Vědkyně naší Přírodovědecké fakulty pojmenovala nový rod řas po Ostravě

Autor: , 9. 4. 2020

Mladá vědkyně Dovilė Barcytė je od října členkou výzkumného týmu Marka Eliáše na ostravské Přírodovědecké fakultě. Stopu Ostravy už stihla rodačka z litevského městečka Šilalė vtisknout do pojmenování nového rodu řasy, který našla na zdejší haldě.


Pozdravila jste mě hodně slušnou češtinou, kde jste se ji tak dobře naučila?

V Česku jsem už nějakých devět let. A hlavně na začátku jsem hodně bojovala, protože jsem Vaši mateřštinu neuměla. Chodila jsem na přednášky na Karlově univerzitě a vždycky když jsem dojela domů, jsem si poctivě překládala všechna slova, abych se naučila česky. Ten zlom ale asi přišel na Erasmu v německém Göttingenu, kde jsem měla víc času, a kromě němčiny jsem se intenzivněji věnovala i češtině. Hodně mi pomohlo, že jsem se tam nebála mluvit, a taky mě učil pedagog původem z Opavy. Paradoxně jsem se tak česky naučila v Německu (usmívá se). Jistější jsem ale přece jenom v angličtině, kterou mluvíme my vědci mnohem častěji.

Říkáte, že v Česku jste dlouhých devět let. Jak jste si tu zvykala?

No, pocházím z malého klidného městečka Šilalė, kde žije nějakých 10 tisíc obyvatel a každý zná každého. Pro Prahu jsem měla sice dobrou průpravu z Vilniusu, ale přesto začátky nebyly jednoduché. Když pominu jazyk, jste přece jen chladnější než my Litevci a potřebujete čas, než si cizince připustíte k tělu. A taky máte hodně specifický smysl pro humor, který není často jednoduché pochopit.

Teď si zkoušíte život na dalším místě. Jak jste se dostala k práci na Přírodovědecké fakultě OU?

Ta cesta vlastně byla hodně jednoduchá. Když jsem končila doktorské studium na Karlově univerzitě, hledala jsem další výzvu a taky místo, kde bych mohla pokračovat ve výzkumu řas. Marka jsem znala z našich dřívějších setkání na konferencích a líbil se mi výzkum, kterému se v jeho skupině věnují. Prostě jsem mu napsala, zeptala se, jestli nepotřebuje nadšence do řas ve výzkumné skupině, no a ono to vyšlo, protože zrovna hledal nového postdoktoranda. Jsem opravdu ráda, že mohu s Markem Eliášem spolupracovat. Myslím, že jsme na stejné vlně a máme společnou vášeň a nadšení pro výzkum mikrořas. Učím se od něj nové věci a beru si od něj inspiraci k dalšímu bádání. Práce na Přírodovědecké fakultě se mi zatím hodně líbí a cítím se tu po všech stránkách dobře. Jsem zapojená do zajímavých projektů a zároveň mám spoustu svobody i podporu pro prosazení mých vlastních nápadů. Myslím, že je to perfektní místo pro mladé vědce na nastartování kariéry, protože univerzita je mladá, moderní a otevřená každému podnětu nebo změně, pokud je to nutné.

Studujete distribuci, rozmanitost a vývoj mikrořas. Jak se zrodila Vaše fascinace řasami?

Musím přiznat, že jsem se do řas zamilovala hned na první pohled, když jsem je uviděla pod mikroskopem. Pamatuju si, že jsem si v duchu říkala: „Páni, nikdy v životě jsem nic krásnějšího neviděla.“ V tu chvíli jsem věděla, že řasy budou můj život. Začala jsem číst knihy a učila se jména nejrůznějších řas, sbírala vzorky a zkoušela je poznat. Posléze jsem se dozvěděla, že morfologicky podobné řasy mohou představovat evolučně  vzdálené fylogenetické linie nebo že naopak morfologicky odlišné řasy mohou být úzce spjaté, což mě ještě víc okouzlilo. I proto jsem se začala zajímat hlavně o jejich diverzifikaci a speciaci. Kromě toho jsem zapojená taky do projektu, který je zaměřený na bakteriální endosymbionty a viry obývající buňky řas skupiny Eustigmatophyceae.

