Jei Kaspijos jūros regione kiltų paukščių gripo protrūkis, daugelis Lietuvoje perinčių ar pro Lietuvą migruojančių paukščių su juo neturėtų nieko bendra.
Ir atvirkščiai - labai didelė tikimybė, kad mūsų vietines ar pro mus praskrendančias populiacijas paveiktų Šiaurės jūros pakrantėje kilęs paukščių gripas.
Vilniaus universiteto Ekologijos instituto (VU EI) mokslininkai yra įsitraukę į didžiausią pasaulyje migruojančių paukščių ir vadinamųjų šlapžemių apsaugos bei tyrimų projektą, įgyvendinamą daugiau kaip dvidešimtyje Afrikos ir Eurazijos šalių. Konkurso sąlygos buvo labai griežtos. Iš Europos gauta net 300 paraiškų, tačiau galiausiai į projektą pateko tik Estija, Vengrija ir Lietuva. Kitos projekto dalyvės - tokios egzotiškos šalys kaip Mauritanija, Nigerija, Nigeris, Senegalas ir Gambija, Pietų Afrikos Respublika, Tanzanija, Turkija ir Jemenas.
VU EI mokslininkams, vadovaujamiems prof. Aniolo Sruogos, išsiveržti į pasaulinį lygį padėjo molekulinė ekologija. Rezultatų, kuriuos gauna molekulinės biologijos tyrėjai, derinimas su ekologų, ornitologų ir žinduolių specialistų, tyrimų rezultatais leidžia įgyvendinti tokius projektus, kurie būtų vargiai įmanomi siauresnei specialistų grupei.
Raktinis žodis
Nedaug mūsų šalyje mokslo įstaigų, kurios bendradarbiautų tiesiai su JAV valstybės departamentu. Jis, dar vadovaujamas Condoleezzos Rice, finansavo VU EI ilgalaikių ekologinių tyrimų Lietuvoje programą. Ilgalaikių ekologinių tyrimų Lietuvoje tinklas yra viena pasaulinio ekologinio tinklo dalių. Gaunami rezultatai leidžia palyginti pokyčius, pavyzdžiui, Lietuvoje, Vokietijoje, Anglijoje, JAV, Kanadoje ar Kinijoje. Mokslininkų daromos išvados džiugina - mūsų šalyje vadinamasis biologinės įvairovės indeksas yra kur kas didesnis negu Vakarų šalyse. Paprasčiau tariant, gerokai daugiau išlikusių gyvūnų rūšių.
„Gyvūnų genetiniai ir ekologiniai tyrimai - plati sritis ir išsamiems fundamentiniams tyrimams atlikti reikia kelių mokslo šakų specialistų sąjungos: molekulinės biologijos žinių, imunologinių, biocheminių, DNR tyrimų metodų“, - sakė VU EI direktoriaus pavaduotojas mokslui ir mokslo tyrimų plėtrai dr. Dalius Butkauskas.
A.Sruogos, Algimanto Paulausko, Lino Balčiausko, Sauliaus Švažo ir D.Butkausko 1988-2007 metų darbų ciklas „Ilgalaikiai gyvūnijos genetiniai ir ekologiniai tyrimai kintančiomis aplinkos sąlygomis“ kaip tik ir apima įsibėgėjantį molekulinės biologijos atstovų bendradarbiavimą su ekologais. Ornitologams atstovauja dr. S.Švažas, žinduolių ekologijos specialistas - dr. Linas Balčiauskas. Molekulinės biologijos atstovas, turbūt žymiausias šiuo metu prof. A.Sruogos mokinys, - Vytauto Didžiojo universiteto Biologijos katedros vedėjas prof. A.Paulauskas.
Kaip pabrėžė VU EI Paukščių ekologijos laboratorijos vyresnysis mokslo darbuotojas S.Švažas, raktinis atliktų darbų ciklo žodis yra pokyčiai. Kinta aplinka, kinta mūsų žemė, klimatas. Instituto ekologai, ornitologai ir žinduolių specialistai, inventorizavo svarbiausių Lietuvos gamtinių teritorijų biologinę įvairovę, klasikiniais lauko tyrimų metodais tyrė jų ekologiją bei evoliuciją. Išėjusių kelių monografijų pagrindu vėliau buvo įkurtas Europos Sąjungos (ES) svarbos saugomų teritorijų „Natura 2000“ tinklas. Antras tyrimų etapas buvo kompleksiniai darbai, atlikti kartu su kolegomis genetikais, eksperimentinės tyrimų krypties molekulinės biologijos atstovais.
