Arktická tundra síce pôsobí ako miesto bez života, no pod jej povrchom pulzuje prekvapivo bohatý mikrosvet. Vedec MAREK RENČO z Parazitologického ústavu SAV skúmal na Špicbergoch pôdne nematódy a zistil, že aj v takýchto extrémnych podmienkach existujú komplexné pôdne spoločenstvá.
Vo svojom výskume sa zaoberáte pôdnymi nematódami. Čím sú zaujímavé?
Pôdne nematódy, známe tiež ako hlístovce alebo háďatká, sú prirodzenou súčasťou pôdnej fauny všetkých ekosystémov. Spoločenstvá háďatiek sa vyznačujú vysokým počtom jedincov aj v malom množstve pôdy, vysokou diverzitou druhov a biomasou. Vďaka tomu sú zapojené do kolobehu živín a sú významnou súčasťou potravnej siete v pôde. Vo všeobecnosti ich delíme na dve skupiny: voľne žijúce pôdne háďatká a parazitické háďatká rastlín. Do prvej skupiny patria tie užitočné, ktoré sa živia baktériami a hubami, do skupiny parazitických radíme druhy, ktorých potravou sú bunkové šťavy rastlinných pletív, najčastejšie koreňov, ale aj nadzemných orgánov rastlín, čím rastliny poškodzujú.
Môj výskum bol spočiatku zameraný hlavne na skupinu parazitických háďatiek rastlín. Zaoberal som sa ich výskytom na území Slovenska, s čím priamo súvisela aj ich správna identifikácia. Mnohé z nich sú totiž významnými škodcami poľnohospodárskych plodín. Dnes sa tejto problematike venujem skôr v rámci diagnostiky konkrétneho druhu háďatka. Ak napríklad vznikne podozrenie na poškodenie spôsobené parazitickými háďatkami, pôdu analyzujem a podľa výsledku navrhnem možné opatrenia. Aktuálne sa viac zaoberám ekologickými štúdiami, kde spoločenstvá háďatiek slúžia ako bioindikátor alebo nástroj na hodnotenie stavu pôdneho prostredia a jeho potravnej siete.
„Ak vznikne podozrenie na poškodenie spôsobené parazitickými háďatkami, pôdu analyzujem a podľa výsledku navrhnem možné opatrenia.“
Jeden z vašich posledných výskumov sa uskutočnil na Špicbergoch. Prečo práve Špicbergy? Podobne nehostinných miest na Zemi je predsa viac.
Náhoda zohráva vo vede významnú úlohu, inak to nebolo ani v tomto prípade. V roku 2020 ma oslovil doktor Devetter (RNDr. Miloslav Devetter, PhD., expert na pôdne mezofauny, pomalky a vírniky z Biologického centra AV ČR v Českých Budějoviciach, pozn. red.), že v rámci výskumov mezofauny získal aj populácie pôdnych háďatiek. Bolo mu ľúto vyhodiť ich, preto sa pokúšal nájsť niekoho, kto by mal záujem o ich spracovanie, vyhodnotenie a publikovanie.
Takto som sa dostal k materiálu z rôznych zaujímavých ekosystémov, ako sú jaskyne, mraveniská a iné špecifické biotopy, navyše z rôznych kútov sveta – dokonca aj z ihličnatých lesov v americkej Minnesote. Tým sa začala naša spolupráca, ktorá trvá dodnes a je čoraz intenzívnejšia, keďže neustále prichádzajú nové ponuky a nápady na štúdie.
Z publikačných databáz som sa dozvedel o výskumoch, ktoré Miloslav Devetter robil v arktických oblastiach vrátane súostrovia Svalbard. V rámci projektov tiež absolvoval niekoľko terénnych expedícií do tejto oblasti a ďalší takýto projekt bol v riešení aj počas jeho návštevy v Košiciach. Vtedy som sa mu zmienil, že by bolo zaujímavé v týchto arktických oblastiach skúmať aj pôdne spoločenstvá nematód, pretože takýchto výskumov je málo. Spomenul som tiež, že som ešte na takejto expedícii nikdy nebol – predsa len je to logisticky aj finančne náročné –, no nebol by som proti, keby bola taká možnosť.
Po nejakom čase som od neho dostal e-mail s ponukou, že ak mám záujem, môžem sa pridať k jeho novej expedícii na Svalbard, urobiť si vlastný výskum s odberom materiálu v teréne a zároveň mu pomôžem s realizáciou jeho výskumov, pretože v daných podmienkach je to naozaj náročné. Samozrejme, nemohol som nesúhlasiť.
