Ano (3)
Použitá omezení
(3)
Počet nalezených dokumentů:
3
Publikováno od
do
Burrowing behaviour in crayfish
GUO, Wei
2020 - anglický
Cílem této disertační práce je objasnit dosud neprobádané ekologické vlastnosti v oblasti norovacího chování sladkovodních raků při třech podmiňujících faktorech: a) extrémní klimatické situace (sucha); b) kontaminace vodního prostředí cizorodými látkami; c) vnitrodruhové a mezidruhové ? interkace První kapitola se zabývá úvodem základních dostupných informací do problematiky norovacího chování sladkovodních raků. Neprozkoumanými ekologickými situacemi v této oblasti jsou: a) potenciální efekt sucha na reprodukci raků; b) vliv kontaminace vodního prostředí na norovací chování raků; c) kompetice raků o úkryt, představující primární zdroj. Ve druhé kapitole je demonstrováno, zdali může docházet k embryogenezi a post-embryonálnímu vývoji uvnitř račí nory bez přístupu vody. Pro zodpovězení této otázky byly provedeny tři experimenty, při nichž byly použity umělé nory s vysokou (různou) mírou vlhkosti uvnitř. Jako modelový druh byl vybrán rak mramorovaný (Procambarus virginalis Lyko, 2017). Schopnost raka mramorovaného zdárně podstoupit počáteční fázi embryogeneze včetně líhnutí a raného post-embryonálního vývoje jsme pozorovali pouze v podmínkách vysoké míry vzdušné vlhkosti. Post-emryonální vývoj byl pozastaven v případě úplné absence volné vody a s úspěchem opětovně znovuobnoven po jejím dodání. Podobná schopnost tolerovat periody sucha během post-embryonálního vývoje se může vyskytovat u dalších druhů raků, zvláště pak u typicky "norujících" druhů ". Třetí a čtvrtá kapitola společně reprezentují studium vlivu kontaminace vody na norovací chování u raků (jako modelový druh zde byl použit rak červený Procambarus clarkii). Testovali jsme hypotézu, zda může být norovací chování u raka červeného ovlivněno léčivy a herbicidy v koncentracích, které jsou běžně detekovatelné ve vodním prostředí. Jako reprezentanta léčiv, jsme zvolili metamfetamin (METH) a tramadol (TRA) (1 ?g/L) (Kapitola 3) a z herbicidů jsme testovali efekt terbutylazinu (TERB) a metazachloru (META) (2 ?g/L) (Kapitola 4). V průběhu první studie jsme zaznamenali signifikantně nižší hodnoty pro hloubku a celkový objem nor u samic exponovaných daným koncentracím metamfetaminu ve srovnání s neexponovanovanými jedinci v kontrole. Samice vystavené působení tramadolu bez výjimek vykazovali tendenci hrabat si menší nory při porovnání s kontrolou, nicméně tento trend nebyl statisticky průkazný (Kapitola 3). Účinnost herbicidů na změnu chování při norování se neprojevovala v takové míře, avšak samci raků exponovaných METH budovali signifikantně vyšší počet nor než všechny ostatní experimentální skupiny. Pátá a šestá kapitola obsahují popis agresivity raků mramorovaných při mezidruhových interakcích v kontrolovaných podmínkách. Jejich agresivita byla kvantifikována pomocí přímých agonistických interakcí a kompeticí o úkryt s rakem kalikovým Faxonius immunis a rakem pruhovaným Faxonius limosus. Výsledky rozdílů v agresivitě v laboratoři by mohly být aplikovatelné na přírodní podmínky, tj. mohou posloužit při predikci a jasnějším zohlednění nastalých situací. Pozorovali jsme, že raci mramorovaní dominují při střetnutích se stejně velkými raky kalikovými (Kapitola 5) a raky pruhovanými (Kapitola 6). Vyšší míra aktivity a agresivity u raků mramorovaných může vést například k snazšímu rozšířování tohoto nepůvodního invazního druhu, a to jak přímým vlivem mezidruhových interakcí, tak skrze výtězné "šarvátky" o zdroje, jakými jsou zejména úkryty a potrava. Sedmá kapitola této práce shrnuje poznatky z pěti výše uvedených kapitol a obsahuje také jejich finální diskuzi. Předkládaná data reprezentují základní vědecké poznatky vhodné pro praktické využití. Výstupy z mezidruhových interakcí mezi raky mohou mít značný význam v předpokladech o důsledcích na společenstva a ekosystémy, které jsou silně invadované těmito nepůvodními druhy raků, jenž s původními druhy sdílejí podobné životní strategie, ekologické niky a adaptační mechanizmy. This PhD thesis is devoted to exploring the unresolved