomyces elasticus (5) - stélka lišejníku (Usnea antarctica), Victoria Land, Anarktida 5) Zdroj: Selbmann, L. et. al Fungi at the edge of life: cryptoendolithic black fungi from Antarctic desert. Studies in Mycology. 51, Selbmann, L. et. al Drought meets acid: three new genera in a dothidealean clade of extremotolerant fungi. Studies in Mycology. 61,1 20.

17 Linnem Fungi, Zygomycota, Mucoromycotina, Mortierellales, Mortierellaceae, Mortierella - brekciové pole, JV svah Ekologie: vzdušnicový vak lososa, kořeny dubu cesmínovitého mechy a půda Antarktidy Rozšíření: USA, Itálie Antarktida - Gondwana Lake, Adelie Cove, Tinker Glacier, Cape Satsrugi, Kay Island, Harrow Peaks, Victoria Land, James Ross Island

18 Fungi, anamorfní (mitosporní) houby, Geomyces, Geomyces pannorum -11 lokalit -procentuální výskyt vztažený k celkovému počtu analyzovaných vzorků 38,8% Antarktida - South Georgia, Signy Island, King George Island, Casey, McMurdo Sound, MacRobertson Land, W. Ongul Island, Gondwana Lake, Cape Irizar, Starr Nunatak, Cape Reynolds, Kay Island, Kohler Head, Harrow Peaks, Victoria Land, Ross Sea region, Edmonson Point, Vestfold Hills, Cabo Primavera, James Ross Island Ekologie: běžné půdní houba Antarktida: mechy, lišejníky, půda, vodní pěna, CaCO 3 usazeniny Rozšíření: -Kanada, Aljaška, Špicberky, Antarktida, vyšší nadmořské výšky -nevyskytuje se v tropických a subtropických oblastech

19 Fungi, anamorfní (mitosporní) houby, Phoma Westend lokalit - procentuální výskyt vztažený k celkovému počtu analyzovaných vzorků 25,4% Antarktida - Casey, Schirmacher Oasis, MacRobertson, Land, Victoria Land, Gondwana Lake, Prior Island, Bruce Point, Adelie Cove, Tinker Glacier, Snowy Point, Edmonson Point, Cape Irizar, Camp Icare, Starr Nunatak, Cape Reynolds, Inexpressible Island, Cape Satsrugi, Kay Island, Harrow Peaks, Ross Sea region Ekologie: půda, vzduch, kal a další substráty Antarktida: mechy, půda Rozšíření: Evropa, Austrálie, východní Afrika, jihovýchodní Asie, Papua-Nová Guinea, Barbados, Trinidad

20 Fungi, anamorfní (mitosporní) houby W. Gams, P.J. Fisher & J. Webster severní svah pod Berry Hill (slunná strana úbočí) - trvale smáčená lokalita Ekologie: organická masa jezer Antarktidy Rozšíření: kontinentální Antarktida Onychophora coprophila

21 Většina mikroskopických hub byla izolována ve formě anamorfního stádia. Převážně se jednalo o mezofilní, kosmopolitní druhy adaptované na chladné antarktické podnebí, které jsou schopné aktivního růstu přinejmenším v období antarktického léta. Jednou z výjimek tvořící teleomorfu je psychrofilní druh Thelebolus microsporus. Dalšími psychrofilními mikromycetami byly černé (melanizované) mikroskopické houby.

22 Pár tučňáků kroužkových (Pygoscelis adeliae). Foto B. Mlčoch.