Migracijos keliais
„Daugelyje ES valstybių šios dvi - eksperimentinės krypties ir lauko tyrėjų - grupės dirba atskirai ir turi mažai arba visai neturi sąlyčio taškų. Mes pradėjome jų ieškoti, - pasakojo S.Švažas. - Atlikę savo tyrimus, pavyzdžiui, nustatėme, kad kintant klimatui ir aplinkos sąlygoms daugelis paukščių, kurie migravo į Prancūziją ir Vokietiją, dabar lieka Lietuvoje arba nuskrenda ne toliau kaip iki Lenkijos. Ir šiuos mechanizmus veikia ne tik aplinkos veiksniai, bet taip pat fiziologiniai bei genetiniai procesai. Pavyzdžiui, kaip tos naujai susikūrusios paukščių populiacijos formavosi, kaip keitėsi jų hormoninė, genetinė veikla, ar jos susidarė iš vietinių populiacijų, ar plinta iš Vakarų Europos.“
Klasikinė ekologija į tuos klausimus atsakyti negali. Reikia dirbti kartu su genetikais. Būtent jie nustatė, kad, pavyzdžiui, naujos didžiųjų ančių populiacijos Lietuvoje pamažu susiformavo iš vietoje gyvenančių paukščių, o juodųjų strazdų populiacijos pamažu susikūrė sėslioms Vakarų Europos populiacijoms plintant į rytus ir šiaurę. Kitas pavyzdys būtų susijęs su tokiais praktiniais klausimais, pavyzdžiui, kaip paukščių gripo grėsmė. Kaip tik dabar vykdomas su paukščių gripu susijęs projektas. Pasak ornitologo, po poros metų apie paukščių gripą bus daug kalbama. Paukščiai, kaip ir žmonės, visada sirgo ir sirgs gripu. Jo atvejų ir liekamųjų reiškinių yra labai daug, atsiranda ir naujų formų, nes virusai mutuoja, atsiranda naujų atsparių jų rūšių ir, kaip skelbia pasaulinės prognozės, per artimiausius penkerius metus iškils didelių problemų dėl paukščių gripo. Jau šiemet pasirodė pranešimų Kinijoje. Jų taip pat gauta iš Kazachstano, Vakarų Afrikos. Dalis paukščių iš Vakarų Afrikos gali atskristi ir į Lietuvą pavasarį. Norint nustatyti, kokios paukščių populiacijos, į kurias vietas skrendančios ir į kurias - ne, gali būti paveiktos paukščių gripo ir vėliau, sakysim, skristi per Lietuvą, reikia išskirti atskirus migracijos kelius. Žiedavimo duomenys tokio atsakymo neduoda, reikia taip pat pasinaudoti arba genetiniais, arba fizikiniais tyrimų metodais.
„Visai neseniai paskelbėme vieną pirmųjų Europoje darbų apie skirtingus migracijos kelius ir skirtingas biomigracines populiacijas, - pasakojo S.Švažas. - Apibendrinome duomenis, kuriuos rinkome lauke ne tik Lietuvoje, bet ir kitose Baltijos šalyse, Ukrainoje, Baltarusijoje, Rusijoje, Lenkijoje, o genetinė medžiaga buvo surinkta, galima sakyti, iš visos Vakarų Palearktikos. Gautas labai įdomus atsakymas ir fundamentinių tyrimų, ir praktinių taikymų požiūriu. Pavyzdžiui, tikrai žinome: jei Kaspijos jūroje bus didelis paukščių gripo protrūkis, didžioji dalis Lietuvoje perinčių ar pro Lietuvą migruojančių paukščių su juo neturės nieko bendra. Ir atvirkščiai - jei toks protrūkis įvyktų, pavyzdžiui, Šiaurės jūros pakraštyje, Olandijoje ar Vokietijoje, Lenkijoje, labai didelė tikimybė, kad jis paveiktų mūsų vietines ar pro mus praskrendančias paukščių populiacijas.“
Mūsų keršulių nemedžioja
Dar vienas klasikinės ekologijos ir eksperimentinių mokslų bendradarbiavimo pavyzdys susijęs su medžiojamais ir retais paukščiais. Mūsų krašte, tarkime, laukiniais karveliais keršuliais niekas labai nesidomi, o Vakarų Europoje jų mėsa laikoma delikatesu ir per metus sumedžiojama iki 5 mln. paukščių. Gamtosaugos požiūriu svarbu nustatyti, kiek iš tų 5 mln. laukinių karvelių yra vietinės populiacijos ir kiek atskrenda iš Lietuvos, Latvijos, Rusijos, Baltarusijos bei patenka į tą sunkiai įsivaizduojamą, pasak ornitologo, didžiulį per metus sumedžiojamų paukščių skaičių.
