A brit városokat és falvakat elárasztó szennyezett árvizekről szóló közelmúltbeli címlapok talán elgondolkodtatták Önt, hogy mi is rejtőzik valójában ezekben a vizekben. Ha az árvíz – ahogyan azt feltételezik – olyan baktériumokkal szennyezett, mint az E. coli, a campylobaktérium (az ételmérgezések gyakori okozója) és a norovírus Surreyben és a Somerset-szinteken, akkor milyen más mikroszkopikus élőlényeket szállíthat az országban a rendkívül magas vízszint?
Az egyik mikroszkopikus szervezet, amely szinte biztosan jelen van az árvízben, de az egészségünkre kevésbé veszélyes, a vízibolha – az EvoDevóban ezen a héten megjelent új tanulmány témája. A vízibolhák valójában nem is bolhák, kevéssé hasonlítanak távoli ízeltlábú rokonaikra, amelyeket a 14. században a fekete halál pusztító terjedéséért okoltak. Valójában planktonikus rákfélék, és a Daphnia nemzetségbe tartozók a biológiai kutatások egyik legrégebbi modellorganizmusai. Felhasználásuk az ökotoxikológiától az ökológián át az evolúcióbiológiáig széleskörű.
A vízibolhák, amelyek édesvízi tavakban, tavakban és folyókban élnek, szűrő táplálkozók, így kulcsszerepet játszanak az édesvízi ökológiában, mivel elfogyasztják az algákat, és ezáltal elősegítik a víz tápanyagkörforgását. A számos édesvízi ökoszisztémában általánosan megfigyelhető természetes algaáramlás összefüggésbe hozható a Daphnia-populációk emelkedésével és összeomlásával, ahogy azok elfogyasztják és kimerítik algás táplálékforrásukat. A Daphniákat viszont számos nagyobb vízi ragadozó fogyasztja – a kereskedelemben gyakran használt haltáplálék -, és ezért számos édesvízi ökoszisztéma fontos alkotóelemét képezik.
A Daphniák vidám úszkálása az árvízben valójában nagyon jó jel lenne, mivel a Daphniákat a szénbányákban használt kanárihoz hasonlóan fel lehet használni a vízben lévő vegyi anyagok mérgező szintjének kimutatására. Egy gyakori osztálytermi kísérletben a vizsgált mintában az úszást abbahagyó Daphniák aránya korrelál a víz toxicitási szintjével; úgy gondolják, hogy ez a teszt érzékenyebb a vízminőségre, mint bármely hagyományos kémiai elemzés.
Amintha ez nem lenne elég, ezek az apró élőlények az evolúcióbiológia fontos modelljei is, mivel viszonylag rövid generációs idővel rendelkeznek, és könnyen szaporíthatók. Különösen érdekes szaporodási ciklusuk – számos Daphnia faj képes a környezeti körülményektől függően aszexuálisan, parthenogenezis útján vagy szexuálisan szaporodni – teszi őket ideális modellé a szexuális szaporodás evolúciójának vizsgálatára.
A Daphnia magna, a vízibolha számos közeli rokon fajának egyike, gond nélkül tenyészthető, és könnyen hozzáférhetővé teszi a fejlődő petéket, ami vonzó modellé teszi az evodevo kutatásához. Az EvoDevóban ezen a héten megjelent Mittmann és munkatársai egy fontos új stádiumbeosztási modellt írnak le erre a fajra.
A korábban publikált stádiumbeosztási rendszerek a fejlődés mértékeként az időt használják. A fejlődésbiológiában azonban számos elterjedt technika és módszer késleltetést okoz a fejlődésben, ezért pontatlanná teszi ezeket a modelleket, és érvénytelenítheti ezeket a kísérleteket. Ehelyett Mittmann és munkatársai morfológiai jellemzőkre támaszkodnak a fejlődő Daphnia fejlődési szakaszainak azonosításához. További információért lásd a vezető szerzővel, Carsten Wolff-fal nemrégiben készített Q&A-t.
Ez az új modell az időzítéstől függetlenül is pontosan azonosítja a fejlődési stádiumot, ezért nagy jelentőséggel bír az ezen ízeltlábúak evolúciós és fejlődésbiológiáját vizsgáló kutatók számára.
A vízibolhák számos kísérleti felhasználása miatt ennek a modellnek széleskörű hatása lesz a kutatóközösségben. A kutatók várakozással tekinthetnek a további fejlesztések és a modell felhasználásával nyert felismerések elé, amelyekkel ezt a fontos modellorganizmust tanulmányozhatják.
Nem kell tehát mindentől félni, ami az árvizekben lapul – annak ellenére, hogy a biológiai kutatások egyik legrégebbi modellorganizmusa, a szerény vízibolha még mindig bizonyítja hasznosságát.