ecological gaps in freshwater crayfish burrowing behaviour from three parts, which are: a) the extreme weather conditions like drought; b) aquatic contamination; c) interspecific interactions. The first chapter of the thesis deals with the introduction of the basic information and background related to the burrowing behaviour of freshwater crayfish. The unresolved ecological gaps related to freshwater crayfish burrowing behaviour are: a) the potential effects of drought on crayfish reproduction; b) effects of aquatic contamination on the freshwater crayfish burrowing behaviour; c) crayfish competition for shelter as a primary resource. The second chapter explores whether embryogenesis or postembryonic development of freshwater crayfish can occur without free standing water inside the burrow. To address this question, three experiments were conducted using artificial burrows with high air humidity and using marbled crayfish (Procambarus virginalis Lyko, 2017) as a model species. We found that the ability of marbled crayfish to undergo terminal phases of embryogenesis, including hatching, as well as early postembryonic development under high air humidity conditions only. Postembryonic development was suspended in the absence of free water, and successfully resumed when re-immersed. This similar ability to tolerate drought-like conditions during postembryonic development may also occur in other crayfish species, especially primary burrowers. The third and fourth chapters covers the effects of water contamination on crayfish (red swamp crayfish Procambarus clarkii as model species) burrowing behaviour. We tested the hypothesis that burrowing behaviour of the red swamp crayfish would be altered with exposure to PhACs and herbicides at concentrations frequently detected in aquatic environments. As representative PhACs, we chose methamphetamine (METH) and tramadol (TRA) (1 ?g/L) (Chapters 3), and, as herbicides, terbuthylazine (TERB) and metazachlor (META) (2 ?g/L) (Chapters 4). We reported for the first time that depth and volume of burrows constructed by methamphetamine-exposed females was significantly lower than of unexposed controls. Tramadol-exposed females consistently exhibited a tendency to excavate smaller burrows compared with controls, although this was not significant (Chapter 3). Impact of herbicides on burrowing behaviour was less clearly manifested, although male crayfish exposed to META constructed a significantly higher number of burrows than did other groups (Chapter 4). The fifth and sixth chapters describe aggression of marbled crayfish during interspecific interactions under laboratory conditions was quantified by characterizing their direct agonistic interactions and competition for shelter with calico crayfish Faxonius immunis and spiny-cheek crayfish Faxonius limosus. Differences in aggression may predict interactions and outcomes under natural conditions. We found marbled crayfish to dominate size-matched calico crayfish (Chapter 5) and spiny-cheek crayfish (Chapter 6) in agonistic encounters. The higher activity and aggressiveness of marbled crayfish could facilitate displacement of other non-indigenous crayfish species either by direct interaction or through competition for resources such as shelter and food. The seventh chapter of the thesis presents the general discussion and summary obtained by the five chapters mentioned above. These data represent basic scientific information valuable for practical application. The outcomes of interactions among crayfish under laboratory conditions can be critical to evaluating over-invaded communities and ecosystems harbouring invasive species that share similar life histories, niche preference, and adaptation strategies.
Klíčová slova:
rak; nora; chování; sucho; reprodukce; léčiva; herbicidy; behaviorální interakce; společný výskyt; dominance
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Burrowing behaviour in crayfish
kapitola společně reprezentují studium vlivu kontaminace vody na norovací chování u raků (jako modelový druh zde byl použit rak červený Procambarus clarkii). Testovali jsme ...
