Parazitace sladkovodních ryb ve znečištěném prostředí

Mgr. Markéta Pravdová, Ph.D.

Disertační práce

Parasitation of freshwater fish in polluted environments

Anotace:

Látky znečišťující životní prostředí se v posledních několika desetiletích staly velmi aktuálním tématem, zejména pokud jde o jejich dopady na vodní prostředí. Jednou z významných skupin znečišťujících látek jsou léčiva a jejich metabolity, které se od jiných skupin liší především svou biologickou aktivitou. Jakmile se léčiva uvolní do životního prostředí, vytváří tzv. „koktejl“, který na živé organismy, většinou necílové, může působit aditivně nebo antagonisticky, což značně omezuje identifikaci konkrétních účinků jednotlivých látek. Všechny znečišťující látky, včetně léčiv, mohou mít přímé a/nebo nepřímé účinky na biotu, mohou ovlivňovat jednotlivé trofické úrovně v potravním řetězci, složení populací i míru parazitace, která pro hostitele představuje sekundární stresor. Právě paraziti jsou v posledních letech předmětem četných studií zkoumajících jejich potenciál působit jako bioindikátory a bioakumulátory znečišťujících látek ve vodním prostředí. Ve své dizertační práci se zabývám účinky léčiv a jejich metabolitů na ryby a jejich parazity v tekoucích i stojatých vodách. Navíc zde prezentuji studii, která vyhodnotila pravděpodobnost přenosu parazitů na pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss) prostřednictvím říční vody s divokými populacemi pstruha obecného (Salmo trutta m. fario), která napájela pstruhovou farmu. V našich dvou studiích, které porovnávaly ryby z kontrolní a znečištěné lokality, jsme pozorovali vyšší abundance ektoparazitů a nižší výskyt endoparazitů ve znečištěném prostředí. Nižší počty endoparazitů odráží citlivost jejich volně plovoucích stadií vůči znečištění, přičemž ektoparazité zde mají tendenci profitovat z horší kondice svých hostitelů. Tento trend však nebyl univerzální, neboť v další studii byla míra ektoparazitů na znečištěné lokalitě nižší, díky vyšší kondici ryb v důsledku větší úživnosti vody na této lokalitě. Výsledky předkládané dizertační práce ukazují, že účinky léčiv na parazity ryb jsou složité a těžko specifikovatelné, zejména pokud jsou studie prováděny v přirozených podmínkách. Léčiva totiž většinou tvoří směsi, které mohou ovlivnit parazitární infekci jak na úrovni parazita, tak na úrovni jejich vývojových stádií i na úrovni hostitele. Další studie, zabývající se důsledky farmakologického znečištění pro vodní biotu zejména v laboratorních podmínkách, jsou tedy nezbytné k odhalení konkrétních dopadů jednotlivých léčiv na necílové organismy, jako jsou ryby. V závěrečné studii jsme zjistili vyšší prevalenci vícebuněčných parazitů na rybách z řeky, oproti rybám z farmy, což naznačuje, že preventivní opatření společně s dobrým stavem chovných ryb díky umělému krmení přispěly k výraznému snížení rizika i dopadů infekce na rybí farmu.

Abstract:

Over the past few decades, environmental pollutants have become an increasingly important subject of study, and particularly as regards their impacts on the aquatic environment. One of the most important emerging pollutant groups is ‘pharmaceuticals’ and their metabolites, which differ from some of the other pollutant groups in their biological activity. Once released into the environment, pharmaceutical compounds can create a pollutant “cocktail” that may act additively or antagonistically on living organisms (mostly non-target). As such, it is hard, if not impossible, to identify specific effects at this time. All pollutants, including pharmaceuticals, can have direct and/or indirect effects on biota, affecting individual trophic levels in the food chain, the composition of populations or even the degree of parasitism, a secondary stressor to the host. In recent years, parasites have been the subject of numerous studies examining their potential to act as bioindicators and bioaccumulators of aquatic pollution. In the thesis, I deal with the effects of pharmacological compounds and their metabolites on fish and their parasites from both lentic and lotic waters. In addition, I undertook a study that determined the probability of parasite transmission to commercial rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) via the riverine water (with its wild brown trout stocks) that fed the trout farm. By comparing fish from control and polluted locations, we observed higher abundance of ectoparasites and lower abundance of endoparasites at polluted site. Lower abundance of endoparasites reflect their low tolerance of free-living stages to pollution, while ectoparasites profit from worse condition of their host at such sites. Nevertheless, this trend was not universal while in our next study was abundance of ectoparasites lower at polluted site, due to good condition of fish in high nutrient polluted site. Consequently, the effects of pharmaceuticals (and other pollutants) on fish parasites can be complex and hard to specify, especially when studies are carried out under natural conditions, as they may form complex mixtures that can affect parasitism both at the level of the parasite and their developmental stages and at the level of its host. As such, there is a clear and urgent need for further studies addressing the consequences of pharmacological pollution for aquatic biota. In the final study, we observed significantly higher prevalence of metazoan parasites in wild fish compared to farmed fish, suggesting that preventive measures, together with the good condition of farmed fish due to artificial feeding and environmental control, helped to greatly reduce both the risk and impacts of infection in the fish farm.

Keywords

Parazitace, vodní znečištění, farmaka, kondice ryb

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 9. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 24. 10. 2024
• Vedoucí: Mgr. Markéta Ondračková, Ph.D.
• Oponent: doc. RNDr. Zdeněk Adámek, CSc., Dr. hab. Marcin Popiołek, prof. UWr

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Ekologická a evoluční biologie / Parazitologie