Špicbergy sú známe drsnou arktickou divočinou. 60 percent rozlohy tvorí ľad, zároveň ide o najsevernejšie obývané miesto na našej planéte. Počas tohto výskumného pobytu ste bývali na arktickej výskumnej stanici. Ako to tam funguje?
Kolegovia z Juhočeskej univerzity v Českých Budějoviciach vedú na Špicbergoch už niekoľko rokov etablovaný výskum na Českej arktickej výskumnej stanici Josefa Svobodu. Kompletne zariadená stanica sa nachádza v hlavnom meste Longyearbyene. Odtiaľ sa v lete člnom vyráža na expedície do terénu na asi 60 kilometrov vzdialenú terénnu výskumnú stanicu Nostoc v zátoke Petunia.
Stanica je otvorená približne od mája do septembra. Neslúži len pre české expedície, ale aj pre iné medzinárodné skupiny, ktoré si za pobyt zaplatia. Stanicu totiž celý čas udržiavajú v chode asi štyria ľudia, ktorí zároveň poskytujú expedíciám servis. Naraz tam môže byť pre obmedzené možnosti ubytovania maximálne osem ľudí. Jediným zdrojom vody sú topiaci sa sneh a ľadovce, elektrina je zabezpečená pomocou generátora, ktorým sa podľa potreby dobije batéria.
Všetko potrebné – od potravín až po materiál nevyhnutný pre výskum – sa posiela cargo alebo výletnými loďami aj rok dopredu do skladu v mestečku Pyramiden, kam prichádzajú každý deň mimo zimnej sezóny výletné lode, prípadne je zabezpečovaný počas pobytu osobami nachádzajúcimi sa na základni v Longyearbyene.
Ako vyzerá terénny výskum v arktických podmienkach?
Prebieha prevažne na tundre, ľadovcoch, prípadne vodných tokoch a jazierkach. Vždy sme si urobili plán výjazdov do terénu na jeden alebo dva dni dopredu. Samozrejme, rozhodujúcim faktorom bolo vždy počasie. Napríklad pre výskum na ľadovci, ktorý sa nachádzal na opačnej strane zátoky, bolo ráno potrebné naložiť do člnov veľké množstvo materiálu na 10-hodinovú prácu v teréne. Prenášali sme motorovú pílu, vrecia, plachty, tyče, vŕtacie zariadenie, malý terénny mikroskop atď. Tento materiál, vrátane nás vedcov, sa previezol k ľadovcu, vyložil a bolo ho treba vyniesť často aj dva kilometre po ľadovci na miesto výskumu.
Na tundre sme zas pri hľadaní vhodných lokalít na odbery materiálu často prešli aj 20 – 30 kilometrov. Vzhľadom na terén, nestále počasie, náradie potrebné na odbery, jedlo a vodu v batohoch, nazbierané vzorky, ktoré sme na chrbtoch niesli naspäť, to nebola žiadna romantická prechádzka. V zimných mesiacoch sa dá vďaka snežným skútrom dostať oveľa rýchlejšie a zároveň aj hlbšie do centrálnej časti súostrovia, ale tá je v lete, keď sme tam boli my, dostupná len pešo.
Navyše počas voľného pohybu po tundre sa musel celý tím neustále držať pokope, pretože na každom kroku môžete natrafiť na polárneho medveďa, ktorých tam vraj žije viac ako ľudí. A hoci sa zdá, že pobrežná tundra je rovná planina, vďaka vode zo snehu a ľadovcov, ktorá steká z kopcov do zálivu, sa tam nachádza množstvo malých kaňonov hlbokých aj niekoľko metrov a všade tam môže vylihovať medveď.
Neustále sme so sebou nosili signálnu pištoľ, pribalenú sme mali aj svetlicu, ktorej svetlo a zvuk majú medveďa najskôr odplašiť. A napokon ešte pušku s ostrými nábojmi, ktorou nás hneď po príchode všetkých učili strieľať. Nebola našťastie príležitosť vyskúšať ju, pretože ak by ste tam zastrelili medveďa, vyšetruje sa, či to bolo nutné a v sebaobrane, keďže ide o chránený druh.
„Kvôli medveďom nemôžete prekročiť hranice mesta bez sprievodcu a winchestrovky na pleci.“
Podarilo sa vám aj napriek tomu vidieť čosi viac zo Špicbergov?
Človek by sa tam chcel ísť najradšej pozrieť všade, ale kvôli medveďom nemôžete prekročiť hranice mesta bez sprievodcu a winchestrovky na pleci. V Longyearbyene bola našťastie aspoň príležitosť prejsť si mesto na bicykli, po zákazovú značku s logom polárneho medveďa som ho za hodinu obehol celé.