Jak probíhá Váš výzkum mikrořas v praxi?

Sbírám vzorky půdy nebo vody a pokouším se cíleně izolovat monoklonální řasy. Tento proces je poměrně dlouhý a nudný, ale zároveň také vzrušující. Často přitom pozoruju buňky, které jsem nikdy předtím neviděla – a v návaznosti na to chci okamžitě vědět, jakým organismům patří. To mě překvapivě přivedlo k objevu a popisu vícero nových druhů. Kultivuju své izoláty, pozoruju je pod světelným a transmisním elektronovým mikroskopem, který umožňuje vizualizaci ultrastruktury buňky. Izoluju DNA a pomocí PCR (pozn. polymerázové řetězové reakce) amplifikuju cílený molekulární marker. Většinou používám jaderný gen pro 18S rRNA a plastidový gen rbcL, abych získala nukleotidové sekvence pro fylogenetické analýzy, kterými bych mohla lépe identifikovat své organismy, ale také odvodit jejich fylogenetické vztahy. Od té doby, co pracuju v Markově výzkumné skupině, pracuju také na větších datech. Sekvenujeme genomy organel (plastidovů a mitochondrií) nebo transkriptomy zajímavých mikrořas z různých taxonomických skupin.

Vzorky pro svůj výzkum ve velkém sbíráte na ostravských haldách. Čím je právě toto prostředí pro Vás lákavé?

Už při doktorských studiích jsem se zaměřila na mikrořasy obývající různá extrémní prostředí, zejména pak kyselá stanoviště (např. Hromnické jezero u Plzně, Národní přírodní rezervaci SOOS, řeku Tinto ve Španělsku). Haldy v Ostravě nabízejí díky oxidaci sulfidových minerálů a následné tvorbě kyseliny sírové vynikající prostor pro hledání různých acidofilních nebo acidotolerantních mikroorganismů. To jsem si koneckonců potvrdila už s pražskými kolegy, se kterými jsme na Heřmanické haldě objevili termoacidofilní ruduchu Galdieria sulfuraria, která potřebuje pro přežití nízké pH (0,5-4) a vysokou teplotu (až do 56 ° C). Tento druh je přitom známý hlavně z geotermálních oblastí v Itálii, na Islandu nebo Yellowstonského národního parku v USA. Bylo tak velmi vzrušující objevit populaci této mikrořasy žijící skrytě i tady v Ostravě. Obecně haldy miluju a přitahují mě, i když někteří třeba říkají, že je to nic moc. Některé jsou rekultivované, ale jiné jsou připomínkou toho, jak to bylo kdysi. A právě na těch nezrekultivovaných je to pro mě ráj a určitě se tam chystám na další sbírání vzorků.

Galdieria sulfuraria ale nebyla jediným Vaším úlovkem na Heřmanické haldě…

To ne, povedlo se mi izolovat zelenou bičíkatou řasu, která se ukázala být fylogeneticky úzce spjatá s druhem Chlamydomonas chorostellata, jenž byl nalezen a popsán v roce 1966 v kyselé půdě na Novém Zélandu. Jako další krok v rozplétání složité taxonomické historie rodu Chlamydomonas jsme tak definovali nový rod Ostravamonas, kterým odkazujeme na Ostravu, kde byla řasa znovu objevena. Zajímavostí ale je, že po rekultivaci, která na haldě proběhla, naše zelená řasa zmizela. Otevírá se tak otázka, jestli haldy upravovat nebo je nechat tak a chránit, protože se tam nacházejí zajímavé organismy, které třeba jinde nenajdeme. No uvidíme, snad až přestanou úpravy, znovu ji tam najdeme. Občas si ale klademe otázku, jestli za jejím výskytem není třeba něco jiného. I když přenosy na větší vzdálenost nejsou moc obvyklé, pohráváme si s myšlenkou, že se přenesla díky větru nebo ptákům. Zároveň si děláme legraci, že člověk třeba přijel z dovolené a na botě přenesl kousek řasy z jiného koutu světa.

