Nieczęsto się zdarza, że przedmiot badań, chociaż niewidoczny gołym okiem, otacza badacza z każdej strony. Fotel, dywan, łóżko, kaloryfer, roślina, kot, pies, widelec czy wreszcie skóra samego naukowca – to tylko niektóre z miejsc, w których żyją, rozmnażają się i obumierają pewne mikroskopijne pajęczaki. Roztocze (Acari), bo o nich mowa, stały się przedmiotem naukowych zainteresowań prof. UŚ dr. hab. Piotra Skubały, pracownika Katedry Ekologii na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska UŚ.

Konsekwencja wyboru

Chyba nie ma takiego miejsca na Ziemi, w którym nie występowałyby roztocze. Jest to więc nie tylko bezpośrednio otaczająca nas przestrzeń, lecz również miejsca znacznie trudniej dostępne dla badacza – niektóre gatunki znaleźć można wysoko w górach, inne na dnie morza, w oceanie (nawet na głębokości 7 km), są obecne w korytarzach kopalni i na przedpolu lodowca, na hałdach i w jaskiniach. Oprócz miejsca występowania różnią się także rozmiarem (przeciętnie osiągając od 0,2 do 0,5 mm) i budową ciała. Podgromadą Acari prof. Skubała zajął się już podczas studiów. Tematy pracy magisterskiej, rozprawy doktorskiej i habilitacyjnej koncentrowały się wokół zagadnień związanych z analizą zgrupowań roztoczy glebowych w Jurze Krakowsko- Częstochowskiej, w rezerwacie Pod Rysianką (Beskid Żywiecki) oraz na zwałach poprzemysłowych. – Pracę w uniwersytecie rozpocząłem w 1981 roku. Był to trudny czas ze względu na stan wojenny. Moje badania zostały wówczas przerwane – wspomina biolog. – Powrót do roztoczy był w zasadzie przypadkiem, ale w miarę kolejnych projektów badana grupa okazała się fascynująca dla mnie przede wszystkim ze względu na słaby stopień poznania – dodaje. Nie wiadomo, jak wiele tajemnic skrywa przed nami świat przyrodniczy. Otworzyło się więc szerokie pole badań. Naukowiec ograniczył swoje zainteresowania do grupy mechowców (Oribatida), występujących głównie w glebie. Historia badań okazuje się przede wszystkim historią miejsc. Zaskakująca jest ilość obserwowanych roztoczy w badanej próbie. Przykładowo w garści gleby może się znajdować od kilkuset do kilku tysięcy osobników, należących nawet do 100 różnych gatunków, co w przełożeniu na metr kwadratowy gleby w lesie naturalnym daje kilkaset tysięcy sztuk pajęczaków. W związku z ogromnym zróżnicowaniem gatunkowym, niezwykle cenna okazuje się współpraca, którą naukowcy nawiązują z innymi ośrodkami badawczymi. Pewne kontakty umożliwia z pewnością działalność Polskiego Towarzystwa Akarologicznego, do którego należy 47 biologów z Polski, Rosji i Niemiec.

Dąb czerwony (Quercus rubra) to obcy gatunek dla naszej flory. Na zdjęciu prof. UŚ dr hab. Piotr Skubała

Ta współpraca stała się również podstawą realizacji wielu projektów badawczych. Jednym z nietypowych miejsc prowadzenia obserwacji były mikrosiedliska zlokalizowane na przedpolu dwóch języków największego lodowca w Europie – Nigardsbreen i Austerdalbreen w południowo-wschodniej Norwegii. Pracująca w norweskim Sogn og Fjordane University College Polka, dr Maria Gulvik, szukała specjalisty w dziedzinie akarologii. W ten sposób skontaktowała się z prof. Piotrem Skubałą. Dzięki wieloletniej współpracy, możliwe stało się stworzenie charakterystyki pionierskich zgrupowań roztoczy, pojawiających się w tak unikalnym miejscu, jakim jest przedpole lodowca. Jednym z efektów był napisany wspólnie artykuł naukowy.

