Od pisivek ke klimatickým změnám

Co je bioindikační skupina či druh

Jako bioindikátor označujeme organizmus, který je vázán na určité abiotické či biotické podmínky prostředí, takže jeho výskyt a stav tyto podmínky i jejich změny dokládá. Jsou to organizmy, které upozorňují na dlouhodobý stav prostředí a reagují na změny v něm.

Využití bioindikátorů musí být založeno na dobré znalosti jejich životních nároků. Již tradičně se využívají rostliny – fytoindikátory (viz Vesmír 83, 256, 2004/5). U živočichů je situace o něco rozdílnější, protože možnosti využití jsou omezeny jejich velikostí, migrací, způsoby sběru nebo pozorování, druhovou početností ad.

Rámce a modelové skupiny

Stanovení bioindikačních hodnot a vyhodnocení jejich vypovídacích schopností musí být vztaženo k určitým ekologickým podmínkám. Protože primární charakter ekosystémů ve střední Evropě určují lesní společenstva, potřebujeme pro stanovení indikačních hodnot využít rámce či jednotky systému, které charakterizují ekologické podmínky stanoviště. Nabízí se možnost vybrat jeden ze dvou systémů klasifikujících potenciální vegetaci, ¹⁾ a to buď geobiocenologický, nebo lesnicko-typologický. Ideálním rámcem pro studium živočichů jsou především vegetační stupně, ²⁾ dále pak skupina typů geobiocénů (u geobiocenologického systému) ³⁾ nebo soubor lesních typů ⁴⁾ (u lesnicko-typologického systému). Výhoda použití těchto jednotek spočívá v tom, že podchycují celý soubor faktorů. Vegetační stupně mohou sloužit i jako rámce pro hodnocení dynamiky krajiny.

Skupiny živočichů, u kterých lze stanovit bioindikační hodnoty a dále je využívat, označujeme jako modelové. Ty musí splňovat několik podmínek:

• zahrnovat malý počet druhů,
• obsahovat druhy, jejichž ekologické nároky jsou dobře známy,
• obsahovat druhy snadno určitelné,
• obsahovat druhy snadno získatelné běžnými metodami,
• zahrnovat druhy vyskytující se v dostatečném množství.

Pisivky jako modelová bioindikační skupina

S pisivkami (Psocoptera) se určitě setkal každý z nás. Je to řád hmyzu zahrnující malá rychle běhající zvířátka, která můžeme spatřit v našich obydlích v zásobách potravin (velice jim chutnají sušené houby nevětratelně uzavřené ve sklenicích), ve starých knihách, v herbářích aj. A entomologové je znají ze sbírkových krabic, kde ožírají jemné chloupky na suchých hmyzích tělíčkách. Tento řád však zahrnuje větší počet druhů žijících volně v přírodě na listech a jehličí stromů i keřů, na větvích a kůře. Často se vyskytují na dřevinách s pokryvem lišejníků, řidčeji na kamenech na povrchu půdy (někdy i pod nimi) nebo v opadance. V antropogenních biotopech žijí na obilí, při kořenech trav na suchých a písčitých stanovištích, na zdech, v obydlích, skladištích i sklenících. Vzhledem k tomu, že jsou to polyfágové (pojídají veškerý organický materiál, někdy i sami sebe), nejsou přímo vázány na určitý druh rostliny či lišejníků (u pisivek například neexistují „smrkové“ druhy, které by smrk ztepilý doprovázely všude tam, kde ho člověk vysadil).

Pisivky nejsou atraktivní jako například brouci nebo motýli, proto je studovalo velmi málo přírodovědců. V posledních letech (od r. 1996) se však provádí rozsáhlý průzkum pisivek v lesních ekosystémech střední Evropy, který má zjistit co nejvíce o jejich bioindikačních vlastnostech. Doposud se podařilo vytvořit databázi 36 000 kusů z oblasti středoevropských listnatých lesů od Krušných hor až po ukrajinské Karpaty.

Dosavadní výsledky nám říkají, že mezi pisivkami lze stanovit určité ekologické skupiny druhů. Podobně jako u rostlin jsou tyto skupiny vázány na určité rozpětí vegetačních stupňů, různě vlhká stanoviště, na různé skupiny dřevin či keřů ad. Celkově lze jejich druhové spektrum rozdělit na:

• skupiny obývající nižší vegetační stupně (především 3.–4.) a lužní geobiocenózy; druhy těchto skupin se vyskytují především na listnatých dřevinách;
• skupiny typické pro vyšší vegetační stupně (5. – 9.), kde se druhy pisivek vyskytují více na jehličnatých dřevinách.

Podle rozšíření v jednotlivých vegetačních stupních byly druhy rozděleny do skupin podle toho, zda mají tendenci ve vegetačních stupních sestupovat či vystupovat. Pro zařazení druhů pisivek do jednotlivých skupin byl použit stejný metodický postup jako pro rostliny. Dokonce se podařilo zjistit i druhy, které se vyskytují v původním areálu smrku ztepilého a jejich výskyt v jednotlivých vegetačních stupních přibližně odpovídá zastoupení smrku v původním dřevinném složení. To v přírodě znamená, že se nevyskytují v místech, kde je smrk vysázen mimo svůj původní areál – zhruba od 700 m n. m. níže., a převažují tam, kde smrk byl dominantní dřevinou – v bukových smrčinách a smrčinách.

Můžeme říci, že pisivky splňují čtyři zmíněná kritéria pro modelovou skupinu, jediným problémem zůstává jejich určení. To je vzhledem k malým rozměrům časově náročné.

Žďárské pisivky a další možnosti výzkumu

Velice užitečnou aplikaci bioindikačních hodnot živočišných druhů je jejich využití při typizaci geobiocenóz například při ověření správného rozlišení vegetačního stupně, když nemáme dostatek rostlinných indikačních znaků. Takovou oblastí jsou v České republice například Žďárské vrchy. V jejich nejvyšších polohách bylo vylišeno společenstvo smrkových bučin (6. vegetační stupeň – Piceeti-Fageta), avšak po dle analýzy dostatečně početného materiálu pisivek můžeme říci, že i do nevyšších poloh sahá „pouze“ společenstvo jedlových bučin (5. vegetační stupeň – Abieti-Fageta).

Bioindikační druhy lze využít také při sledování dynamiky geobiocenóz. Živočichové jsou podstatně citlivější na změny než rostliny. Téměř okamžitě reagují na změny ekologických faktorů, zejména faktorů abiotických. Využívání bioindikačních druhů živočichů při sledování změn lesních geobiocenóz způsobených klimatickými změnami budou nabývat na významu. Tyto změny, resp. potenciální posuny současné vegetace do vyšších poloh, by nám živočichové měli „ukázat“ podstatně dříve, než to svedou byliny a stromy.