Nové postupy biomonitoringu cizorodých látek ve vodním prostředí
ČERVENÝ, Daniel
2016 - anglický
V rámci disertační práce byly studovány a hodnoceny různé přístupy biomonitoringu. Metoda hodnocení zdravotních rizik byla v minulosti dobře popsána a používá se k hodnocení složek potravy v lidské výživě. V rámci této práce byla metoda aplikována na hodnocení rizik spojených s konzumací masa volně žijících ryb ve významných rybářských revírech v České republice. Tato studie byla zaměřena na skupinu populace věnující se sportovnímu rybolovu, která často ryby z volných vod konzumuje. Z tohoto důvodu nebyly výsledky práce publikovány pouze ve vědeckém časopise, ale také byly zájemcům z řad rybářů distribuovány ve formě brožury prostřednictvím Českého rybářského svazu. Zdravotní rizika spojená s konzumací ryb z volných vod závisí na druhu ryby a lokalitě. Zatímco zcela bez rizik je na všech sledovaných lokalitách konzumace masa kapra obecného (Cyprinus carpio), častou konzumaci většího množství masa dravých ryb nelze na některých lokalitách doporučit. Použití pasivních vzorkovačů se stává v posledních dvou desetiletích stále atraktivnější. Vzhledem k tomu, že tyto zařízení dokáží napodobit absorpci kontaminantů, která probíhá v živých organismech, mají v rutinních programech monitorujících výskyt cizorodých látek značný potenciál, neboť jsou schopné nahradit ryby jako bioindikátory znečištění. V rámci naší práce byla tato teorie potvrzena v případě PFASs, kdy koncentrace těchto polutantů byly na vybraných lokalitách porovnány v tkáních ryb a v extraktech z pasivních vzorkovačů. V porovnání s živými organizmy neprobíhá v pasivních vzorkovačích metabolická přeměna kontaminantů vyskytujících se ve vodním prostředí, a proto výsledky analýz lépe odpovídají reálné situaci na dané lokalitě. Použití pasivních vzorkovačů navíc naplňuje mezinárodně uznávané principy Replacement, Reduction, Refinement (3R). Dalším slibným přístupem se jeví použití juvenilních (tohoročních) ryb jako bioindikátorů znečištění. Směsné vícedruhové vzorky homogenátu ryb této věkové kategorie byly v rámci práce vyhodnoceny jako lepší indikátor širokého spektra polutantů, než dospělé ryby jednoho druhu odlovené ve stejné lokalitě. Vzhledem k tomu, že homogenát tvořený celými těly vzorkovaných jedinců obsahuje veškeré vnitřní orgány, je možné v těchto vzorcích detekovat širší spektrum kontaminantů, než ve svalovině dospělců. Kromě nižších hodnot limitů detekce a kvantifikace přináší tato metoda značné praktické a ekonomické výhody. Využití juvenilních ryb částečně naplňuje principy 3R, protože odlovem této věkové kategorie dochází k menšímu ovlivnění rybích populací, než při využití ryb v reprodukčním věku. V případě rtuti, která je limitujícím kontaminantem pro konzumaci ryb z volných vod v ČR, je možné pro posouzení kontaminace vodního prostředí použít metodu založenou na analýze ústřižků ploutví, která nevyžaduje usmrcení vzorkovaných jedinců. Kromě monitoringu výskytu rtuti na monitorovaných lokalitách, je možné tento přístup využít také k odhadu koncentrace rtuti ve svalovině ryb. Rozdíl mezi skutečnou a odhadnutou průměrnou koncentrací rtuti ve svalovině ryb činil při použití námi optimalizované metody na většině posuzovaných lokalit méně než 10%. Přesto, že bentos představuje významný článek potravního řetězce ve vodním prostředí, informace ohledně kontaminace cizorodými látkami jsou značně omezené. V další studii zařazené do této práce se podařilo poprvé prokázat kumulaci některých léčiv v bentických organismech, které jsou významnou složkou potravních řetězců ve vodním prostředí. Ačkoliv léčiva jsou obecně považována za látky, které se nekumulují v organismech, naše studie prokázala, že u některá farmaka mají bioakumulační potenciál a tedy existuje i reálné riziko kontaminace vyšších organismů (ryb) prostřednictvím přijímané potravy. Within the presented work, several approaches of biomonitoring were studied. A well-established