Warto wspomnieć również o pierwszych w Polsce badaniach z zakresu paleoakarologii w Katedrze Ekologii Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ. Fragmenty roztoczy wydobyte z torfowisk i osadów dennych jeziora, datowanych od kilku do kilkunastu tysięcy lat wstecz, stają się źródłem wartościowej wiedzy o przeszłości danego miejsca. Jest to jednak praca trudniejsza ze względu na konieczność oznaczania osobników tylko w oparciu o zachowane fragmenty. Powyższe badania to efekt współpracy z Instytutem Geografii PAN w Toruniu.

Mikroskop budzi złe skojarzenia

– Nie bez przyczyny studentom kojarzy się z ciężką pracą – mówi akarolog. Najpierw trzeba pobrać próby do badania, w dalszych etapach praca koncentruje się wokół obserwacji materiału pod mikroskopem. Każdym osobnikiem trzeba się zająć osobno, co jest niezwykle czasochłonne. Ogromna różnorodność roztoczy wymaga znajomości bogatej literatury, często oznaczając konkretny przypadek, trzeba sięgać do oryginalnych prac dotyczących opisu danego rodzaju czy gatunku. Klasyfikacja obejmuje wiele etapów działania: materiał pod mikroskopem trzeba posegregować, oddzielić od zanieczyszczeń, potem zwierzęta zaklasyfikowane do rzędu Oribatida muszą być dodatkowo prześwietlone ze względu na ciemną barwę. Dopiero wtedy widoczne są szczegóły i możliwe staje się oznaczenie. Zdarzają się też przypadki, których klasyfikacja jest niejednoznaczna. Wtedy trzeba je odłożyć, poszukać informacji w źródłach naukowych bądź skonsultować się z innym specjalistą. – Ja w doktoracie miałem ponad 86 tysięcy osobników i każdym z nich musiałem się w ten sposób zająć – wyjaśnia prof. Skubała.

Suctobelbella messneri Moritz, 1971 jeden z ponad 100 gatunków mechowców (Oribatida) w martwych kłodach

Zmiana punktu widzenia

Zacznijmy od tego, że ogromna liczba gatunków oraz ich różnorodność nie pozwala w sposób jednoznaczny mówić o pożyteczności czy szkodliwości funkcjonowania roztoczy. Szacuje się bowiem, że liczba gatunków podgromady Acari może przekraczać nawet milion, z czego dotychczas opisanych zostało około 45 tysięcy. Ta niewyobrażalna liczba zapewnia roztoczom drugą pozycję pod względem liczby gatunków, zaraz za owadami. Jednakże liczba entomologów jest kilkakrotnie większa niż akarologów. Ciągle słabo poznany świat roztoczy przekłada się również na niewielką świadomość przeciętnego człowieka, któremu roztocz najczęściej kojarzy się z mogącymi wywołać alergię pajęczakami żyjącymi w kurzu domowym czy rozkruszkami, żerującymi na przykład w mące. Do podgromady Acari zaliczają się również kleszcze. Pierwsze skojarzenia są wobec tego nieprzyjemne, wiążą się z przenoszonymi chorobami, alergiami i psuciem się produktów spożywczych. Jeśli jednak zrezygnujemy z perspektywy antropocentrycznej, szersze spojrzenie na cały świat przyrodniczy pokaże ich miejsce w ekosystemie, wynikające nie tylko z liczby gatunków czy różnorodności, lecz również pełnienia funkcji niezbędnych zachowaniu równowagi biologicznej.

Aby pokazać znaczenie roztoczy Acari, warto odwołać się do metafory stworzonej przez badaczy. Grzyby i bakterie przyczyniają się do rozkładu martwej materii organicznej w danym miejscu, po czym przechodzą w stan życia utajonego – oto Paradoks Śpiącej Królewny (Sleeping Beauty Paradox). Aby znów się „obudzić”, potrzebują wilgoci – Pocałunku Księcia (The Kiss of Prince Charming). Takiego bodźca dostarczają między innymi mechowce (Oribatida), przepuszczające przez swój przewód pokarmowy martwą materię wraz z grzybami i bakteriami. Przemieszczają tym samym mikroorganizmy w inne miejsce, a powstała wilgoć budzi je ze snu. Jest to jedna z najważniejszych funkcji Oribatida.

