Genetyka populacyjna zespołów chrząszczy saproksylicznych w lasach chronionych i gospodarczych

Rodzaj projektu

Genetyka populacyjna zespołów chrząszczy saproksylicznych w lasach chronionych i gospodarczych

Status projektu

Realizowany

Okres realizacji

28.09.2022 r. - 27.09.2026 r.

Nr umowy

UMO-2021/43/B/NZ9/00991

Źródło finansowania

Narodowe Centrum Nauki

Kwota finansowania

1 999 645 zł (w tym 133 175 zł dla IBL)

Beneficjent

Konsorcjum Instytutu Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN, Instytutu Badawczego Leśnictwa, Uniwersytetu Wrocławskiego, Wydziału Nauk Biologicznych i Instytutu Zootechniki – Państwowego Instytutu Badawczego

Koordynator / komórka wiodąca

dr hab. Radosław Plewa (Zakład Ochrony Lasu IBL)

Kierownik projektu

dr hab. Łukasz Marcin Kajtoch (Instytut Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN)

Opis projektu

Projekt jest finansowany w ramach konkursu OPUS 22 ogłoszonego przez Narodowe Centrum Nauki. Znaczenie zachowania bioróżnorodności w lasach jest jednym z najważniejszych problemów, często wynikających z utraty siedlisk czy zmian klimatu. Lasy gospodarcze są szczególnie narażone z uwagi na ich rolę w produkcji drewna. Jednocześnie drewno jest mikrosiedliskiem, w którym żyją liczne organizmy zwane saproksylicznymi. Bakterie, grzyby i bezkręgowce odpowiadają za rozkład drewna i uwalnianie mikroelementów do gleby, zamykając w ten sposób obieg materii w lasach. Organizmy saproksyliczne uzależnione są od martwego drewna, podczas gdy inne wykorzystują drewno żywych drzew. Dostępność, jakość i ilość martwego drewna w wielu lasach jest poważnie ograniczona, przez co organizmy te zmuszane są do zasiedlania tylko pozostałości fragmentów lasów o charakterze naturalnym (głównie na obszarach chronionych). Inne organizmy saproksyliczne korzystają z gospodarki leśnej, a niektóre z nich są wręcz szkodliwe dla leśnictwa, zwłaszcza podczas masowych pojawów. Dla właściwej ochrony rzadkich i zagrożonych taksonów oraz efektywnego zarządzania gatunkami występującymi masowo (tzw. szkodnikami) konieczne jest zrozumienie, co decyduje o żywotności i strukturze ich populacji. Dzięki opracowaniu nowoczesnych technik sekwencjonowania i genotypowania DNA możliwe jest obecnie szczegółowe badanie polimorfizmu genetycznego w celu zrozumienia czynników i procesów mikroewolucyjnych, które kształtują strukturę populacji. Dodanie cech środowiskowych do danych genetycznych (poprzez genetykę krajobrazu) umożliwia znalezienie odpowiedzi na pytanie, które cechy środowiska (np. dostępność i korytarze pomiędzy starymi lasami, ilość i jakość martwego drewna itp.) determinują polimorfizm genetyczny populacji saproksylicznych chrząszczy.

Cele projektu

Do realizacji tego projektu planuje się wykorzystanie gatunków chrząszczy saproksylicznych, zarówno tych zaliczanych do tzw. reliktów lasów puszczańskich (m.in. gatunków objętych ochroną prawną), jak i taksonów pospolitych (w tym szkodników o masowych pojawach), o różnych cechach gatunkowych, takich jak relacje filogenetyczne i troficzne czy specjalizacja siedliskowa i pokarmowa. Głównym celem projektu jest określenie zmian polimorfizmu genetycznego populacji chrząszczy saproksylicznych bytujących w lasach o różnej jakości siedlisk i ilości mikrosiedlisk. W dalszym etapie badań skupimy się na poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób czas trwania ochrony siedlisk pozwala na zachowanie wysokiej zmienności genetycznej populacji chrząszczy saproksylicznych. Natomiast dzięki trzeciemu pytaniu dowiemy się, jak przestrzenne rozmieszczenie odpowiednich płatów lasów determinuje dynamikę meta-populacji chrząszczy saproksylicznych. Sprawdzimy również, jak odległość od ostoi w starodrzewach zmniejsza polimorfizm genetyczny populacji chrząszczy saproksylicznych. Na koniec planowane jest zbadanie wpływu cech takich jak specjalizacja, liczebność i filogeneza, na genetykę populacji chrząszczy saproksylicznych.

Charakterystyka projektu

Otrzymane wyniki realizowanego projektu będą charakteryzowały się szerokim znaczeniem dla dziedzin genetyki krajobrazu, ekologii molekularnej i ochrony różnorodności biologicznej, a także dla dziedzin specyficznych, takich jak leśnictwo i entomologia. Liczymy, że informacje na temat czynników środowiskowych i cech gatunkowych wpływających na polimorfizm genetyczny populacji saproksylicznych chrząszczy pobudzą naukowców do nowych pomysłów badawczych. Obszerny zbiór próbek tkanek i DNA oraz dane sekwencyjne wygenerowane w ramach projektu posłużą jako cenne źródło dla międzynarodowej społeczności badawczej w dziedzinie biologii i leśnictwa. Nadal wiele organizmów saproksylicznych przeżywa poważny kryzys bioróżnorodności, podczas gdy inne stwarzają poważne zagrożenie dla prawidłowego funkcjonowania lasów. Aby rozwiązać powyższe problemy badawcze, udostępnimy nasze wyniki również służbom i organizacjom zajmującym się ochroną przyrody oraz administracji leśnej w Polsce. Spodziewamy się, że ten projekt umożliwi odpowiednie planowanie ochrony zagrożonych taksonów i skuteczne zarządzanie gatunkami o masowych pojawach.

Zakres uczestnictwa IBL

Instytut Badawczy Leśnictwa jest Partnerem w konsorcjum powołanym do realizacji projektu.

Wykonawcy projektu

Zakład Ochrony Lasu IBL

Partnerzy

Instytut Systematyki i Ewolucji Zwierząt, Kraków (Lider),
Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary (Partner),
Uniwersytet Wrocławski, Wydział Nauk Biologicznych, Wrocław (Partner),
Instytut Zootechniki – Państwowy Instytut Badawczy, Kraków (Partner).

Translate »