DEMONA: Różnorodność i ekologia wiciowców miksotroficznych w wodach Zatoki Gdańskiej

demona_logo

swiss1

swiss2

Informacje o projekcie

Informacje ogólne

Projekt DEMONA jest współfinansowany przez Szwajcarię w ramach szwajcarskiego programu współpracy z nowymi krajami członkowskimi Unii Europejskiej. Suma przyznanych środków wynosi 424 412,13 CHF (1 138 528 zł), z czego 85% (360 750,32 CHF) jest współfinansowane przez Szwajcarię. Kierownikiem projektu jest dr Katarzyna Piwosz. Projekt realizowany jest we współpracy z prof. Jakobem Pernthalerem z Uniwersytetu w Zurychu.

Opis projektu:

Miksotrofia jest to sposób odżywiania łączący autotroficzne wiązanie dwutlenku węgla na drodze fotosyntezy z pobieraniem pokarmu ze środowiska. W ten sposób odżywia się wiele jednokomórkowych glonów, zwłaszcza gdy warunku do fotosyntezy są nieodpowiednie (np. gdy jest mało światła lub soli biogenicznych). Liczne badania potwierdzają znaczenie organizmów miksotroficznych w środowisku morskim, jednakże wciąż niewiele wiadomo na temat ich, jak i wpływu warunków środowiskowych na ich ekofizjologię (dominację autotrofii lub heterotrofii). Dlatego też, głównym celem projektu jest zidentyfikowanie organizmów miksotroficznych w eutroficznych wodach Zatoki Gdańskiej oraz poznanie ich różnorodności i ekologii.

Organizmy miksotroficzne mają bardzo duże znaczenie w wodach silnie zeutrofizowanych, bogatych w sole biogeniczne. Jednym ze skutków eutrofizacji jest spadek przezroczystości wody, spowodowany zacienianiem przez zakwity sinic. Takie warunki przyczyniają się do ograniczenia wzrostu typowo autotroficznych glonów, jednak mogą być korzystne dla wiciowców miksotroficznych. Eutrofizacja jest uważana za jedno z największych zagrożeń dla ekosystemu Morza Bałtyckiego. Najbardziej zagrożone są wody przybrzeżne (jak np. Zatoka Gdańska, do której wody Wisły odprowadzają znaczne ilości składników biogenicznych), odgrywające istotną rolę w usuwaniu nadmiaru biogenów z wody. Wiciowce miksotroficzne pełnią szczególną rolę w obiegu pierwiastków: w zależności od warunków środowiskowych, konkurują one o azot i fosfor z autotroficznymi glonami, lub same są źródłem biogenów w wyniku uwalniania treści wodniczki pokarmowej. Co więcej, poprzez selektywne wyżeranie wpływają one bezpośrednio na zbiorowiska bakterii morskich.

Celem projektu jest odpowiedź na następujące pytania badawcze:

  1. Jakie grupy nanoplanktonowych wiciowców miksotroficznych współwystępują w wodach Zatoki Gdańskiej?
  2. W jaki sposób można określić, czy dany wiciowiec jest miksotroficzny, oraz jak ilościowo oszacować wyżeranie przez te organizmy?
  3. Jakie są sezonowe zmiany w składzie zbiorowisk wiciowców miksotroficznych oraz jak zmienia się udział tych wiciowców w całkowitej fagotrofii nanoplanktonu?
  4. Jak światło i biogeny (azot) wpływają na zbiorowiska wiciowców miksotroficznych oraz ich aktywność fagotroficzną?

W naszych badaniach zastosowane zostaną nowoczesne metody biologii molekularnej, przy pomocy których analizowane będą próby środowiskowe. Ponadto, wpływ limitacji światłem i biogenami na zbiorowiska wiciowców miksotroficznych oraz ich fagotrofię będzie badany doświadczalnie.

Linki:

Aktualności

Marzec 2015

W marcowych wydaniach czołowych magazynów popularno-naukowych: Wiedzy i Życiu oraz Świat Nauki (Prószyński Media) ukazała się informacja prasowa o projekcie DEMONA (Zobacz)

18-21 listopada 2014

Odbyły się międzynarodowe warsztaty pt. “Microbes in the Baltic: Small things, small sea, big questions”.