„Į šį klausimą padėjo atsakyti mūsų bendri genetiniai ir ekologiniai tyrimai ne tik Lietuvoje, bet ir visoje Rytų bei Vidurio Europoje, - sakė S.Švažas. - Paaiškėjo, kad Lietuvoje ir visame Baltijos regione perintys laukiniai karveliai beveik nežiemoja Prancūzijoje. Daugiausia jie žiemoja Ispanijoje, Portugalijoje, kur tokios medžioklės poreikis yra gerokai mažesnis.“
VU EI mokslininkai pradėjo bendradarbiauti su kolegomis Rusijoje ir Baltarusijoje kartu tirdami Baltarusijos - Lietuvos ir Lietuvos -Karaliaučiaus srities pasienyje esančias svarbiausias gamtines teritorijas, apimančias pelkes, ežerus, jūros priekrantę, biologinę tų teritorijų įvairovę ir būklę bei iškylančias grėsmes. Šio darbo rezultatas - ne tik solidi publikacija „Important Transboundary Belarusian - Lithuanian and Lithuanian - Russian Wetlands“, bet ir gamtosaugos požiūriu svarbūs praktiniai sprendimai. Pavyzdžiui, baltarusiai įsteigė dvi naujas didžiules saugomas teritorijas Lietuvos pasienyje ties Čepkeliais. Dabar abiejose sienos pusėse saugomas didžiulių teritorijų gamtinis kompleksas įtrauktas į tarptautinės svarbos saugomų šlapžemių tinklą. Šiemet Baltarusija dar įsteigė saugomas teritorijas ties Drūkšiais ir Adutiškiu, o Rusija žada įsteigti saugomas teritorijas Karaliaučiaus srityje (jau priimtas nutarimas) ir visoje Nemuno deltoje.
„Kol kas tik Nemuno deltos Lietuvos dalis yra saugoma kaip regioninis parkas, o jei norime, kad šis kompleksas išliktų kitoms kartoms, reikia, kad visa upė būtų saugoma, - sakė ekologas. - Jei tik mes saugosime, o kaimynai toliau melioruos, eksploatuos durpynus, mūsų apsaugos rezultatai bus maži.“
Parazitų grėsmė
VU EI Molekulinės ekologijos laboratorijoje atliekami ir fundamentiniai tyrimai, susiję su parazitiniais pirmuonimis, naujų rūšių sarkocistų šeimos parazitų identifikavimu. Jau nustatyta ne viena nauja rūšis ir darbai publikuojami garsiajame „Parasitology Research“ žurnale.
„Tiriame vandens paukščių audinius, kuriuose aptinkama parazitinių pirmuonių sarkocistų. Jų įvairovė kol kas menkai aprašyta pasaulyje, o mūsų tyrimai labai glaudžiai susiję su vandens paukščiais, todėl viena tyrimų krypčių yra ir sarkocistų įvairovės nustatymas, - pasakojo D.Butkauskas. - Dirbame modernia mikroskopijos aparatūra, taip pat darome elektronines nuotraukas, atliekame DNR tyrimus. Žodžiu, šimtu procentų nustatome, kad mūsų atrastoji rūšis nėra dar aprašyta. Paskelbtus rezultatus vėliau teigiamai įvertina ir tarptautiniai recenzentai. Darbas labai kruopštus ir, deja, nėra garantijos, kad kokia nors nauja rūšis bus aptikta. Tenka peržiūrėti daugybę pavyzdžių.“
Viena iš biologų užduočių plėsti mūsų žinias apie biologinę įvairovę, todėl taip svarbu atrasti ir aprašyti naujas gyvūnijos rūšis. Kita vertus, žinios apie sarkocistas, kokiu intensyvumu jos aptinkamos gamtoje, padeda nustatyti potencialią grėsmę žmogui, jei, pavyzdžiui, medžiojama fauna yra užkrėsta šiais parazitiniais pirmuonimis.
Nuo Kamčiatkos
Prof. A.Sruogos mokinys D.Butkauskas vadovauja Molekulinės biologijos laboratorijai. Jos pirmtakę Imunogenetikos laboratoriją 1971 metais įkūrė A.Sruoga, atsivežęs per aspirantūrą Citologijos ir genetikos institute Novosibirske įgytų žinių.
„SSRS Mokslų akademijos Citologijos ir genetikos institutas Novosibirske buvo aukščiausio lygmens. Į jį važiuodavo mokytis iš viso pasaulio, - pasakojo profesorius. - Ten susipažinau su molekuline, evoliucine, populiacine genetika ir grįžęs Lietuvoje su kolegomis pradėjau sėkmingai diegti tuos visiškai naujus metodus pasaulyje. Vėliau juos tobulinome, panaudodami vis naujesnius, tačiau bendra genetinė kryptis buvo išlaikoma.“
Dar buvusioje Sovietų Sąjungoje prof. A.Sruogos grupė buvo vienas iš kelių svarbiausių genetinių tyrimų centrų. Medžiagą rinkdavo ir Kamčiatkoje, ir šiauriausiame Azijos pusiasalyje Taimyre, ir Vrangelio saloje.
