Wpływ osobniczej selekcji siedlisk podczas kolonizacji nowych obszarów na strukturę genetyczną populacji

Większość zwierząt po osiągnięciu dojrzałości płciowej opuszcza miejsce swojego urodzenia w poszukiwaniu partnera do rozrodu oraz dogodnego obszaru do wychowania potomstwa. Naukowcy od lat zastanawiają się, jaki mechanizm odpowiada za wybór nowych terenów do zasiedlania. Do jego wyjaśnienia zaproponowano m.in. koncepcję wyboru siedlisk kształtowanego miejscem wychowania (natal habitat preference induction). Zakłada ona, że zwierzęta osiedlają się w środowiskach podobnych do tych, w których się urodziły i dorastały.

Badanie preferencji siedliskowych zwierząt w trakcie dyspersji nie jest łatwe. Nie dość, że trzeba ocenić cechy środowiska związane z obecnością konkretnych osobników, to jeszcze konieczne jest poznanie dokładnego miejsca ich pochodzenia. Z pomocą przychodzą jednak współczesne techniki genetyczne pozwalające naukowcom na określanie pokrewieństwa pomiędzy osobnikami na podstawie DNA uzyskanego z prób nieinwazyjnych, czyli takich, które uzyskuje się bez odławiania zwierząt. W projekcie wykorzystuje się właśnie takie techniki z pogranicza biologii środowiskowej i genetyki.

Wilcze szczenięta z Borów Dolnośląskich, gdzie drapieżniki te ponownie się osiedliły po długiej nieobecności spowodowanej tępieniem przez ludzi.

Gatunkiem modelowym, który objęto badaniami w ramach projektu, jest wilk Canis lupus. W sposób szczególny nadaje się on do testowania hipotezy wyboru siedlisk indukowanej miejscem wychowania ze względu na zdolność do długodystansowych wędrówek oraz stosunkowo długi okres pozostawania młodych w grupie rodzinnej, a co za tym idzie nabywanie przez nie doświadczeń związanych z cechami konkretnego siedliska. Wilki są zwierzętami socjalnymi, żyjącymi w grupach rodzinnych składających się z jednej rozmnażającej się pary i ich potomstwa. Żyją przede wszystkim w obszarach o wysokiej lesistości, małym udziale terenów zurbanizowanych i niskim zagęszczeniu dróg. Znacznie większym konserwatyzmem wykazują się jednak w przypadku wyboru miejsc rozrodu. Wilki, ze względu na intensywne polowania, zostały w XX wieku wyparte z większości swoich ostoi położonych na zachód od Wisły, przetrwały natomiast w północno-wschodniej części kraju i Karpatach. Po objęciu ochroną zaczęły stopniowo powracać do zachodniej Polski. Proces ten jest doskonałą okazją do badań preferencji siedliskowych osobników które, rekolonizują tamtejsze rozległe i zróżnicowane lasy.

Poznanie mechanizmów rządzących preferencjami siedliskowymi organizmów może mieć kapitalne znaczenie dla zrozumienia podstaw zróżnicowania genetycznego populacji. Badania pozwolą również na lepsze poznanie mechanizmów rozprzestrzeniania się zwierząt oraz możliwości odtwarzaniem funkcji ekosystemów dzięki gatunkom rekolonizującym tereny, z których zostały wcześniej wyparte przez działalność człowieka. Dzięki nim łatwiej nam będzie także planować reintrodukcję gatunków rzadkich i zagrożonych.

Dr inż. Robert Mysłajek

Studiował na Wydziale Leśnym Akademii Rolniczej w Krakowie (obecnie Uniwersytet Rolniczy) oraz na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Szkolił się także podczas stypendiów i wizyt studyjnych we Francji, USA i Niemczech. Stopień doktora nauk biologicznych uzyskał w Instytucie Ochrony Przyrody PAN w Krakowie. Pracuje jako adiunkt w Instytucie Genetyki i Biotechnologii Uniwersytetu Warszawskiego. Jest autorem licznych publikacji naukowych, m.in. w prestiżowym czasopiśmie „Science”. Laureat konkursu "Popularyzator Nauki" organizowanego przez PAP i MNiSW.

Data publikacji: 17.04.2015