Bol som sa pozrieť aj v opustenom meste Pyramiden, ktoré leží päť kilometrov od Nostocu. Rusi tam v minulosti ťažili uhlie a dnes tam žije už asi len päť ľudí, ktorí udržiavajú miestny hotel pre turistov. Tí tam prichádzajú na výletných lodiach kvôli ľadovcu Nordenskiöldbreen, následne ich loď na dve hodiny vysadí v meste, kde majú čas pozrieť si dnes už prázdne budovy, námestie a dozvedia sa viac o histórii mesta.
Najviac ma mrzí, že sme nemali čas vyliezť na kopec v tvare pyramídy, podľa ktorého bolo Pyramiden aj pomenované. Týči sa nad mestom vo výške približne 1 000 m n. m. a vraj sú z neho úchvatné výhľady na celé súostrovie. Hádam sa mi to podarí niekedy v budúcnosti.
„Predpokladám dokonca, že sa tam nachádza mnoho úplne nových druhov nematód, ktoré ešte vôbec nepoznáme.“
Na Špicbergoch sa vám však podarilo identifikovať prítomnosť 109 druhov pôdnych nematód. Prekvapili vás tieto výsledky, resp. aké boli vaše pôvodné očakávania?
Za posledných 50 až 70 rokov bolo publikovaných zopár štúdií o spoločenstvách pôdnych nematód arktických oblastí vrátane Špicbergov. Tieto štúdie však neboli zamerané iba na pôdne nematódy, ale aj na iné skupiny pôdnej fauny, pričom nematódy boli identifikované len na úrovni rodu. Vo svojej štúdii som preto skúsil urobiť identifikáciu na úrovni druhu.
Ich vysoká diverzita ma však určite prekvapila, pretože aj ja sám som napokon mnoho jedincov dokázal identifikovať len do úrovne rodu. Predpokladám dokonca, že sa tam nachádza mnoho úplne nových druhov nematód, ktoré ešte vôbec nepoznáme, nehovoriac o faune nematód na tundre niekde na opačnej strane súostrovia, keďže ja som mohol robiť výskum len do 10 kilometrov okolo výskumnej stanice.
Arktická tundra je osem mesiacov v roku zamrznutá, navyše je tam len malá vrstva pôdy, ktorá vznikala milióny rokov zvetrávaním materskej horniny, odumretých rastlín a organizmov. Vďaka klimatickým podmienkam tvoria vegetáciu prevažne machy, lišajníky a nízke rastliny ako ostrice alebo vŕbičky. Tieto sú jedinými zástupcami drevín na súostroví. Rastú väčšinou plazivo na povrchu pôdy a dosahujú výšku len niekoľko centimetrov.
Počas prvých dní v teréne som si takisto všimol niekoľko zvláštnych typov rastlín – šlo o druhy tvoriace „vankúše“ alebo „rohože“. Keď som napríklad zdvihol celú pevnú vankúšovú rastlinu silenku bezbyľovú, veľmi ma prekvapilo, keď sa pod tou kopou objavila krásna organická hmota – zmes koreňov, odumretých zvyškov rastliny a organizmov –, ktorú rastlina vytvorila počas svojho života. Naopak, koreňová sféra druhov tvoriacich rohože bola úplne iná. Preto som sa rozhodol porovnať, či môže rastový typ druhov rastlín mať vplyv na spoločenstvá nematód v týchto drsných podmienkach.
Zaujímavým zistením tiež bolo, keď sme raz v tundre, asi päť kilometrov od výskumnej stanice, našli pásy od pneumatík nákladného vozidla. Keď som sa pýtal, ako je možné, že tadiaľ niekto prešiel autom, keďže tam nie sú žiadne prístupové cesty od zálivu ani po tundre, pričom sme boli vzdialení asi 60 kilometrov od civilizácie, dostal som odpoveď, že je to tam takto už 50 rokov odvtedy, keď Rusi robili prieskumy na ťažbu uhlia. Keby sa niečo podobné stalo u nás niekde na lúke, počas leta je tu taká bohatá vegetačná expanzia, že by tieto pásy jednoducho zarástli trávou a zakryla ich. Tam ich však bolo vidieť aj po pol storočí.
Majú nematódy špeciálne stratégie, ktoré im umožňujú prežiť extrémny chlad?
Je známe, že pôdne nematódy prežijú sucho, ale aj mrazy. Idú do štádia anabiózy (stav, keď sú u mikroorganizmov všetky životné deje obmedzené na minimum, pozn. red.) a prežijú. Ja sám mám niektoré vzorky uložené pri teplote mínus 15 stupňov, a keď ich rozmrazím, aj po piatich rokoch sa nematódy po pár dňoch pri izbovej teplote preberú, sú opäť aktívne a môžem s nimi pracovať. Robím to takto bežne, keď sa mi neplánovane podarí získať vzorky na výskum a nechcem, aby sa počas dlhodobého skladovania v laboratórnych podmienkach zmenil stav ich spoločenstiev.
