(nejen) Měkkýši (a nejen) na
slatiništích
Michal Horsák
Skupina pro výzkum ekologie rašelinišť
Proč studovat měkkýše a co je na nich zajímavé
 reagují na několik málo faktorů prostředí, málo pohybliví
 taxonomicky i ekologicky dobře prozkoumaní – vhodný model
 mají schránku – snadná determinace, fosilní záznam
 silně ohrožené a reliktní druhy
Výplav sedimentu
pěnovcového mokřadu
Pupilla loessica (zrnovka sprašová) –
jeden z vůdčích druhů sprašových
malakofaun, přežila ve stepích jižní Sibiře
Hlavní ekologické faktory
 obsah vápníku – pozitivní vliv, množství studií:
- velkoškálové, společenstva: např. Wäreborn 1969, 1970, 1976; Waldén
1981; Millar & Waite 2002; Martin & Sommer 2004a, Horsák & Hájek
2003; Horsák 2006; Horsák & Cernohorsky 2008
- maloškálové, společenstva: Nekola & Smith 1999; Juřičková et al. 2008
(review studií, hlavně vliv vápníku)
- druhy: Horsák et al. 2007 (více druhů); Horsák et al. 2011 (P. alpicola);
Schenková et al. 2012 (V. geyeri)
 vlhkost – pozitivní vliv, studií méně:
- společenstva: Wäreborn 1969; Martin & Sommer 2004a, b; Gleich &
Gilbert 1976; Getz & Uetz 1994; Dvořáková & Horsák 2012; Chiba 2007
- druhy: Schenková et al. 2012 (V. geyeri), Tattersfield & McInnes 2003 (V.
moulinsiana), málo suchomilných druhů
 zachovalost / historická kontinuita – pozitivní vliv, málo: např.
Horsák et al. 2007, Horsák et al. 2012
 vlastnosti substrátu – relativně málo studií: Hermida et al. 1995;
Nekola 2003
Základní charakteristika slatinišť
 trvale sycená minerálně bohatou podzemní vodou; dochází k
akumulaci organogenního sedimentu
 ostrovní povaha – ekologicky kontrastní vůči okolí (specialisti)
 hlavní ekologický gradient – gradient minerální bohatosti
(Malmer 1986, Hájek et al. 2006)
pH, minerální bohatost (Ca2+ a Mg2+), teplota
Fe2+,3+, PO4
3-, NO3pěnovcová
slatiniště minerálně bohatá
slatiniště
slatiniště s kalci-toleratními
rašeliníky
přechodová rašeliniště
Ukládání organogenního sedimentu
 slatiniště si stelou svou historii pod sebe – přírodní archivy
Náš výzkum je založen na sběru terénních dat
 okolo 200 zachovalých slatinišť v prostoru Západních Karpat
 měkkýši, vegetace, chemismus vody, klimatické faktory
 ca 75 druhů, 2 600 nálezů, 102 000 jedinců
Rozmístění studovaných lokalit
 další lokality ve Skandinávii, Polsku, Bulharsku, Švýcarsku,
Itálii, Pobaltí, Francie...
Rozmístění studovaných lokalit, ca 550 lok.
Základní charakteristika studovaných slatinišť
silně pěnovcová slatiniště
- silné srážení pěnovce (CaCO3)
- na měkkýše nejbohatší (až 30 spp.)
- exkluzivní, reliktní a ohrožené druhy
Vertigo
moulinsiana
(2,5 mm)
Vertigo
angustior
(1,8 mm)
Cepaea
vindobonensis
(20 mm)
Acanthinula
aculeata
(2,1 mm)
Fechter & Falkner 1990
Základní charakteristika studovaných slatinišť
bazická slatiniště bez srážení pěnovce
- na měkkýše stále bohatá (až 20 spp.)
