Přestože jsem měl kanceláře přímo naproti National Mall od sebe, setkal jsem se s Laetitia Plaisance v malém městě Bocas del Toro v Panamě. Bylo to září 2009 a já jsem byl na polní stanici Smithsonian Tropical Research Institute v Bocasu, kde jsem se spojil s biologem korálových útesů Nancy Knowltonovou, když studovala hromadnou reprodukční akci korálových útesů. Plaisance, mořský ekolog v Národním muzeu přírodní historie, byl v týmu potápění společnosti Knowlton.
Plaisance během svého pobytu ve STRI také pro účely vlastní studie nasazovala zařízení zvaná autonomní struktury pro sledování útesů neboli ARMS. V posledních několika letech shromažďovala korýše - o velikosti od pěti milimetrů do pěti centimetrů - od mrtvých korálových hlav nebo ARM v hloubkách 26 až 39 stop na určených místech v indickém, tichomořském a karibském oceánu. Nedávno určila pomocí čárového kódování DNA, že mnohem větší počet korýšů - až 525 různých druhů - mnohem vyšší, než se očekávalo, žije v přírodních a člověkem vytvořených strukturách o rozloze 20, 6 čtverečních stop. Výsledky jejího výzkumu v oblasti klusu, studie nazvané „Rozmanitost korálových útesů: Co nám chybí?“, Je nyní k dispozici v časopise PLoS ONE. Druhý den jsem ji dohonil, abych o té studii diskutoval.
Jaké stránky jste zahrnuli a jak byly tyto stránky vybrány?
Vybrali jsme weby, abychom překlenuli škálu rozmanitosti, kterou najdeme na útesu. Typicky je na severu (ještěrka Island, Austrálie) více druhů než na jihu (ostrov Heron, Austrálie) a na západě (místa Velkého bariérového útesu) než na východě (hejna francouzských fregat, Havaj - Liniové ostrovy - Moorea, Frecnh Polynesia) v Tichém oceánu. Přidali jsme také další dvě povodí oceánu - východní Indický oceán (Ningaloo Reef, Austrálie) a Karibik (Bocas del Toro, Panama), které mají velmi odlišné evoluční historie a biogeografie. Karibské útesy jsou velmi degradované a bylo zajímavé vidět, jak se srovnávají s indo-tichomořskými lokalitami.
Můžete vysvětlit, co je ARMS?
ARMS byly vyvinuty společností NOAA na Havaji. V zásadě je to malý domov pro všechny různé druhy, kde se usazují. Je to asi 20 centimetrů s vrstvami, zcela otevřenými nebo uzavřenými, pro druhy, které dávají přednost otevřeným vrstvám se spoustou proudů nebo druhům, které mají rádi malé jeskyně. Máte v sobě všechna tato různá stanoviště. Je to skvělé vzorkovací zařízení, které má napodobovat, zhruba, složitost mrtvého korálu. Můžeme je použít v písku, travnatých postelích, ve všech různých typech stanovišť. Můžeme je zpracovat velmi snadno a můžeme porovnat výsledky z jednotlivých stránek.
Jak často jste stránky navštěvovali? A jak jste se v každém sbírali?
Navštívil jsem stránky jednou nebo dvakrát v závislosti na tom, jak a kdy byly organizovány exkurze. Obvykle bychom se potápěli ráno. Snažili jsme se najít živé korálové hlavy. Někdy jsme byli úspěšní a jindy ne. Potom je vezmeme zpět do laboratoře. Pracoval jsem hlavně sám, ale někdy mi dobrovolníci pomáhali. Začal jsem v laboratoři, otvíral korálovou hlavu a rozbíjel je. Prohlížení celé korálové hlavy trvalo asi den, protože v ní žilo tolik věcí. Jen jsem chytil všechny korýše, které jsem viděl, a uložil je pod tekoucí slanou vodou. Chtěl bych vzít korýše, fotit, zaznamenávat data a poté vzít trochu tkáně pro molekulární studia a zbytek těla pro pozdější morfologické studie. Neurobila jsem žádné morfologické studie, ale máme spolupráci s lidmi, kteří to dělají, takže bych jim zachránil zbytek korýšů. Pak bych vzal zpět do Washingtonu pouze tkáně, abych pracoval na sekvenování DNA.
Proč jste se rozhodli zaměřit na korýše?
Jsou pravděpodobně nejpočetnější skupinou žijící v korálových hlavách. Je to asi polovina korýšů a zbytek by byl měkkýš a další věci. Korýši byli opravdu různorodí a hojní. Ale také jsou velmi snadno sekvenční. Měkkýši jsou potíže se sekvencí. Abychom těmto technickým problémům zabránili, vybrali jsme korýši.
Jak jste použili čárové kódy DNA?
Lidé používají čárové kódy DNA již asi 10 let. Je to fragment s krátkou sekvencí a my sekvenujeme stejný fragment pro všechno. Máme univerzální primery. Samozřejmě to není tak snadné. Vždy máte problémy. Ale teď je to jednodušší než všechny ostatní molekulární techniky. Sekvenoval jsem ten krátký fragment v každém korýši a pak všechny ty fragmenty porovnával pro všechny různé druhy. V zásadě, pokud se liší o pět procent, jedná se o dva různé druhy. Pokud se liší o méně než pět procent, jedná se o stejný druh. Bylo tedy opravdu snadné určit, kolik druhů jsme měli.
Celkem jste našli 525 různých druhů. Kolik jste očekávali?
Ano. To jsme moc neočekávali. Ve srovnání s odhady rozmanitosti v korálových útesech jsme našli hodně. Ve Velkém bariérovém útesu jsme měli asi 200 dekapodů, když měl Velký bariérový útes mít 900 - a my jsme sekvencovali pouze dva metry čtvereční. Je to tedy mnohem více ve srovnání s odhady, které byly zveřejněny.
Poté, co jsem vše sekvenoval, porovnal jsem své sekvence se sekvencemi, které byly publikovány a jsou k dispozici. Pouze několik korýšů bylo již dříve sekvenováno a mnoho z nich pravděpodobně ještě nebylo popsáno.
Co pro tebe bude dál?
Vrcholem tohoto výzkumu bylo, aby bylo možné se potápět na útesu a být svědkem jeho krásy. Šokující část však spočívala v tom, jak rychle lze všechno zničit. Když jsme se v roce 2010 vrátili do Panamy, útes zcela vybělil. Teploty byly opravdu vysoké. Tam, kde jsme tam vlastně nasadili ARMS, byla o rok později mrtvá zóna. Už nic nebývalo.
Myslím, že korálové útesy jsou mnohem důležitější, než ví veřejnost a vláda ví. Právě teď mají tolik hrozeb, lokálně i globálně. Je nesnesitelné vidět destrukci. Proto právě teď přecházím k ochraně.
Zajímá mě odolnost útesů. Útesy mohou podstoupit fázový posun. V zásadě máte spoustu zdravých korálů ao pár týdnů později máte jen řasy, které zarostly útesy. Snažím se najít řešení, jak zvrátit tyto fázové posuny.
