Motýl Apollo: Jak výzkum genomu a studium biotopů podporují úsilí o ochranu přírody.

Motýl Apollo(Parnassius apollo), druh, který je předmětem ochrany v celé Evropě, je symbolem křehké rovnováhy mezi genetickou adaptací a stabilitou prostředí ve vysokohorských a pobřežních ekosystémech. Vzhledem k tomu, že změna klimatu a degradace stanovišť stále více ohrožují jeho přežití, kombinují odborníci na ochranu přírody sekvenování genomu a studie zaměřené na konkrétní stanoviště, aby pochopili základní mechanismy, které určují jeho odolnost a zranitelnost. Tento integrující přístup poskytuje model pro cílené strategie ochrany, které řeší jak genetické, tak environmentální problémy.

Sekvenování genomu: Objasnění adaptačních mechanismů u motýla Apollo

Nedávné sekvenování genomu motýla Apollo nabízí hluboký vhled do evolučních a adaptačních procesů, které jsou základem jeho přežití ve vysokohorském a skalnatém pobřežním prostředí. Genomická analýza odhalila varianty genů spojené s fyziologickými vlastnostmi, které motýlu Apollo umožňují vyrovnat se s teplotními extrémy, jako je zvýšená tolerance chladu a sezónní metabolické adaptace. Tyto vlastnosti jsou klíčové v současných vysokohorských biotopech motýla, kde jsou teplotní výkyvy způsobené klimatem stále častější. Identifikace těchto genetických markerů umožňuje ochranářským biologům modelovat potenciální dopady dalších změn prostředí, což usnadňuje prediktivnější přístupy k ochraně přírody, které předvídají interakce mezi geny a prostředím.

Změny biotopů v podmínkách změny klimatu: Důsledky pro životaschopnost populace

Studie stanovišť ukázaly významný vliv klimatických změn na prostorové rozšíření motýla Apollo. Nárůst teploty vyhání tento druh do vyšších nadmořských výšek, kde se snižuje dostupnost stanovišť, což vede k větší fragmentaci populací a nižší genetické rozmanitosti. Studie provedené v souostroví Moře ukazují, že obsazenost motýla Apollo se snížila i v oblastech, kde populace hostitelské rostliny(Sedum telephium) zůstávají stabilní, což naznačuje, že změny teploty a srážek ovlivňují přežívání motýla Apollo nezávisle na početnosti hostitelské rostliny. Tato zjištění zdůrazňují význam zachování heterogenních stanovišť, která poskytují mikroklima, jež může chránit populace před klimatickými extrémy a zmírnit rizika spojená s fragmentací stanovišť.

Antropogenní tlaky: Fragmentace a ukazatele morfologického stresu

Výzkum zdůrazňuje, že fragmentace biotopů v důsledku lidského rozvoje, včetně výstavby silnic a cestovního ruchu, má měřitelný dopad na morfologii motýla Apollo, například na změny symetrie křídel související se zvýšeným stresem prostředí. Tyto morfologické ukazatele naznačují, že narušení biotopu nejen omezuje rozšíření populace, ale také snižuje zdatnost jedince narušením základních vzorců chování, jako je hledání partnera a migrace. Fragmentace biotopů rovněž omezuje tok genů, což dále snižuje adaptační potenciál druhu. Kumulace těchto stresorů ukazuje na potřebu souvislé chráněné krajiny, která podporuje nejen populace motýlů Apollo, ale také jejich související ekologické sítě.

LIFE Apollo2020: Genomický a ekologický přístup k ochraně přírody

Projekt LIFE Apollo2020 spojuje genomické poznatky a údaje o stanovištích, aby bylo možné navrhnout ochranářské zásahy, které budou řešit jak genetické potřeby motýla Apollo, tak jeho specifické požadavky na prostředí. Úsilí o obnovu a ochranu stanovišť v rámci tohoto projektu vychází z genetických dat, která identifikují populace s nižší diverzitou a potenciální zranitelností, což umožňuje cílené postupy řízení. Zachováním kritických stanovišť a podporou toku genů mezi populacemi má LIFE Apollo2020 za cíl zvýšit životaschopnost populací a snížit rizika, která představují geneticky úzká místa a izolovaná stanoviště. Tento projekt je příkladem moderního přístupu k ochraně přírody, který využívá genomický výzkum k přizpůsobení postupů řízení jedinečným charakteristikám každé populace.

