BAZICKÉ VÝCHOZY V OKOLÍ RALSKA: ORNITODISPERZNÍ VÝSADKY,
NEBO REFUGIA POSTGLACIÁLNÍ MALAKOFAUNY? LUKÁŠ NEHASIL, JASNA SIMONOVÁ, ŠIMON KAPIC, JAN HEGRLÍK, BARBORA KADLECOVÁ, JOHANA SIMONOVÁ, MILOŠ HALDA, TEREZA ULIČNÁ, MICHAELA SEMOTÁNOVÁ, ONDŘEJ SIMON
Zoologické dny 2014 - Ostrava
1 cm
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
www.mapy.cz Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
HYPOTÉZA I Na
bazických výchozech se nacházejí izolovaná společenstva schránkatých plžů (Vnouček a kol. 2012)
„V pískovcovém moři lze nalézt ostrovy s trosečníky“ Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
HYPOTÉZA II Izolovaná
společenstva malakofauny jsou výsledkem ornitodisperze drobných plžů
Drobní schránkatí plži jsou schopni přežít průchod trávicím traktem ptáků (Wada et al. 2012)
Nebo se udržet na povrchu těla ptáků (Dundee 1967, Literák a kol. 2012)
„Plži na ostrovech jsou trosečníky z ptačích korábů“ Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
METODIKA
Identifikace stanovišť vhodných pro plže
Vytipování bazických výchozů (geologická mapa) – 7 výchozů a 5 kontrolních lokalit
Terénní mapování (pH a konduktivita půdního vodného výluhu, vegetace)
www.geologice-mapy.cz
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
Rokytská horka, Čertova stěna, Velký a Malý Jelení vrch, Velká a Malá Buková
www.mapy.cz Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
METODIKA
Popis společenstev plžů
Mapování malakofauny bazických výchozů a porovnání s okolními borovými lesy na pískovcích Plošný
sběr (8 osob x 20min) + ruční výběr z hrabanky (5l) + mokrý výplach z hrabanky (5l) (Ložek 1656, Horsák 2003)
Mokrý výplach a ne-mokřadní plži
Nalezení nových druhů
Změny v početnosti především drobných druhů plžů Plošný sběr+hrabanka
n=96
n=208
Mokrý výplach
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
METODIKA
Ornitologický průzkum
Semikvantitativní orientační průzkum společenstev (pozorování, pobytové stopy, hlasové projevy ptáků i na základě provokace)
Sběr trusu a hledání zbytků potravy se zaměřením na schránky plžů (Kawakami a kol. 2008, Allen 2004)
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
METODIKA - experimenty I.
Aktivní lezení závornatek na ptačí nohy (100 jedinců, 4 nohy, 12 hodin)
II.
Probouzení estivujících závornatek (10 jedinců, 18 hodin)
III. Průchod
5 druhů plžů zažívacím traktem 10 druhů ptáků
(celkem 3 opakování - viz dále) IV. Probouzení plžů nalezených v trusu kontrolních, 48 hodin, celkem 3 opakování)
V.
ptáků (14 jedinců + 39 jedinců
Simulace krátkého letu ptáků s přisedlými plži na nohách (20 jedinců, 4 nohy, 7 stupňů prudkosti letu, 2 opakování)
VI. Simulace dlouhého letu ptáků s přisedlými (20 jedinců, 4 nohy, 100 kmitů, 2 opakování)
plži na nohách
Na tyto experimenty bylo v terénu nasbíráno: 500 ex. Cochlodina laminata, 150 ex. Discus rotundatus a 320 drobných plžů rodu Vertigo a Carychium; další sběr v okolí Prahy Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
METODIKA - experimenty I.
Aktivní lezení závornatek na ptačí nohy (100 jedinců, 4 nohy, 12 hodin)
II.
Probouzení estivujících závornatek (10 jedinců, 18 hodin)
III. Průchod
5 druhů plžů zažívacím traktem 10 druhů ptáků, celkem 3 opakování (viz dále)
IV. Probouzení plžů nalezených v trusu ptáků (14 jedinců + 39 jedinců kontrolních, 48 hodin, celkem tři opakování)
V.
Simulace krátkého letu ptáků s přisedlými plži na nohách (20 jedinců, 4 nohy, 7 stupňů prudkosti letu, 2 opakování)
VI. Simulace dlouhého letu ptáků s přisedlými (20 jedinců, 4 nohy, 100 kmitů, 2 opakování)
plži na nohách
Na tyto experimenty bylo v terénu nasbíráno: 500 ex. Cochlodina laminata, 150 ex. Discus rotundatus a 320 drobných plžů rodu Vertigo a Carychium. Další sběr v okolí Prahy. Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
Záchranná stanice pro živočichy ČSOP Vlašim
I. 1x živý D. rotundatus 2x C. laminata
3x C. laminata (2x živá)
4x úlomky ulity C. laminata 2x kur domácí KONTROLA
NIC 2x D. rotundatus 5x C. laminata (3x živá)
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
20 ks
3x A. biplicata (2x živá)
II.
1x A. biplicata 1x A. biplicata KONTROLA 12 ks
20x A. biplicata (14x živá)
2x A. biplicata (2x živá)
III.
3x straka
1x A. biplicata (živá) 1x úlomek
KONTROLA
12x A. biplicata (12x živá)
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
VÝSLEDKY
Zmapování chemismu půdy, vegetace a ptáků na 12 lokalitách
Detailní kvantitativní průzkum malakofauny na 12 lokalitách
Provedeno 6 typů experimentů (Mukařov, Středokluky, záchranná stanice ČSOP Vlašim)
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
VÝSLEDKY I.
