Moksliniai interesai

Svetimkraščių melsvabakterių plitimas, įsikūrimas vidutinių platumų gėlavandeniuose telkiniuose, melsvabakterių populiacijos struktūros nustatymas eutrofiniuose ežeruose, taikant mikroskopinę, abiotinių sąlygų įvertinimo analizę. Tarprūšinės konkurencijos tyrimai gėlavandeniuose vandens telkiniuose, atliekant laboratorinius tyrimus. Antrinių metabolitų sintezės įvertinimas, taikant biocheminius ir chromatografinius metodus (ELISA, HPLC). Filogenetiniai, cianotoksinų ir kitų adaptacinių genų tyrimai PGR, sekoskaitos metodais. Melsvabakterių kultūrų kolekcijos sudarymas.

Disertacijos anotacija

Darbo tikslas – ištirti svetimkraščių ir vietinių potencialiai toksinių vandens „žydėjimus“ sukeliančių melsvabakterių rūšių ir genetinę įvairovę, atskleisti jų vystymosi, cianotoksinų kiekio kaitos ir konkurencinius ypatumus gamtoje ir eksperimentinėmis sąlygomis

Melsvabakterės yra seniausi žemėje fotosintezę vykdantys prokariotiniai organizmai, kurie sukelia „žydėjimus“ Europos ir kitų šalių vandens telkiniuose. Vandens „žydėjimai“ pastaruoju metu yra viena aktualiausių gamtosaugos problemų. Jie mažina vandens išteklių tinkamumą geriamam vandeniui ir rekreacijai, sukelia ekonominius nuostolius, sutrikdo vandens ekosistemų funkcionavimą, gali būti apsinuodijimų, įvairių ligų, žmonių ar gyvūnų mirties priežastimi.

Pastaraisiais dešimtmečiais padidėjusi maistinių medžiagų prietaka paspartino eutrofikacijos procesus, kurie nulėmė melsvabakterių bendrijų pokyčius ir vandens ekosistemų „žydėjimus“. Klimato šiltėjimas ir antropogeninė eutrofikacija šiuo metu yra didžiausia problema. Didėjanti temperatūra reikšmingai veikia fitoplanktono bendrijas, skatina svetimžemių rūšių įsikūrimą. Gamtinių ir laboratorinių eksperimentinių tyrimų sinergija yra svarbi norint suprasti ir prognozuoti tolesnę kintančių aplinkos veiksnių įtaką vandens „žydėjimų“ tendencijoms ir svetikraščių melsvabakterių įsikūrimui. Vandens mikroorganizmų invazinių rūšių skaičius auga, tačiau apie šį procesą skatinančius veiksnius vis dar mažai žinoma. Pastaraisiais dešimtmečiais svetimkraštės Raphidiopsis raciborskii, Sphaerospermopsis aphanizomenoides ir Chrysosporum bergii pradėjo plisti Lietuvos vandens telkiniuose. Šių rūšių plitimo sparta skirtinga ir galimai priklauso nuo aplinkos faktorių poveikio, dominuojančių vietinių melsvabakterių struktūros bei pačių svetimkraščių rūšių genetinių ypatumų, gebėjimo sintetinti antrinius metabolitus. Europos Sąjungos priimtoje biologinės įvairovės strategijoje iki 2030 m. atkreipiamas dėmesys į invazinių svetimkraščių rūšių grėsmę ekosistemų bioįvairovei ir funkcionavimui.

Uždaviniai:

  1. Ištirti „žydėjimus“ sukeliančių svetimkraščių ir vietinių potencialiai toksinių melsvabakterių rūšių įvairovės ir produktyvumo kaitą eutrofiniuose ežeruose.
  2. Įvertinti cianotoksinų ir kitų antrinių metabolitų įvairovę ir kiekių kaitą melsvabakterių vegetacijos laikotarpiu.
  3. Svetimkraščių ir vietinių dominuojančių melsvabakterių rūšių kultūrų kolekcijos sudarymas ir palaikymas.
  4. Genetiniais ir cheminiais (PGR, chromatografija) metodais įvertinti izoliuotų kamienų galimybes sintetinti antrinius metabolitus.
  5. Įvertinti temperatūros, maistinių medžiagų, šviesos įtaką vietinių ir svetimžemių melsvabakterių rūšių augimui, cianotoksinų kiekiui ir tarprūšinei konkurencijai eksperimentinėmis sąlygomis.

Metodai ir naudojama įranga:

  • Aplinkos sąlygų įvertinimas (in situ universalus portatyvinis matuoklis MultiLine F/Set-3, Secchi diskas, echolotas Eagle Cuda 168, multiparametrinis zonas Aquaread);
  • N, P ir jų formų kiekybinė analizė nustatyta pagal LST EN ISO 10304; LST EN ISO 14911; ISO 8245:2003 standartus (UAB „Vandens tyrimai“);
  • rūšių identifikacija (šviesinis mikroskopas, PGR, sekoskaita),
  • antrinių metabolitų biosintezė (ELISA, HPLC),
  • funkcinių genų paieška (PGR, sekoskaita),
  • laboratoriniai konkurencijos ir aplinkos sąlygų įtakos tyrimai (konktroliuojamos aplinkos įranga, fluorimetras).

Disertacinio darbo rezultatai:

1) Kompleksinis vandens „žydėjimų“ tyrimas leis atskleisti svetimkraščių melsvabakterių rūšių plitimo ir invazijos potencialą, poveikį vietinės fitoplanktono bendrijoms.

2) Bus gautos naujos fundamentinės mokslo žinios apie esminius vandens ekosistemų ir jų struktūros, funkcionavimo ir evoliucijos dėsningumus, būtinus norint suprasti ir prognozuoti Lietuvos ekosistemų raidą globalios kaitos bei intensyvėjančio antropogeninio poveikio sąlygomis

Globalūs pokyčiai, klimato šiltėjimas ir antropogeninė eutrofikacija, labiausiai veikia seklius vidutinių platumų ežerus ir skatina intensyvų melsvabakterių vystymąsi, tokiu būdu paaštrindami iškylančias šių ekosistemų vandentvarkos problemas. Siūloma disertacijos tema užtikrins fundamentinių ir taikomojo pobūdžio algologijos mokslinių tyrimų erdvių sinergijos efektą. Disertacijos rezultatai svariai prisidės prie rizikų, susijusių su melsvabakterių sintetinamų toksinų poveikiu rekreacijai, valdymu. Teikiant rekomendacijas vandens „žydėjimų“ valdymui, būtina atsižvelgti į problemos kompleksiškumą ir, apjungiant in situ ir eksperimentinius tyrimų rezultatus.

scopus icon linkedin icon

  1. 2021 m. 10 – 2021 m. 12. Praktika Sintetinės organinės chemijos laboratorijoje, Naturalių produktų ir agrobiologijos institute (IPNA), Tenerifėje, Ispanijoje.
  1. Šuikaitė I., Koreivienė J., Karosienė J. 2022. Alien species Raphidiopsis raciborskii, Crysosporum bergii and Sphaerospermopsis aphanizomenoides in the cyanobacteria community of two hypereutrophic Lithuanian lakes. – 22nd Symposium of “the International Association of Cyanohyte/Cyanobacteria Research”, rugpjūtis 14-18, České Budějovice, Čekija. https://www.iac2022.cz/home.
×