method for human health risk assessment was applied to evaluate the quality of fish from open waters in the Czech Republic. As this work is targeted on sport fishermen, who frequently consume their own catches, besides the publication in scientific journal, a brochure with results of this study was distributed via the Czech Fishing Union. Health risks for consumers related to the consumption of wild fish were found strongly species and locality dependent. As there is no risks related with the consumption of carp (Cyprinus carpio) at all investigated sites, frequent consumption of predatory fish should be avoided at some fishing grounds. The use of passive samplers has become more and more attractive in the last two decades. As these devices are able to mimic the biological uptake of chemicals, their potential for replacing fish as bioindicators in routine biomonitoring programmes is evident. In our study, the comparison between analysis of fish tissues and POCIS extracts from selected sampling sites confirms this idea about interchangeability of these indicators in the case of PFASs as target pollutants. Moreover, no metabolic transformation of contaminants present in water take place in passive samplers contrary to living organisms, thus these reflect the actual contamination at the locality more precisely. The use of passive samplers completely fulfils the internationally accepted principles of Replacement, Reduction, Refinement (the three R´s). Another promising approach using YOY fish as bioindicators was evaluated within the present study. Multispecies samples of YOY fish homogenate was found as a better indicator for wide range of pollutants than muscle tissue of adult fish within one species from the same locality. As all inner organs and tissues are presented in analysed samples, more target pollutants in higher concentrations are detected compared to the muscle of adults. Besides the higher sensitivity in pollutants detection and quantification, practical and economic benefits are of concern in the case of the YOY fish approach. The YOY fish approach also particularly fulfil the three R´s strategy, as sampling of this age group of fish has a smaller impact on the environment than the sampling of adults. In case of mercury, that was found as a limiting contaminant for the consumption of fish from open waters in the Czech Republic, a nonlethal method of finclips sampling can be used for the monitoring of this compound in aquatic environments. Besides the monitoring, our optimised method for the estimation of muscle tissue concentrations could be used for human health risk assessment as well. The difference between real muscle concentrations and concentrations estimated using our method differs less than 10% in most of the investigated localities. Benthic organisms are an important part of the food web in aquatic environments, but insufficient information about its contamination is available. In another study included in this thesis, first evidence about bioaccumulation of certain pharmaceuticals in benthic organisms was described. Although, pharmaceuticals are generally considered to be not accumulative in organisms, our study proved that certain pharmaceuticals have bioaccumulation potential. From this finding, it is evident that not only the concentrations of pharmaceutical dissolved in water but also the diet represents an important exposure pathway of contamination by these compounds for organisms (fish) inhabiting aquatic environments.
Klíčová slova:
perfluorované látky; rtuť; kontaminace; tloušť; cejn; hodnocení rizik; bentos; pasivní vzorkování; POCIS
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Nové postupy biomonitoringu cizorodých látek ve vodním prostředí
, protože odlovem této věkové kategorie dochází k menšímu ovlivnění rybích populací, než při využití ryb v reprodukčním věku. V případě rtuti, která je limitujícím kontaminantem pro konzumaci ryb z ...
