Kleszcz jak "chitynowy pendrive". Odkryto, że działa jak mobilny czujnik

Kleszcze kojarzą się głównie z boreliozą i kleszczowym zapaleniem mózgu, ale badacze coraz częściej patrzą na nie również jak na… mobilne czujniki środowiskowe. Zespół z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu sprawdził, czy twardy pancerz kleszcza łąkowego może przechowywać informacje o składzie chemicznym otoczenia. Wnioski są zaskakująco spójne: oskórek rzeczywiście "pamięta", z jakiego regionu pochodzi osobnik.

W badaniu analizowano 30 nieżerujących kleszczy łąkowych z trzech lokalizacji: Czarnobyla, Warszawy i Kosewa Górnego (woj. warmińsko-mazurskie). Za projektem stali dr Vitalii Demeshkant i dr Magdalena Zyzak. Porównanie miejsc nie było przypadkowe: Czarnobyl miał dać szczególne tło po katastrofie z 1986 r., Warszawa – typowy obraz obciążeń miejskich, a Kosewo Górne – punkt odniesienia dla środowiska wiejskiego, uznawanego za względnie czyste.

W przyrodzie istnieje cała grupa organizmów, które szybciej niż instrumenty reagują na zmiany w otoczeniu. To tzw. bioindykatory. Porosty potrafią sygnalizować stan powietrza, małże – jakość wody, a kleszcze, jak wskazują badacze, mogą być świetnym narzędziem do śledzenia metali ciężkich.

Najbardziej obiecujący okazał się Dermacentor reticulatus, czyli kleszcz łąkowy – gatunek powszechny, długowieczny i na tyle duży, by prowadzić precyzyjne analizy jego pancerza. Jak tłumaczy cytowany w materiale dr Demeshkant: "jego twardy egzoszkielet może wiązać i akumulować pierwiastki chemiczne, co sprawia, że organizm ten może »zapisywać« historię chemiczną otoczenia".

To właśnie dlatego naukowcy opisują pancerz kleszcza jak nośnik danych: działa jak "chitynowy pendrive", na którym utrwala się stan środowiska, w którym pajęczak żył i żerował.

Analizy pokazały, że kleszcze odzwierciedlają lokalną specyfikę wyjątkowo dokładnie. Osobniki z Polski (Warszawa i Kosewo Górne) miały wyższe stężenia kadmu niż te z Czarnobyla – co badacze wiążą z przemysłem i emisjami związanymi ze spalaniem paliw. Z kolei kleszcze z Czarnobyla wykazywały więcej wapnia i potasu, a mniej metali ciężkich, co – jak podkreślono – może wskazywać, że mniejsza presja człowieka na przyrodę realnie zmienia skład chemiczny ekosystemu.

Ciekawy był też wątek różnic między płciami. Samice okazały się bardziej "pojemnym nośnikiem" – akumulowały wyraźnie więcej strontu i wapnia niż samce. Wytłumaczenie jest biologiczne: fizjologia i potrzeby związane z rozmnażaniem sprzyjają gromadzeniu niektórych pierwiastków.

Do pracy wykorzystano technikę SEM-EDS. Dzięki niej naukowcy mogli jednocześnie oglądać powierzchnię pancerza w bardzo dużym powiększeniu oraz identyfikować pierwiastki w konkretnych punktach. W praktyce pozwala to "odczytać", co kleszcz zebrał na oskórku podczas poruszania się w środowisku – krok po kroku, punkt po punkcie.

Wyniki nie są wyłącznie ciekawostką o naturze. W komunikacie zwrócono uwagę, że wiedza o tym, jak zanieczyszczenia wpływają na fizjologię kleszczy i ich zdolność przenoszenia patogenów, ma znaczenie dla zdrowia publicznego. Jeśli środowisko zmienia kleszcze, to może też zmieniać ryzyko kontaktu człowieka i zwierząt z chorobami odkleszczowymi.

Badacze widzą tu przestrzeń do współpracy z innymi dziedzinami.

"W kolejnych projektach widzimy duży potencjał współpracy z lekarzami weterynarii, epidemiologami oraz specjalistami zdrowia publicznego, aby lepiej ocenić, jak zmiany środowiskowe i klimatyczne wpływają jednocześnie na ekosystemy, rozmieszczenie kleszczy i ryzyko zdrowotne dla ludzi oraz zwierząt" – zaznaczył dr Vitalii Demeshkant.

W dłuższej perspektywie takie "kleszczowe archiwum" może działać jak wczesny system ostrzegania: wskazywać obszary, gdzie obciążenia środowiskowe rosną, zanim problem stanie się widoczny w innych pomiarach.

Materiał do analiz pozyskano dzięki wieloletniej współpracy z Muzeum i Instytutem Zoologii PAN oraz Czarnobylskim Radiacyjno-Ekologicznym Rezerwatem Biosfery. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie "Science of the Total Environment".

Źródło: PAP naukawpolsce.pl