- mizí nejvíce kalcifilní druhy
- stále některé reliktní druhy
Vertigo
geyeri
(1,8 mm)
Vallonia
pulchella
(2,5 mm)
Základní charakteristika studovaných slatinišť
slatiniště s kalcitolerantními rašeliníky
- výrazný pokles druhů suchozemských plžů
- jen nejodolnější druhy a vodní druhy
- na vápníkem nejchudších lokalitách
ekologický limit výskytu suchozem. plžů
Vertigo
substriata
(1,7 mm)
Základní charakteristika studovaných slatinišť
Radix
peregra
(12 mm)
Pisidium
casertanum
(5 mm)
přechodová rašeliniště
- pouze vodní měkkýši
- nejkyselejší lokality bez měkkýšů
- posledním druhem je mlž
hrachovka obecná
Fe > 20 mg/l
P < 0,001
Mann-Whitney U test
Vztah vápnitosti a počtu druhů
vápnitost
Hnízdovitost druhové skladby
druhová skladba společenstev
měkkýšů na slatiništích je hnízdovitě
uspořádána – druhy se kumulují na
pěnovcových slatiništích
A
C
B
Nested
A
CB
Non-nested
 většina druhů lokality koexistuje
na velmi malé ploše (ca 80 %),
až 20 druhů na ploše 75x75 cm2
2 mm
převaha malých druhů
Hlavně malí prckové
Západokarpatská slatiniště – refugia
v prostoru a čase
současnost
historie
Vertigo geyeri – Carex dioica
Pupilla alpicola – Primula farinosa
plž
rostlina
Koincidence reliktních plžů a rostlin
Horsák, Hájek, Dítě & Tichý,
2007: JMS.
Oběr sedimentu: datování
Vápnité slatiny – unikátní archiv?
 souběžné zachování měkkýšů a rostlin (makrozbytky i pyl), ale i krytenek...
 multi-proxy přístup:
- různé ekologické nároky – různá indikace (krajinný vs. lokální kontext,
druhová skladba vs. struktura porostu)
- eliminace možných hiátů v záznamu (fosilizační nároky skupin se liší)
rozmístění studovaných pěnovcových slatinišť
čtverečky označují radiokarbonově datované lokality
(Hájková et al., 2012: Boreas)
Stáří pěnovcových slatin Západních Karpat
 výrazný rozdíl mezi vnější (bílá) a vnitřní (šedá) částí
Vertigo genesii
2.1 mm
Vertigo modesta
2.5 mm
Columella columella
3.1 mm
Pupilla alpicola
3.3 mm
Vertigo geyeri
1.9 mm
V. parcedentata
2.5 mm
Zajímavé fosilní nálezy typicky glaciálních plžů
 v sedimentech nejstarších (reliktních) lokalit vnitřní části
 relikt = druh s převažující vazbou na velmi staré lokality
 problém – ty staré jsou také velké
(Hájek et al., 2011: J. Biogeogr.)
Vztah mezi stářím a počtem reliktů
 velikost (současná i historická), izolovanost, stáří, …
 vliv stáří studován hlavně na oceánských ostrovech
 většinou byl hodnocen celkový počet druhů
 oceánské versus pevninské ostrovy (rašeliniště, prameny v
poušti): izolovanost pro všechny druhy versus pouze pro
stanovištní specialisty
velikost plochy
početdruhů
izolovanost stáří
Slatiniště – ostrovy v krajině
Vertigo genesii
2.1 mm
Vertigo geyeri
1.9 mm
Vertigo lilljeborgi
2.1 mm
(Schenková & Horsák, 2013: Am. Mal. Bull.)
Současné rozšíření tří reliktních vrkočů vázaných na slatiniště
dnešek odlesnění 650 BP dno 3600 BPodlesnění 650 BP
Paleomalakozoologická analýza – profil Tlstá hora
vnitro-karpatská
travertiniště
(Glauco-
Trichophoretum
pumili)
vnitro-karpatská
pěnovcová
prameniště
(Caricetum
davallianae)
vně-karpatská
pěnovcová
prameniště (Carici
flavae-
Cratoneuretum)
bazická prameniště
(Valeriano
simplicifoliaeCaricetum
flavae) a
vápnitá rašeliniště
 klasifikace ekologicky vhodných lokalit (vyjma nejkyselejších přechodových
rašelinišť) pro vrkoče/pimprlíka Geyerova
Analýza výskytu Vertigo geyeri
☺
Hydrobiologické výzkumy na prameništních
slatinišť (2005-?)