Společenstva vodních makrobezobratlých ovlivněna lidskými činnostmi
LET, Marek
2022 - anglický
Bezobratlí představují významnou součást vodních ekosystémů, podílející se na řadě nezbytných ekosystémových služeb. Narušením stanovišť a druhově i funkčně rozmanitých společenstev může snadno dojít k jen těžko vratným změnám. Tato práce byla zaměřena na výzkum vztahů společenstev vodních bezobratlých ovlivněných lidskou činností. Byl pozorován obecně negativní vztah mezi gradientem kontaminace insekticidy a četností proudomilných bezobratlých na úrovni vyšších taxonomických jednotek (Kapitola 2). Gradient hydrologického sucha negativně koreloval s četností skupiny jepic (Ephemeroptera), pošvatek (Plecoptera) a chrostíků (Trichoptera) - dále jen EPT - a nejlépe pozitivně koreloval s četností dospělců brouků (Coleoptera), ploštic (Heteroptera), lasturnatek (Ostracoda) a berušek vodních (Asellus aquaticus). Na základě porovnání stavu společenstva v kontrolním odběrového úseku se stavy společenstev z úseků zasažených počáteční insekticidní otravou byl předpokládán nepříznivý synergický efekt hydrologického sucha a splachů ze zemědělsky obhospodařovaných ploch. Metody v moderním zemědělství lze považovat za jednu z největších hrozeb pro vodní bezobratlé. Výsledky shrnuté v Kapitole 3 ukazují klesající zaznamenaný počet druhů EPT (avšak nikoliv četnosti EPT jedinců) spolu s rostoucí kumulací antropogenních faktorů. Nicméně pouze společenstva jepic a obzvláště pošvatek vykazovala signifikantní úbytky, zatímco chrostíci vykazovali určitou rezistenci k předpokládaným nejsilnějším antropogenním faktorům. Tyto hlavní faktory zahrnovaly zatížení kovy (kadmium, olovo a zinek) s následným vyústěním městských vyčištěných a špatně vyčištěných odpadních vod s obsahem pesticidů, léčiv, organického materiálu ze splašků a nepochybně i řady dalších neanalyzovaných látek. Navzdory zvýšené četnosti chrostíků byly u čeledí Hydropsychidae, Limnephilidae a Rhyacophilidae pozorovány známky zhoršené kondice (malformace a přítomnost uhynulých kukel) v obou typech znečištění. Prostředí znečištěné odpadními vodami bylo osídleno signifikantně zvýšeným podílem pasivních filtrátorů a predátorů z řádu chrostíků. Vidím zde nutnost dále studovat reakce společenstev vodních organismů na přísun vyčištěných odpadních vod, jelikož technologie čištění jsou v mnoha zemích světa stále zdokonalovány a je k dispozici poměrně málo publikovaných výstupů sledujících efekty zaváděných postupů na přirozené vodní ekosystémy. Kapitola 4 odhaluje negativní působení nepůvodního raka signálního (Pacifastacus leniusculus) na původní komunitu potočnic (Branchiobdellidae). Dle našich výsledků může úplné nahrazení původního raka říčního (Astacus astacus) rakem signálním vést k vymizení sledovaných dvou druhů potočnic, Branchiobdella parasita a B. pentadonta. Na lokalitě se sympatrickým výskytem raka říčního a signálního byly rovněž pozorovány potenciální rozdíly mezi oběma raky v korelacích mezi četnostmi obou druhů potočnic. Četnosti větší potočnice B. parasita pozitivně korelovaly s četností menší B. pentadonta pouze u raka signálního, přičemž tento vztah může být až negativní u velkých hustě osídlených jedinců raka říčního. Byla tudíž předpokládána potenciální kompetice o životní prostor. Doprovodný laboratorní experiment ukázal, že rak signální se mechanicky zbavuje epibiontů ve vyšší míře ve srovnání s rakem říčním. Výsledky tedy demonstrují potenciální ztráty v biodiverzitě nenápadných skupin organismů vznikající introdukcí invazních druhů. Poznatky v oblasti reakcí přírodních společenstev vodních bezobratlých na člověkem vyvolané změny v životním prostředí mohou být důležité například při posuzování důsledků nově plánovaných nebo aktuálně působících antropogenních činností v kulturní krajině. Tato dizertační práce rovněž poskytuje zpětnou vazbu laboratorním studiím, jejichž aplikovatelnost na reálné podmínky je často omezena zjednodušeným umělým prostředím. Macroinvertebrates represent an essential part of aquatic environments contributing to various ecosystem services. Disregarding the importance of their habitats and stable and functionally diverse communities can cause hardly reversible losses. This Thesis aimed to reveal relationships between responses of aquatic