Sezónne zmeny eDNA signálu bentických bezstavovcov vo vode a sedimentoch krasových prameňov

Vedúci: Mgr. Patrik Macko, PhD.

Sezónne zmeny eDNA signálu bentických bezstavovcov vo vode a sedimentoch krasových prameňov

Seasonal changes in the eDNA signal of benthic invertebrates in water and sediments of karst springs

Environmentálna DNA (eDNA) predstavuje perspektívny nástroj na hodnotenie biodiverzity sladkovodných ekosystémov, pričom ekologická interpretácia eDNA signálu je výrazne ovplyvnená typom analyzovaného materiálu (Múrria et al., 2024; Šamulková et al., 2025). V akvatických ekosystémoch sa pritom nevyužívajú len vzorky vody, ale aj sedimenty, ktoré môžu niesť odlišnú genetickú informáciu o spoločenstvách organizmov (Pawlowski et al., 2022). Zatiaľ čo vodný stĺpec poskytuje predovšetkým aktuálny obraz, sedimenty môžu fungovať ako dlhodobejší rezervoár genetickej informácie, integrujúci biologické signály v širšom časovom horizonte (Buxton et al., 2018; Tuhrinová et al., 2025). Krasové pramene, charakteristické stabilnými fyzikálno-chemickými podmienkami a ostrovným charakterom v krajine, predstavujú vhodný modelový systém na testovanie týchto rozdielov (Beracko et al., 2022; Cíbik et al., 2022). Cieľom bakalárskej práce bude porovnať sezónnu variabilitu eDNA bentických bezstavovcov izolovanej z vody a zo sedimentov vybraných krasových prameňov Západnych Karpát v jarnom a jesennom období pomocou DNA metabarkódingového prístupu. Práca sa zameria na porovnanie taxonomickej pestrosti a miery sezónnej variability eDNA signálu medzi oboma typmi vzoriek. Predpokladá sa, že sedimentové vzorky budú vykazovať vyššiu stabilitu eDNA medzi sezónami a nižšiu mieru variability v porovnaní s vodnými vzorkami, ktoré budú citlivejšie na krátkodobé zmeny v spoločenstvách bentických bezstavovcov. Získané výsledky prispejú k lepšiemu pochopeniu dynamiky eDNA v pramenných ekosystémoch a k optimalizácii využitia molekulárnych metód v biomonitoringu sladkovodných habitatov.

Kľúčové slová: DNA metabarkóding, sladkovodné ekosystémy, sezónna variabilita, genetická diverzita

Literatúra:

Beracko, P., Cíbik, J., Macko, P., & Lánczos, T. (2022). Three biodiversity facets and assembly mechanism of the oligochaete community in the karst spring environment. Hydrobiologia, 1-22. https://doi.org/10.1007/s10750-021-04728-1

Buxton, A. S., Groombridge, J. J., & Griffiths, R. A. (2018). Seasonal variation in environmental DNA detection in sediment and water samples. PLoS One, 13(1), e0191737. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191737

Cíbik, J., Beracko, P., Bulánková, E., Čiamporová Zaťovičová, Z., Gregušová, K., Kodada, J. et al. (2022). Are springs hotspots of benthic invertebrate diversity? Biodiversity and conservation priority of rheocrene springs in the karst landscape. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 32(5), 843–858. https://doi.org/10.1002/aqc.3802

Pawlowski, J., Bruce, K., Panksep, K., Aguirre, F. I., Amalfitano, S., Apothéloz-Perret-Gentil, L., … & Fazi, S. (2022). Environmental DNA metabarcoding for benthic monitoring: A review of sediment sampling and DNA extraction methods. Science of the Total Environment, 818, 151783. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151783

Šamulková, M., Beracko, P., Macko, P., Vargovčík, O., Tuhrinová, K., Čiamporová-Zaťovičová, Z., … & Čiampor Jr, F. (2025). Evaluating the potential of DNA metabarcoding for ecological status assessment under the Water Framework Directive: A case study on benthic invertebrates from Western Carpathian streams. Metabarcoding and Metagenomics, 9, e163640. https://10.3897/mbmg.9.163640

Tuhrinová, K., Čiampor Jr, F., Vargovčík, O., Macko, P., Šamulková, M., & Čiamporová-Zaťovičová, Z. (2025). Unlocking biodiversity insights from alpine lakes and their catchments using environmental DNA from surface sediments. Hydrobiologia, 1-17. https://doi.org/10.1007/s10750-025-05945-8