Nedávné titulky novin informující o kontaminovaných záplavách, které zaplavily britská města a vesnice, vás možná přiměly přemýšlet, co se v těchto vodách skutečně skrývá. Pokud je záplavová voda kontaminována, jak bylo naznačeno, bakteriemi, jako je E. coli, kampylobakterie (běžná příčina otravy jídlem) a norovirus v Surrey a na úrovni Somersetu, jaké další mikroskopické entity by mohly být přenášeny po celé zemi mimořádně vysokou hladinou vody?“
Jedním z mikroskopických organismů, který je téměř jistě přítomen v záplavové vodě, ale méně ohrožuje naše zdraví, je vodní blecha – předmětem nové práce publikované tento týden v časopise EvoDevo. Vodní blechy ve skutečnosti vůbec nejsou blechami a jen málo se podobají svým vzdáleným příbuzným členovcům, kteří byli obviňováni z ničivého šíření černé smrti ve 14. století. Jsou to vlastně planktonní korýši a ti z rodu Daphnia jsou jedním z nejstarších modelových organismů v biologickém výzkumu. Jejich využití je široké, od ekotoxikologie po ekologii a evoluční biologii.
Vodní blechy, které obývají sladkovodní rybníky, jezera a řeky, jsou filtrátoři, a hrají tak klíčovou roli v ekologii sladkých vod, protože konzumují řasy, a tím usnadňují koloběh živin ve vodě. Běžně pozorovaný přirozený tok řas v mnoha sladkovodních ekosystémech lze dát do souvislosti s nárůstem a poklesem populací dafnií, které spotřebovávají a vyčerpávají svůj zdroj řasové potravy. Dafnie jsou zase konzumovány řadou větších vodních predátorů – jsou běžně používanou komerční potravou ryb – a představují tak důležitou složku mnoha sladkovodních ekosystémů.
Najít dafnie spokojeně plavat v záplavové vodě by vlastně bylo velmi dobrým znamením, protože dafnie lze využít k detekci toxických hladin chemických látek ve vodě, podobně jako se využívají kanárci v uhelných dolech. V běžném školním experimentu koreluje podíl dafnií, které přestanou plavat v testovaném vzorku, s úrovní toxicity ve vodě; tento test je považován za citlivější na kvalitu vody než jakákoli konvenční chemická analýza.
Jako by to nestačilo, tyto drobné organismy jsou také důležitým modelem pro evoluční biologii, protože mají relativně krátkou generační dobu a snadno se množí. Zejména jejich zajímavé reprodukční cykly – mnoho druhů dafnií má schopnost nepohlavního rozmnožování prostřednictvím partenogeneze nebo pohlavního rozmnožování v závislosti na podmínkách prostředí – z nich činí ideální modely pro zkoumání evoluce pohlavního rozmnožování.
Daphnia magna, jeden z mnoha blízce příbuzných druhů vodních blech, se dá bez problémů kultivovat a umožňuje snadný přístup k vyvíjejícím se vajíčkům, což z ní činí atraktivní model pro výzkum evodevu. Mittmann a spol. publikovali tento týden v časopise EvoDevo a popisují nový důležitý stagingový model pro tento druh.
Předtím publikované stagingové systémy používají jako měřítko vývoje čas. Mnoho běžných technik a metod ve vývojové biologii však způsobuje zpoždění ve vývoji, a proto jsou tyto modely nepřesné a mohou tyto experimenty znehodnotit. Místo toho se Mittmann a spol. při určování vývojových stadií vyvíjejících se dafnií spoléhají na morfologické charakteristiky. Více informací naleznete také v nedávném Q&A s vedoucím autorem Carstenem Wolffem.
Tento nový model lze použít k přesné identifikaci vývojového stádia nezávisle na načasování, a proto má velký význam pro výzkumníky, kteří se zabývají evoluční a vývojovou biologií těchto členovců.
Při četném experimentálním využití vodních blech bude mít tento model široký dopad na celou výzkumnou komunitu. Vědci se mohou těšit na další vývoj a poznatky získané při použití tohoto modelu ke studiu tohoto důležitého modelového organismu.
Takže ne všeho, co číhá v těchto záplavových vodách, je třeba se obávat – přestože je skromná vodní blecha jedním z nejstarších modelových organismů v biologickém výzkumu, stále dokazuje své využití.
.