Můžete nový rod Ostravamonas trošku víc představit?

Zahrnuje tři druhy: Ostravamonas chlorostellata známý z Nového Zélandu a Ostravy, který obývá kyselá suchozemská stanoviště; Ostravamonas meslinii izolovaný z příkopu ve Francii; a Ostravamonas tenuiincisa neznámého původu. Je zajímavé, že jen pár týdnů poté, co jsme zveřejnili popis rodu Ostravamonas, přišli nezávisle na nás japonští vědci se svým taxonomickým popisem stejné fylogenetické linie, jíž popsali jako nový rod Paludistella. To ukazuje, jak kompetitivní může být věda dokonce i při popisu organismů. Vzhledem k tomu, že naše publikace se na internetu objevila dříve než článek japonských kolegů, má náš popis prioritu a rod by měl nadále nést název Ostravamonas.

V čem je Váš objev výjimečný?

Popis nového rodu Ostravamonas je důležitý ze dvou důvodů. V první řadě nám pomáhá lépe porozumět a uspořádat stávající biodiverzitu v rámci skupiny zelených řas skupiny Chloromonadinia. Za druhé také poskytuje další důkaz, že mikrořasy se mohou šířit na velké vzdálenosti a dávají přednost prostředím s určitými podmínkami (např. kyselým stanovištím).

Jak vypadají zástupci rodu Ostravamonas pod mikroskopem?

Jsou to jednobuněčné zelené řasy se dvěma stejnými bičíky a papilou. Chloroplast je ve tvaru kalíšku s radiálními štěrbinami a obsahuje pyrenoid. Má také červené jakoby řetízkovité stigma. Morfologicky by bylo obtížné rozlišit ji od jiných mikrořas odpovídajících tradičně vymezeným rodům Choromonas nebo Chlamydomonas. I proto k identifikaci podobných morfologicky nenápadných organismů používáme molekulární nástroje, které dokáží odhalit pod mikroskopem nespatřitelné rozdíly.

Jaké využití může mít Váš výzkum řas?

Předně je třeba si uvědomit, že biogeografie mikroskopických řas není příliš známá, takže každý nový izolát přispívá důležitými údaji k distribuci druhů. Například objevením Galdieria sulfuraria v Ostravě jsme ukázali, že se tento druh může šířit po celé Evropě. Předtím se věřilo, že taková ekofyziologicky náročná řasa nemůže přežít dálkové cestování. Za další, molekulární diverzita řas a fylogenetické vztahy nejsou zdaleka vyřešené, takže nově sekvenované kmeny mohou vyplnit fylogenetické mezery, vyřešit sesterské vztahy a lépe vysvětlit speciaci. To je i případ námi popsaného rodu Ostravamonas, který spadá do ekologicky dobře strukturované skupiny Chloromonadinia. No a konečně, mikrořasy izolované z různých extrémních prostředí jsou atraktivní pro biotechnologický výzkum, protože mají výhodu růstu v širokém spektru stresových podmínek a mohou produkovat dosud neznámé a třeba vysoce hodnotné sloučeniny.

Zmapování nového rodu Ostravamonas už máte za sebou. Na čem pracujete v tuto chvíli?

V současné době zkoumám málo známý rod Olisthodiscus popsaný již v roce 1937 z poloslaných vod Anglie. Používám sekvence plastidových proteinů k objasnění jeho fylogenetické pozice tohoto záhadného organismu v rámci širší skupiny tzv. ochrofytních řas. Naše data ukázala, že Olisthodiscus vykazuje řadu překvapivých znaků a představuje novou třídu těchto řas.

Máte nějaké vysněné místo, kde byste chtěla zkoumat řasy?

Byla jsem několikrát odebírat vzorky na ostrově Svalbard a zamilovala jsem si to tam. Chtěla bych se tedy vrátit do Arktidy. A také bych chtěla zkoumat biologické rozmanitosti na Antarktidě. Myslím, že bychom tam mohli najít spoustu jedinečných organismů.

Co Vás při výzkumu žene dál?

Asi to, že svoji práci fakt miluju.