Stabilne izotopy – narzędzie do formułowania odpowiedzi w obszarze makroekologii

dr Marcin Zalewski, dr Dorota Dudek – CBE PAN

Makroekologia jest dziedziną nauki, która stara się znaleźć odpowiedzi na generalne pytania dotyczące procesów kształtujących nierównomierne rozmieszczenie życia na ziemi. Zrozumienie procesów makroekologicznych nie jest możliwe bez zrozumienia zdolności gatunku do dyspersji i jego wymagań środowiskowych, w tym pokarmowych, realizowanych w obrębie niszy pokarmowej.

Dotychczasowe trudności metodyczne w prowadzeniu badań w tej dziedzinie pozostawiają nadal wielką lukę w wiedzy na ten temat. Propozycja projektu jest próbą wykorzystania metody stabilnych izotopów w badaniach sieci troficznych oraz znaczenia szerokości niszy pokarmowej gatunku dla jego roli w zespole organizmów.

W szczególności interesują nas zespoły gatunków o podobnej pozycji troficznej, wykazanej dzięki wykorzystaniu stabilnych izotopów, a nie jak ma to miejsce współcześnie, zakładając podobieństwo ich pozycji troficznej jedynie na podstawie pokrewieństwa taksonomicznego. Metoda stabilnych izotopów daje wyjątkową możliwość wniknięcia w wielogatunkowy zespół konkurentów złożony prawdopodobnie z tak odległych ewolucyjnie grup jak np. gryzonie, ryjówki, niektóre pająki, chrząszcze czy wije.

 

Chcemy skupić się na badaniach takich prawidłowości makroekologicznycnych jak:

• rozkłady wielkości osobników i liczebności poszczególnych gatunków,
• zależność między zagęszczeniem gatunku a jego biomasą,
• relacja między wielkością  obszaru a jego bogactwem gatunkowym

Drugi kierunek badań dotyczy fundamentalnych prawidłowości w ekologii, które w wielkiej mierze nie były jak dotąd badane z zastosowaniem obiektywnych metod pomiaru szerokości niszy.

W szczególności zaś nowa metoda winna pomóc w odpowiedzi na pytanie o związek między specjalizacją pokarmową osobników danego gatunku a ich zagęszczeniem, zdolnością do dyspersji oraz rozmieszczeniem. Do tej pory nie udało się jednoznacznie ustalić czy dyspersyjne gatunki są specjalistami, czy oportunistami. Możliwe, że osobniki gatunków dyspersyjnych w niekorzystnych warunkach pokarmowych poszerzają swoją nisze pokarmową bądź o kolejne gatunki ofiar bądź to zmieniając poziom troficzny. Miałoby to istotne konsekwencje dla zagęszczenia i częstości ich występowania.

Badania prowadzone będą na zespołach  wyspowych zwierząt, obiekcie przyjętym jako modelowy w literaturze makroekologicznej.

Dzięki dotychczasowym pracom badawczym prowadzonym przez autorów tego projektu na wyspach, znamy już skład gatunkowy drobnych kręgowców, pająków, biegaczowatych, pluskwiaków różnoskrzydłych, wijów, ślimaków oraz roślin na 23-50 wyspach jezior północnej Polski.