Prameništní tým
Michal Horsák – řešitel projektu; ekologie, diverzita a taxonomie
měkkýšů; společenstva měkkýšů slatinišť, jejich vztah k vegetaci;
fosilní měkkýši a historický vývoj vybraných habitatů během
Holocénu.
Marie Zhai – kordinátorka projektu; ekologie bentických
společenstvech říčních sedimentu; biologie a ekologie korýšů
(Crustacea: Copepoda).
Víťa Syrovátka
statistické zpracování
dat; biologie a
ekologie
Chironomidae.
Jana Schenková – ekologie "Oligochaeta" a Hirudinea sezónní
dynamika, habitatové preference, životní strategie a
bioindikační potenciál.
Jindřiška Bojková
ekologie vodního hmyzu;
dlouhodobé změny
společenstev pošvatek; vodní
bezobratlí slatinišť.
Variabilita vodních organismů podél minerálně-trofického
gradientu - jak různé skupiny bentosu odráží tento gradient
Modelové skupiny:
Zoobentos - temporální fauna
(pošvatky)
Zoobentos - permanentní fauna
(opaskovci)
Fytobentos (rozsivky)
Meio-, Mikrobentos (vířníci, krytenky)
Zkoumané lokality & "efektní" druhy
Souhrn: počty padlých
 celkem: 62 lokalit, 280 tis. jedinců, 550 taxonů (z toho 450 spp.)
 průměrně: 4500 jedinců (min. 1500) a 60 druhů na lokalitě
 rekordmani: 235 spp. Diptera (z toho 100 spp. Chironomidae),
58 spp. Clitellata a 51 spp. Trichoptera
Výsledky: mnohonásobná regrese, funkční skupiny
LM, adj. R2 Průtok (+) Redox (-) O2 (+) Rozl. (+) Věk*Rozl. (*) Celkem
Specialisti 2,9* 55,7*** 6,7** 65,3***
Pasivní specialisti 14,0*** 38,3*** 3,7* 55,9***
Aktivní specialisti 52,7*** 52,7***
Aktivní šíření 9,6** 39,5*** 49,1***
Generalisti 26,8*** 10,5** 37,3***
Aktivní generalisti 24,9*** 6,9* 31,7***
Pasivní šíření 16,9*** 5,2* 9,6* 31,7***
Pasivní generalisti 10,1** 12,0* 22,2**
(Horsák et al., 2015: JBI)
dispersní omezení ekologická omezení
stabilita
podmínek
podmínky
prostředí
dispersní
omezení
Čtvero základních paradigmat
(Leibold et al.
2004: Ecol. Lett.)
patch-dynamics species-sorting mass-effects neutral-model
 je druhová skladba více ovlivněna lokálními podmínkami nebo
prostorovými faktory: specialisté vs. generalisté, pasivní vs.
aktivní a vzácní vs. běžní
niche-based dispersal-based
horní úseky říční sítě
GAČR, 2016-2018: Koexistence vodních bezobratlých na
prameništních slatiništích: úloha abiotické heterogenity a
biotických interakcí na regionální a lokální škále
 různá ekologická terénní témata týkající nejen měkkýšů a
nejen na slatiništích:
vztahy mezi měkkýši a vegetací (srovnání různých
geografických oblastí)
fylogeografie – postgalciální šíření viděno přes DNA
vliv kolísání vodního režimu na slatiništní měkkýše
 různá paleoekologická témata týkající měkkýšů nejen na
slatiništích:
rekonstrukce vývoje přírodního prostředí od konce
poslední doby ledové pomocí měkkýšů
 různá ochranářsky laděná témata:
ekologie a rozšíření vybraných ohrožených druhů
Co je možné dělat u Horsáka?