„Laukinės populiacijos genetines savybes tyrėme perėjimo vietose, o jos daugelio vandens paukščių yra tundroje. Ištirti ir palyginti migruojančias, sėslias ir perinčias tam tikrose vietose populiacijas važinėjome po visą buvusią Sovietų Sąjungą pradedant Kamčiatka, Kolymos ir Lenos žemupiais, Čiuchotka, Obės žemupiu iki pat europinės dalies ir ėmėme pavyzdžius iš būtent tose vietovėse perinčių vandens paukščių, - prisiminė mokslininkas. - Gal aštuoniolika devyniolika metų kasmet važiuodavome į ekspedicijas, atsiveždavome pavyzdžių ir laboratorijose atlikdavome genetinius tyrimus, kartu su ornitologais mėgindami atsakyti į migracijos klausimus. Per Lietuvą migruoja itin daug vandens paukščių rūšių, didžioji jų dalis, gal 20 rūšių, todėl įdomu palyginti migruojančias populiacijas su perinčiomis ir žiemojančiomis - kuo skiriasi genetiniu požiūriu ir kur migruoja. Iš genotipų tai galima nustatyti, o žiedavimo duomenys patvirtina arba paneigia.“
Iki Juodosios jūros
VU EI naujausi tyrimai ir moderni laboratorinė įranga jiems atlikti pastaraisiais metais pritraukia vis daugiau jaunųjų Lietuvos mokslininkų. Čia stažuotis važiuoja ir studentai iš Rusijos, Baltarusijos, Ukrainos. Jie atlieka ekologinius, genetinius ir kompleksinius tyrimus, perima naujausius metodus, o grįžę sėkmingai ginasi disertacijas.
Molekulinės biologijos laboratorija jau seniai bendradarbiauja su Rusijos, Lenkijos, Baltarusijos, Ukrainos, Estijos, Latvijos mokslininkais ir pamažu tampa regioniniu Vidurio Europos kompleksinių genetinių ir ekologinių tyrimų centru. Čia ištirti savo surinktus lauko mėginius siunčia ir kolegos iš Vakarų šalių. VU EI mokslininkai vertina tokį pripažinimą, nes mokslo pasaulyje egzistuoja didžiulė konkurencija ir niekas savo mėginių nesiųs, jei nebus garantuotas, kad analizę atliks kaip reikiant ir rezultatus bus galima publikuoti.
„Esame tyrimų centras regione nuo Baltosios iki Juodosios jūros, - kalbėjo S.Švažas. - Norint atsakyti į tokius globalius klausimus, pavyzdžiui, kaip klimatas keičia aplinką, Lietuva paprasčiausiai yra per maža savo teritorija. Kai paimame visą transkontinentinį Europos pjūvį nuo Baltijos iki Juodosios jūros, išeina labai reprezentatyvi medžiaga.“
Žinduoliai, paukščiai, parazitai - didžiulis rūšių kompleksas, tačiau pastaraisiais metais biologinė įvairovė, pasak mokslininko, kinta daug greičiau nei, pavyzdžiui, praėjusio amžiaus septintąjį-aštuntąjį dešimtmečiais. Lemia du pagrindiniai veiksniai: klimato kaita ir žmogaus veikla. Antropogeninis veiksnys Lietuvoje galbūt nėra toks svarbus, nes mūsų šalis yra išsaugojusi kur kas didesnę savo natūralios biologinės įvairovės dalį nei, tarkime, Danija ar Olandija. Ten jau prieš 200-300 metų visos natūralios buveinės buvo paverstos dirbama žeme ar miestais, transformuotos į intensyvios ūkinės veiklos sritis. Lietuvoje per 30 didelių teritorijų, kurios yra išlaikiusios savo natūralią būtį, - rezervatai, draustiniai ir nesaugomos teritorijos. Galima rasti net tokių, kur pastaruosius kelis šimtus metų nebuvo visiškai naudojamos nei intensyviam žemės ūkiui, nei intensyviai miškininkystei. Vakarų Europoje, pavyzdžiui, Danijoje, Olandijoje, Vokietijoje, nieko panašaus nerasi.
Tokia Lietuvos padėtis, mokslininko manymu, suteikia didelių galimybių plėtoti ir vadinamąjį ekologinį turizmą. Jau dabar į Šilutę iš Vakarų Europos atvažiuoja didžiausi autobusai turistų pasižiūrėti, kaip atrodo natūralūs potvyniai, vykstantys Nemuno žemupyje Lietuvoje. Vakarų Europoje jau prieš 500-600 metų tokių reiškinių nebeliko.
Milda Kniežaitė