Důsledky pro širší modely ochrany přírody

Kombinované použití mapování genomu a studií specifických pro stanoviště v ochraně motýlů Apollo představuje precedens pro řešení složitých problémů ztráty biologické rozmanitosti v důsledku změny klimatu. Genomická data umožňují ochráncům přírody přesně určit adaptivní genetické vlastnosti, které jsou životně důležité pro přežití druhů, zatímco studie stanovišť upozorňují na bezprostřední ekologické tlaky, které tyto vlastnosti ohrožují. V případě motýla Apollo tento integrační přístup zajišťuje, že strategie ochrany jsou proaktivní a vědecky podložené, a poskytuje komplexní rámec pro zachování odolnosti v ohniscích biodiverzity. Ochrana tohoto druhu a jeho stanoviště nejenže zachovává jedinečnou složku alpských a pobřežních ekosystémů, ale také posiluje širší ekologické sítě, které jsou pro stabilitu biodiverzity nezbytné.

Zkoumání vrcholů a údolí: poznatky z hnízdní sezóny Apollo 2023

Cílem chovů motýlů je obvykle přispět k ochraně ohrožených druhů, jako je například motýl Apollo. Tyto farmy často zahrnují pečlivé pěstování hostitelských rostlin, vytváření vhodných stanovišť pro motýly a provádění řízených chovných programů.

V rámci projektu LIFE Apollo2020 jsou v současné době v provozu čtyři chovné farmy. Dvě z nich: v Polsku (Jagniątków, Sudety) a v Rakousku (Saalfelden, Alpy) byly v provozu již před zahájením projektu. Další dvě vznikly v rámci aktivit projektu: farma v Polsku (Uniemyśl, Sudety) a v Česku (Barchov, Sudety). V rámci projektu se plánuje také provoz druhé chovné farmy v Česku v Bílých Karpatech.

Úspěšnost rozmnožování v motýlích farmách může být ovlivněna různými faktory, včetně podmínek prostředí. Chladné počasí na jaře může představovat problém pro proces rozmnožování, protože může ovlivnit vývoj motýlích vajíček, larev a kukel. Motýli jsou ektotermní, což znamená, že jejich tělesná teplota je regulována vnějšími podmínkami. Extrémní chlad může zpomalit jejich metabolické procesy a vývojová stádia, což vede ke snížení úspěšnosti rozmnožování. Na druhou stranu příliš vysoké teploty v období rozmnožování mohou vést ke zvýšené úmrtnosti.

V nových chovných stanech bylo třeba vyzkoušet umístění a přizpůsobit řešení týkající se slunečního světla a termiky. I v chovech, které jsou v provozu již řadu let, však stále dochází k situacím, které mohou překvapit. Klima se mění a i v chladnějších horských oblastech se mohou vyskytnout extrémně vysoké teploty. Letošní jaro nás však v Sudetech překvapilo jinak. Bylo deštivé, chladné a slunečných dnů bylo málo.

V některých chovech jsme se setkali s neočekávanými problémy souvisejícími s úhynem vajíček a housenek a také s přechodnou fází mezi vývojovými stádii a procesem páření motýlů. Některé problémy byly přičítány povětrnostním podmínkám, zejména nadměrně deštivému a zataženému počasí během jara a začátku léta. To se projevilo zejména v chovné lokalitě Uniemyśl v Sudetech, kde byla fenologie ve všech fázích života hmyzu ve srovnání s ostatními chovy opožděná.

Některé z těchto problémů nás však nutí zamyslet se nad našimi chovatelskými metodami a přinutí nás provést některé úpravy a úpravy samotných chovatelů i chovných stanic. Neúspěchy jsou přirozenou součástí každého procesu. Podněcují nás ke zlepšování a vytváření variant, jak se vypořádat s negativními změnami vnějších podmínek. Pro zmírnění dopadu počasí mohou motýlí farmy zavádět opatření, jako je zajištění chráněného prostředí, regulace teploty a úprava harmonogramu chovu na základě předpovědi počasí. K lepšímu pochopení a řešení problémů, kterým programy chovu motýlů čelí, může navíc přispět probíhající výzkum a spolupráce s odborníky v oblasti entomologie a environmentálních věd.

Pro lepší pochopení procesu šlechtění a použitého chovného materiálu se provádějí populačně genetické studie na uhynulých jedincích získaných při šlechtitelských aktivitách v Polsku. Dále jsou prováděna šetření za účelem posouzení přítomnosti chorob a parazitů. Jak nízká genetická diverzita, tak i chorobné faktory mohou být příčinou poklesu chovatelské výkonnosti a je třeba objasnit a najít řešení i těchto problémů. Přítomnost několika chovatelů v různých částech Evropy nám umožňuje shromáždit mnoho údajů o tom, co se může pokazit při zajišťování chovného materiálu, a možnost výměny mezi chovateli.

Díky spolupráci s chovateli se v loňském roce podařilo jsme úspěšně vypustili celkem 1240 jedinců na reintrodukčních lokalitách na 11 různých místech v polských a českých Sudetech a rakouských Alpách.

Autor: Mgr: Anna Bator-Kocoł