macroinvertebrate communities and the consequences of human activities. The general negative relationship between the gradient of insecticide contamination and abundances of higher taxonomic units of the stream macroinvertebrates was observed (Chapter 2). The gradient of droughts correlated negatively to the abundances of mayflies (Ephemeroptera), stoneflies (Plecoptera) and caddisflies (Trichoptera) - hereinafter referred as "EPT" - and the most positively to the abundances of coleopteran adults, heteropterans, ostracods, and water lice. Disturbing synergic effects of droughts and agricultural runoff were assumed based on the comparisons between communities sampled in the control site and initially contaminated downstream sites. The practices in modern agricultural systems can be considered one of the greatest threats to aquatic macroinvertebrate fauna. Results summarised in Chapter 3 show decreasing richness of EPT taxa (however, not their abundances) along with the involvement of an increasing number of anthropogenic factors. Nevertheless, only the mayflies and especially stoneflies showed significant negative responses, whilst caddisflies generally exhibited resistance to the presumably strongest anthropogenic factors; namely to contamination by trace metals (cadmium, lead and zinc) and to subsequent loads of treated and "poorly treated" municipal wastewaters containing pesticides, pharmaceutical active compounds, sewage-derived organic matter, and undoubtedly other not identified kinds of pollutants. Despite the higher caddisfly abundance, there were detected signs of worsened health status in hydropsychids, limnephilids and rhyacophilids, particularly detected malformations and the presence of dead pupae in both types of contaminated environments. However, the environment polluted by wastewaters exhibited a significant relationship to a highly increased relative contribution of passive filter feeders and predators within the EPT community. Since wastewater treatment technologies have been enhanced in many countries and there is a lack of published evidence about their complex effect on aquatic ecosystems, future studies are required. Chapter 4 reveals the negative effect of non-native signal crayfish (Pacifastacus leniusculus) on the native branchiodellid community. According to our results, the total replacement of the native noble crayfish (Astacus astacus) by signal crayfish can lead to the disappearance of two species Branchiobdella parasita and B. pentadonta. Potential differences between crayfish species in correlations between abundances of both branchiobdellids were observed in the locality with the sympatric occurrence of noble crayfish and signal crayfish; the abundance of bigger-sized B. parasita positively correlated to the abundance of B. pentadonta only in the signal crayfish, whilst this relationship may be negative in the big-sized noble crayfish densely infested by both species. Potential competition for space was assumed. The experiment in laboratory conditions revealed more intensive grooming in signal crayfish. The results demonstrate the loss of overlooked biodiversity associated with the invasive species introduction. Knowledge of how communities of aquatic invertebrates respond to anthropogenic changes in the environment can be useful, e.g., during the assessment of the implications of planned or currently active human interferences for cultural landscapes. This Thesis will provide useful information for laboratory studies, of which the interpretation is often limited as they are carried out in artificial environments.
Klíčová slova:
Makrozoobentos; Environmentální podmínky; Disturbance; Znečištění; Degradace stanovišť
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Společenstva vodních makrobezobratlých ovlivněna lidskými činnostmi
byla zaměřena na výzkum vztahů společenstev vodních bezobratlých ovlivněných lidskou činností. Byl pozorován obecně negativní vztah mezi gradientem kontaminace insekticidy a četností ...
NUŠL poskytuje centrální přístup k informacím o šedé literatuře vznikající v ČR v oblastech vědy, výzkumu a vzdělávání. Více informací o šedé literatuře a NUŠL najdete na webu služby.
Vaše náměty a připomínky posílejte na email nusl@techlib.cz
Provozovatel
Zahraniční báze