Čistá pitná voda je cenným zdrojem. Průmysl, zemědělství a městské aktivity však kvalitu sladké vody zhoršují. Zejména hrozí kontaminace kovy, kterou je v rané fázi obtížné rozpoznat. Vědci neustále hledají citlivé ukazatele, které mohou pomoci určit kvalitu vody. Jedním z těchto ukazatelů, který umožňuje sledovat úroveň znečištění v řekách a přehradách, je mořská vši.
Živé věci budou vyprávět podrobný příběh znečištění
Vzorky vody popisují pouze jeden bod v historii řeky, kdy byl vzorek odebrán. Vědci proto studují ryby pro jejich schopnost akumulovat kovy a další škodlivé látky v průběhu času. Ale ani studium ryb neposkytuje úplný obraz, říká profesorka Annemariè Avenant-Oldewage. Je vedoucí katedry zoologie na Univerzitě v Johannesburgu.
Profesor Avenant-Oldewage poznamenává: „Ryby mají sebeobranné mechanismy. Jejich těla snižují toxické účinky znečištění kovy. Při konzumaci se kovy hromadí v nejméně citlivých orgánech nebo částech těla. Testování ryb proto neumožňuje sledovat stopové hladiny kovů. Navíc, pokud má ryba parazity, hromadí kovy lépe než ryby. Příkladem takových parazitů jsou tasemnice.
V jistém smyslu parazité absorbují kovy z ryb. Proto se kovy v parazitech mohou nacházet v mnohem vyšších koncentracích než v hostiteli. Některé exempláře mají hladiny kovů v těle, které jsou 2500krát vyšší než u jejich hostitele. V souladu s tím můžeme měřit kovy v nich dlouho předtím, než je analýza aplikována na vzorky ryb nebo vody. Parazité nás tak mohou předem varovat před kontaminací vody.“
Včasné varování bez poškození ryb
Profesorka Avenant-Oldewage a její tým se ve své studii podívali na tasemnice. Tasemnice žijí ve střevech ryb, ale nejsou ideálním materiálem. Hostitelská ryba, ve které paraziti žijí, musí být zabita, aby bylo možné analyzovat nahromaděné kontaminanty.
Kromě toho vědci zjistili, že tasemnice jsou také schopné zbavit se kovů. Během fáze rozmnožování přesouvají kontaminanty obsahující kovy ze svých těl do skořápky vajec, která pak snášejí.
Jako alternativu se tedy vědci rozhodli podívat se na vnější parazity ryb. Pokud jsou vhodné pro rozbor, není třeba ryby zabíjet.
Vybíravý jedlý parazit, který žije na vyděšených rybách
Později tým profesora Avenant-Oldewage studoval vnějšího parazita zvaného Paradiplozoon. Zástupci tohoto rodu žijí na žábrách ryb.
“Stejně jako většina parazitů, monogenetické motolice.” Paradiplozoon vybíraví jedlíci. Žijí pouze na dvou druzích croakerů a vyskytují se výhradně v řece Vaal. Proto se motolice nebudou moci stát univerzálními ukazateli kvality vody.
„Krváč je ceněný jako ryba pro soutěžní rybolov. Bohužel je fyziologicky citlivý a upadá do šoku, pokud mu někdo odstraní parazity ze žáber.“
Plavec sající krev
Rybí veš Argulus japonicus se stal možným včasným indikátorem kontaminace.
Argulus japonicus žije v mnoha sladkovodních a mořských prostředích. Je to korýš, bratranec krevet. Žije na kůži mnoha druhů ryb, ale je také schopen plavat a hledat hostitele. Protože parazit infikuje kůži svého hostitele, vědci jej mohou odstranit, aniž by poškodili ryby. Všechny tyto vlastnosti z něj dělají všestrannou možnost.
Ve své nejnovější studii vědci analyzovali veš Argulus od řeky Vaal. Chtěli vidět, co rybí vši dělají s kovy, které se v jejich tělech hromadí.
Fluorescenční kovy
Doktor Beric Gilbert chytil chrousty a bahňáky u přehrady Vaal poblíž Deneysville. Potom jsem jednotlivce odstranil Argulus z těla ryb, parazity zmrazil, obarvil a prozkoumal pod mikroskopem s fluorescenční funkcí. Poté byl schopen vidět oblasti u obou pohlaví vší, které měly vyšší koncentraci kovů.
Podle Dr. Gilberta byla většina kovů v tvrdé vnější vrstvě, exoskeletu, vši. V množství kovů absorbovaných muži a ženami nebyl velký rozdíl Argulus. Čím intenzivnější je fluorescenční signál, neboli záře, produkovaný mikroskopem, tím větší je množství kovů nahromaděných v těchto částech těl vší.
Zdálo se, že samci vši hromadí více kovů v exoskeletu pokrývajícím spodní část jejich těla. Při studiu parazitů pomocí mikroskopu vypadal vzor jako jasně žlutý signál nebo intenzivní záře.
Ale u samic nesoucích vejce vrstva skořápky kolem vajec zářila, což naznačovalo přítomnost kovů. Samice používá tuto skořápku k ukotvení vajíček k povrchu v prostředí poté, co je naklade.
Další kroky
Podle profesora Avenant-Oldewage, rybí vši Argulus nelze považovat za dobrý ukazatel kvality sladké vody.
Dalším krokem je podle ní určit, jak se vši hromadí a chrání před kovy.
S úspěšným studiem Argulus japonicus se korýši stanou vysoce citlivými živými indikátory. S jejich pomocí bude možné odhalit kontaminaci kovů dlouho předtím, než dojde k poškození ryb.
Beric M. Gilbert, Annemariè Avenant-Oldewage. Biomineralizace stopových prvků v krunýři u samců a samic Argulus japonicus. PLOS ONE, 2018; 13(6).