26 maja 2014.

Dziękujemy wszystkim za odwiedzenie naszego stoiska pt. „Nie tylko rosiczka – drapieżne rośliny w skali mikro” na XII Bałtyckim Festiwalu Nauki. Nasze stoisko cieszyło się dużym zainteresowaniem wszystkich uczestników tegorocznego Pikniku Naukowego w Gdyni: mieliśmy ponad 500 gości, zarówno dzieci i ich rodziców, jak i młodzieży oraz studentów. Zainteresowanym najpierw pokazywano planszę ze zdjęciem mikroskopowym, aby wyjaśnić, co będą widzieć pod mikroskopem. Przy okazji wyjaśniono im nie tylko znaczenie bakteriożerności przez glony, ale również fakt, że zarówno glony jak i bakterie są istotnym składnikiem ekosystemu Bałtyku, umożliwiającym jego funkcjonowanie. Często padały pytania i wywiązywała się dłuższa rozmowa, zwłaszcza, że większość osób kojarzyło zarówno bakterie jak i glony negatywnie. Po krótkim wstępie uczestnicy mieli możliwość obejrzenia na żywo pod mikroskopem procesu łapania i zjadanie bakterii przez glona, co bardzo im się podobało.

Dla najmłodszych przygotowano gadżety: kolorowe zakreślacze oraz magnesy na lodówkę, które cieszyły się dużym powodzeniem. Dla starszych dostępne były ulotki informacyjne.

Zapraszamy na stoisko projektu DEMONA na XII Bałtyckim Festiwalu Nauki, który odbędzie się 25 maja br. na Skwerze Kościuszki przy Akwarium Gdyńskim. Tytuł prezentacji: Nie tylko rosiczka – drapieżne rośliny w skali mikro, opis imprezy: Na lądzie lasy, a w morzu glony: to one są odpowiedzialne za tlen, którym oddychamy na co dzień. I tak jak rośliny, tak glony oprócz powietrza i wody potrzebują jeszcze innych składników odżywczych, by żyć. Gdy ich brakuje, z łagodnych roślin przemieniają się w bezwzględnych drapieżców. Na stoisku będzie można obejrzeć różne drapieżne gatunki glonów pod mikroskopem oraz na własne oczy zobaczyć, jak polują one na swoje ofiary.

02-09 grudnia 2013
Akcja promocyjna

W tym tygodniu pojawiły się informacje o projekcie DEMONA w lokalnej prasie (Dziennik Bałtycki, Nasze Miasto Trójmiasto oraz Gazeta Wyborcza Trójmiasto) i na portalach internetowych (www.naszemiasto.pl oraz trójmiasto.gazeta.pl)

15 kwietnia 2013
Wykład dla studentów Politechnice Gdańskiej

Na prośbę wykładowców dr Kasia Piwosz przeprowadziła wykład dla studentów studiów magisterskich Environmental Engineereing na Politechnice Gdańskiej w ramach przedmiotu Environmental Microbiology and Chemistry. Angielski tytuł wykładu: Nanoflagellates in aquatic ecosystem: why to study anything else? Tutaj dostępna jest prezentacja przetłumaczona na język polski – prezentacja PG (PDF). Ponadto studenci zapoznali się z podstawową techniką badania wiciowców i oglądali preparaty mikroskopowe.

4 kwietnia 2013
Zakup nowego oświetlenia do mikrosopu.

Został zakupiony nowy system oświetleniowy do mikroskopu AxioImagerM.2: system Collibri.2. Dzięki zastosowaniu oświetlenia ledowego, system ten jest wydajniejszy i tańszy w użyciu. Co więcej, umożliwia on oglądać preparat przy równoczesnym wzbudzeniu fluorescencji kilkoma długościami fal, co pozwala uzyskać wielokolorowy obraz umożliwiający dokładną obserwację organelli. Wraz z zakupem systemu Collibri.2, dzięki uprzejmości formy Zeiss, otrzymaliśmy również moduł do programu Zen umożliwiający składanie zdjęć z kilku poziomów ostrości.+

Pierwsza publikacja w ramach DEMONY!