Nowe gatunki

Tutaj pojawia się pewien paradoks. Otóż liczebność gatunkowa roztoczy, poznana ciągle w niewielkim stopniu, sprawia, że pożądane wydają się badania służące dalszej klasyfikacji i obserwacji pajęczaków. Otwiera również drogę ku szukaniu kolejnych, jeszcze nienazwanych zwierząt. Prawdopodobieństwo znalezienia nowego gatunku wydaje się zresztą duże, biorąc pod uwagę to, że akarolodzy póki co poznali „jedynie” od 4 do 8% gatunków. Nawet wśród stosunkowo dobrze poznanych kleszczy (opisano 880 gatunków), jeszcze około 100 lub 200 czeka na klasyfikację. Jeśli podczas opisu okaże się, że jest to nowy gatunek, wówczas badacz może nadać mu nazwę. Z jednym z takich nowych gatunków prof. Piotr Skubała zetknął się w trakcie przygotowywania rozprawy doktorskiej, nadając mu nazwę Medioppia beskidyensis. Pierwszy człon określa rodzaj, drugi w tym wypadku natomiast odnosi się do miejsca, w którym żył nieopisany dotychczas gatunek, a więc do Beskidu Żywieckiego (rezerwat przyrody Pod Rysianką). Często zdarza się również, że w nazwie badacze upamiętniają nazwiska innych akarologów, tak jak miało to miejsce w przypadku drugiego nowego dla nauki gatunku z rezerwatu Pod Rysianką – Moritzoppia sharipovi, nazwanego na cześć młodego badacza z Ukrainy, który w tamtym okresie zmarł.

Dlaczego wobec tego niewielu biologów decyduje się na taki typ pracy badawczej? Z jednej strony, jak mówi prof. Skubała, badania te są pracochłonne, drugim problemem może być… moda. Świat naukowy w niewielkim stopniu interesuje się dziś opisywaniem nowych gatunków czy ich ochroną, znacznie więcej przestrzeni poświęcając biologii molekularnej, biotechnologii czy genetyce. Tymczasem opisanie bioróżnorodności może stać się punktem wyjścia do dalszych ciekawych eksploracji.

– Koncentrowanie się na tych odkrytych gatunkach sprawia, że poznaliśmy dotychczas około 1,5 miliona gatunków żyjących na naszej planecie. Dwóch największych ekologów, Paul Ehrlich i Edward Wilson, twierdzi, że na Ziemi jest około 100 milionów wszystkich gatunków – wyjaśnia prof. Skubała. Oznacza to, że wiedza biologiczna powstaje w oparciu o opis około 15 proc. rozpoznanych gatunków. Dodatkowe znaczenie ma również czas, ze względu na zanikanie owej bioróżnorodności. Zanim wobec tego naukowcy zdążą sklasyfikować wszystkie odmiany, wiele gatunków może przestać istnieć. W tym również Homo sapiens.

Gatunek ludzki zagrożony

Nie bez przyczyny rok 2010 został ogłoszony Międzynarodowym Rokiem Różnorodności Biologicznej. Celem projektu było zwiększenie świadomości ludzi dotyczącej znaczenia bogactwa biologicznego w środowisku naturalnym. W 2009 roku ukazała się publikacja szwedzkiego prof. Johana Rockströma, który wraz z innymi badaczami wytyczył bezpieczne wartości dla 10 czynników środowiskowych, których zaburzenie – ich zdaniem – zniszczy środowisko bezpowrotnie. Trzy spośród analizowanych procesów nie mieszczą się już w wytyczonych granicach, a w odniesieniu do różnorodności biologicznej próg bezpieczeństwa został przekroczony dziesięciokrotnie. Kolejne znikające z ekosystemu gatunki według jednej z hipotez, o której wspomina prof. Skubała, są jak wypadające nity w lecącym samolocie. Brak któregoś z kolei spowoduje w końcu katastrofę. Nie wiadomo jednak, jak wiele nitów musi wypaść. O ile środowisko przyrodnicze prawdopodobnie poradzi sobie z taką katastrofą, o tyle zagrożona jest nasza egzystencja. Roztocze z pewnością przetrwają. Natura da sobie bowiem radę, ale już bez nas.