Nakoľko sú polárne spoločenstvá nematód odlišné od tých, ktoré poznáme z mierneho pásma?
Našiel som tam napríklad druhy, ktoré boli v minulosti opísané ako nové pre svetovú vedu a pochádzali práve z arktických oblastí alebo priamo zo Špicbergov, pričom nemám vedomosť o ich výskytoch z mierneho pásma. Vzhľadom na zloženie vegetácie tundry a vlhkosť, na Špicbergoch bola typická fauna nematód vlhkých miest. Dala by sa porovnať s rašeliniskami, ktoré som skúmal napríklad pred pár rokmi na Orave.
Za roky skúseností z výskumu pôdnej nematodo-fauny už viem zvyčajne odhadnúť, aké bude spoločenstvo v danom ekosystéme. Ak idem do smrekového lesa, viem, že tam budú prevládať baktériami sa živiace rody Plectus a Acrobeloides a platí to pri smrekovom lese v Tatrách aj v Nórsku. Práve vďaka tomu sú nematódy veľmi vhodné na hodnotenie stavu daného miesta. Nachádzajú sa v každej vzorke pôdy, sú početné a zloženie ich spoločenstva na danom mieste – v lese či ornej pôde – mi vie povedať, v akom stave sa daný ekosystém nachádza. Či je narušený vonkajším vplyvom, alebo je v dobrom vyváženom stave z pohľadu diverzity druhov či zloženia potravnej siete.
Aj vďaka vám bola po prvý raz zistená prítomnosť nematód priamo na ľadovci. Šlo o kryokonity na ľadovci Lenangsbreen v Nórsku. Ide o malé jazierka, ktoré sa objavia v lete na ľadovcoch a v zime opäť zamrznú. Čím je zaujímavý tento objav a ako ste k nemu prispeli?
Jedince nematód získal opäť kolega Devetter počas výskumu mezofauny na tomto ľadovci. Mňa následne požiadal o pomoc s potvrdením správnosti identifikácie, prípravy detailnej fotodokumentácie jedincov a morfologických znakov, ako aj s prípravou publikácie, keďže on sa tejto skupine fauny nevenuje. Zaujímavé na tomto objave, prvom v celosvetovom meradle, je, že napriek tomu, že veľkosť týchto nematód bola približne len dve desatiny milimetra, dokážu prežiť aj v prostredí, kde teplota nevystúpi nad nula stupňov Celzia.
Zatiaľ len predpokladáme, čo tam nematódy z čeľade Monhysteridae, pravdepodobne rodu Eumonhystera alebo Monhystrella robili a ako sa tam dostali. Zdá sa však, že sú schopné tam prežiť a aj sa rozmnožovať, pretože sa medzi jedincami nachádzali aj samice s vajíčkami. Vieme, že do tejto čeľade patria nematódy živiace sa baktériami a baktérie sa nachádzajú aj v takomto extrémnom prostredí.
Vyrazili by ste v budúcnosti ešte na podobnú expedíciu?
Určite áno a nielen na Špicbergy. Vo výskume by sa však dalo pokračovať aj na tomto súostroví. Z našej expedície mám materiál ešte na jednu vedeckú publikáciu. Na tundre sa nachádza mnoho malých jazierok hlbokých pár centimetrov až pár metrov. Na ich brehoch sa v dôsledku kolísavej hladiny vody mení vegetácia v rámci pár metrov, čo je veľmi zaujímavé a viditeľné. Preto som sa rozhodol tieto zmeny vegetácie skúmať v súvislosti s ich vplyvom na pôdne nematódy. Takýchto jazierok sme okolo zálivu vybrali šesť a stalo sa nám, že keď sme okolo jedného jazierka odobrali vzorky a vrátili sme sa tam o dva dni, jazierko bolo preč a o pár dní sa vďaka prílivu znova objavilo.
Ing. MAREK RENČO, PhD.
Pôsobí na Parazitologickom ústave SAV v Košiciach. Dlhodobo sa venuje výskumu pôdnych nematód – drobných organizmov, ktoré v pôde zohrávajú dôležitú úlohu. Skúma ich diverzitu, význam pre fungovanie ekosystémov aj to, ako reagujú na zmeny v prostredí. Zameriava sa tiež na ochranu rastlín a možnosti prirodzenej a biologickej regulácie parazitických druhov nematód.
Stanislava Longauerová
Foto: Martin Ferenc, archív M. Renča
Časopis Akadémia 2/2026