Z dumą informujemy, że pierwsza publikacja finansowana z projektu DEMONA została właśnie zaakceptowano do Limnology and Oceanography:

K Piwosz, MM Salcher, M Zeder,A Ameryk, J Pernthaler (2013) Seasonal dynamics and activity of typical freshwater bacteria in brackish waters of the Gulf of Gdańsk, Limnology and Oceanography, (accepted)

07 listopada 2012
koniec sezonu badawczego

7 listopada zakończyliśmy pobory prób. W sumie próby zbierano przez 31 tygodni. W tym czasie zebrano ponad 800 prób, z czego około 1/3 już zanalizowano.

12 kwietnia 2012
Początek sezonu badawczego

12 kwietnia rozpoczął się sezon poboru prób, który zakończy się w listopadzie. W każdą środę robione są pomiary temperatury i zasolenia oraz zbierane są próby na oznaczenie:

  1. stężeń soli biogeniczne w wodzie
  2. stężenia aktywnego barwnika fotosyntetycznego – chlorofilu a
  3. liczebności oraz składu gatunkowego wiciowców miksotroficznych oraz bakterii

Ponadto w laboratorium przeprowadzane są eksperymenty na określenie tempa wyżerania bakterii przez wiciowce miksotroficzne z użyciem nowo opracowanej metody

29 marca 2012
Nowy zakup

W ramach projektu zakupiony został nowy mikroskop epifluorescencyjny: AxioImagerM.2 niemieckiej firmy Zeiss. Z jego pomocą możliwe będzie rzetelne oszacowanie liczebności i aktywności wiciowców miksotroficznych. Dane te pozwolą na odkrycie znaczenia tych fascynujących organizmów dla funkcjonowania Zatoki Gdańskiej. Szczególnie ciekawe będzie określenia, które gatunki dzięki dużej liczebności i aktywności są wstanie wpływać na czystość wód w Zatoce, zarówno poprzez wyżeranie bakterii, jak i aktywną asymilację biogenów.

Nowa metoda szacowania tempa odżywiania wiciowców miksotroficznych działa!

W ramach projektu dr Piwosz pracowała przez ostatnie trzy miesiące (styczeń – marzec 2012) w Zurychu. W tym czasie opracowana została nowa metoda szacowania tempa odżywiania wiciowców miksotroficznych. Metoda ta ma tą przewagę nad dotychczas stosowanymi, iż wykorzystuje żywe bakterie naturalnie występujące w środowisku oraz jednocześnie pozwala skupić się na wybranych populacjach. Dzięki temu uzyskane informacje oddają rzeczywisty obraz tego, co się dzieje w środowisku.

W dniach 18-21 listopada br. odbyły się międzynarodowe warsztaty pt. “Microbes in the Baltic: Small things, small sea, big questions”. Warsztaty finansowane były z projektu DEMONA: Diversity and Ecology of Mixotrophic Nanoflagellates in the Gulf of Gdańsk (Różnorodność i ekologia wiciowców miksotroficznych w wodach Zatoki Gdańskiej), kierowanym przez dr Kasię Piwosz (NO). Projekt DEMONA współfinansowany przez Szwajcarię w ramach szwajcarskiego programu współpracy z nowymi krajami członkowskimi Unii Europejskiej. Suma przyznanych środków wynosi 424 412,13 CHF (1 138 528 zł), z czego 85% (360 750,32 CHF) jest współfinansowane przez Szwajcarię. Kierownikiem projektu jest dr Katarzyna Piwosz. Projekt realizowany jest we współpracy z prof. Jakobem Pernthalerem z Uniwersytetu w Zurychu.

W warsztatach udział wzięło 48 osób, w tym 27 osób z zagranicy. Reprezentowane były prawie wszystkie kraje nadbałtyckie: Polska, Litwa, Estonia, Rosja, Finlandia, Szwecja, Dania i Niemcy oraz Szwajcaria. Zgłosiło się wielu uznanych i doświadczonych naukowców, ale młodzi naukowcy byli również licznie reprezentowani. Wygłoszono 22 piętnastominutowe referaty oraz przedstawiono 11 posterów. Ponadto 5 zaproszonych gości wygłosiło pół godzinne wykłady:

  • Prof. Lasse Riemann (Uniwersytet w Kopenhadze) wygłosił wykład pt. “N2 fixation by heterotrophic diazotrophs in temperate estuarine waters”, w którym opowiedział o mało poznanym procesie wiązanie azotu atmosferycznego przez heterotroficzne bakterie;
  • Prof. Jakob Pernthaler (Uniwersytet w Zurychu) wygłosił wykład pt “The ‘structure’ or ‘composition’ of bacterioplankton communities”, w którym zwrócił uwagę na istotność krytycznego podejścia do nowych metodologii;
  • Prof. Veljo Kisand (Uniwersytet w Tartu) wykładzie pt “Microbial food webs and carbon cycle in the Baltic, any significant changes in a discourse during the last decades?” opowiedział o postępie w rozumieniu mikrobiologicznych sieci troficznych, jaki dokonał się w ciągu ostatnich lat, ze szczególnym uwzględnieniem Bałtyku;
  • Prof. Klaus Jürgens (Instytut Badań Morza Bałtyckiego w Warnemünde) wygłosił wykład pt “Microbiology and biogeochemistry of pelagic redoxclines of the central Baltic Sea.”, w którym podsumował istniejącą wiedzę na temat procesów biogeochemicznych w strefach beztlenowych Bałtyku;
  • Dr Bärbel Müller-Karulis (Uniwersytet w Sztokholmie) w prezentacji pt. “Modeling microbial response to anthropogenic impacts in the Baltic Sea” przedstawiła rozwijany przez siebie model Morza Bałtyckiego.

Pracownicy MIRu byli autorami lub współautorami 4 prezentacji: 3 ustnych (prezentowanych przez K. Piwosz, A. Ameryk oraz Marcina Gołębiewskiego z UMK w Toruniu) oraz posteru (prezentowanego przez J. Villigera z Uniwersytetu w Zurychu). Większość prezentacji dotyczyła zagadnień związanych ze gradientem zasolenia wód powierzchniowych: charakterystycznej cechy Morza Bałtyckiego. Obejmowały one zmiany różnorodności filogenetycznej, różnorodności genetycznej, rozmieszczenia oraz adaptacji bakterii, pierwotniaków i fitoplanktonu wzdłuż gradientu w kontekście wielkoskalowym (cały Bałtyk, od Cieśniń Duńskich do Zatoki Botnickiej) oraz lokalnym (ujścia rzek). Innym ważnym tematem był wpływ zmian klimatu na mikrobiologiczne sieci troficzne, procesy biogeochemiczne, produkcję pierwotną oraz produkcję bakteryjną. Zaprezentowano znaczenie bakterii w rozkładzie zanieczyszczeń, jak i badania wykazujące obecność patogenów ludzkich w wodach morskich przy ujściach oczyszczalni ścieków. Poruszane były również zagadnienia metodologiczne związane z najnowszymi metodami stosowanymi w badaniach mikroorganizmów. Naukowy poziom konferencji był bardzo wysoki. Streszczenia wszystkich wystąpień oraz posterów są dostępne na stronie warsztatów.

Ważną częścią warsztatów były wydarzenia pozanaukowe, podczas których można swobodnie dyskutować na dowolne tematy. Uczestnicy konferencji mogli się spotkać już wieczorem 17 listopada na przyjęciu powitalnym, co zostało z entuzjazmem przyjęte zwłaszcza przez młodych naukowców. We wtorek podczas sesji posterowej dostępny był catering, a rozmowy były kontynuowane wzdłuż Skweru Kościuszki. W środę odbył się uroczysty obiad konferencyjny, które druga część toczyła się w kręgielni. W czwartek większość gości zagranicznych odbyła wycieczkę do Malborka. Dr Piwosz usłyszała wiele miłych słów na temat organizacji warsztatów, a na zakończenie odebrała oklaski. Jednak osobami głównie zaangażowanymi w całą organizację były: Ewa Baradziej-Krzyżankowska oraz Anna Jankowska-Tessmer. Strona konferencji została przygotowana przez Marka Polejewskiego.