Ekosystémy zkoumaných bazických vrcholů se liší od svého okolí Počet plžů
Index stanoviště
p=0.026
p=0.021
Index stanoviště – množství mrtvého dřeva (1-5), vlhkost (1-5), přirozenost lesa (1-5), (Martin & Sommer 2004) Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
VÝSLEDKY I.
Ekosystémy zkoumaných bazických vrcholů se liší od svého okolí Počet plžů Početdruhů druhůplžů plžů
p=0.007
Index stanoviště
p=0.021
Index stanoviště – množství mrtvého dřeva (1-5), vlhkost (1-5), přirozenost lesa (1-5), (Martin & Sommer 2004) Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
VÝSLEDKY II.
Některé druhy jsou jen na výchozech
3 druhy závornatkovitých (Cochlodina laminata, Alinda biplicata, Clausilia pumila)
Aegopinella pura
Monachoides incarnatus
Určité druhy plžů se vyskytují všude (druhy nenáročné na stanoviště)
Discus rotundatus
Perpolita hammonis
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
VÝSLEDKY II.
Společenstva plžů na výchozech jsou mnohem pestřejší a bohatší Bazické „ostrovy“ Okolní „moře“ borových lesů na pískovcích
n=844 n=9 n=304 n=30
n=0 n=17
n=389
n=324 n=461
n=64
n=3 n=8
Velikost grafů ukazuje řádově početnost populace, jednotlivé barvy znázorňují zastoupení druhů (viz souhrnný graf na konci prezentace).
VÝSLEDKY III.
V trusu ptáků sbíraném v lese byli nalezeni nestrávení bezobratlí (mnohonožky, mravenci) a schránka D. rotundatus
C. laminata, A. biplicata a D. rotundatus jsou schopny přežít průchod trávícím traktem ptáků
C. laminata a A.biplicata jsou schopny udržet se delší dobu na nohách letících ptáků „Ornitodisperse u C. laminata, A. biplicata a D. rotundatus je možná“ A. biplicata po průchodu trávicím traktem, vzadu nepohybující se jedinec na označeném místě
DISKUSE I. Na bazických výchozech se nacházejí izolovaná společenstva schránkatých plžů --- ANO Byly populace izolované i v historii?
paleorefugia
neorefugia
Bor okolo je primární
Bor okolo je druhotný
Závornatkám (Clausiliidae) nestačí vápník, potřebují bohatý biotop
V Polomených horách
Společenstva plžů jsou odlišná i na podobných biotopech n=30
(Ložek 2007)
a na Velké Bukové nalezen pískovec s vápnitými složkami
n=531 Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
DISKUSE I. Na bazických výchozech se nacházejí izolované populace schránkatých plžů --- ANO Byly populace izolované i v historii?
paleorefugium
neorefugium
Bor okolo je primární
Podle Nováka a kol. (2012) bylo území vegetačně chudé vždycky (→ vždy málo živin) – vychází nejen z pylové, ale i z uhlíkové analýzy
Bor okolo je druhotný
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
Pylová analýza
Uhlíková analýza
P. sylvestris
P. sylvestris
Novák a kol. (2012)
SHRNUTÍ
Nalezena izolovaná společenstva plžů vázaná na bazické výchozy
Konkrétně ověřena možnost endo- i ektoornitodisperze některých druhů schránkatých plžů
Současné publikované poznatky o historii území nasvědčují spíše teorii výsadků Nejpravděpodobnější možností je, že společenstva výchozů vznikla vzdušnými výsadky Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
PODĚKOVÁNÍ
VÚV T. G. Masaryka za zapůjčení měřících přístrojů, záznamových sond, prostor a dalšího vybavení
Záchranné stanici ČSOP Vlašim za umožnění realizace potravních experimentů, zejména Bc. Lucii Bohaté
Mgr. Aleně Peltanové za nepostradatelnou pomoc s určováním plžů a milou spolupráci
RNDr. Lucii Juřičkové, PhD. a doc. Michalu Horsákovi za podnětné rady
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. – studentský výzkumný projekt Expedice Ralsko 2013
DĚKUJEME ZA POZORNOST
LITERATURA
Allen, John A. 2004. Natural Enemies Of Terrestrial Molluscs. In Barker, editor. Wallingford, Oxfordshire, UK : CABI Pub.
Buďová, Jana. 2011. Možnosti šíření sladkovodních plžů [Dispersal of freshwater gastropods]. Bachelor’s thesis, Univerzita Karlova v Praze.
Dundee, S. Dee, Paul H. Phillips and John D. Newsom. 1967. Snails on migratory birds. Nautilus. 80(3): 89-91.
Horsák, Michal. 2003. Jak jednodušeji vzorkovat prameništní malakocenózy [How to sample mollusc communities in mires easily]. Malacologica Bohemoslovaca. 2: 11-14.
Horsák, Michal. 2012. Pomalí nebo rychlí? Šíření suchozemských plžů [powerpointová prezentace]. Zoologické dny 2012, Brno.
Kawakami, Kazuto, Shinichiro Wada, & Satoshi Chiba. 2008. Possible dispersal of land snails by birds. Ornithological Science. 7: 167–171.
Kirchner, Ch., R. Krätzner and F. W. Welter-Schultes. 1997. Flying snails – how far can Truncatellina (Pulmonata: Vertiginidae) be blown over the sea?. Journal of Molluscan Studies. 63: 479-487.
Literák, Ivan. 2012. S ptáky se mohou stěhovat i plži – pěnice hnědokřídlá a skleněnka průsvitná. Živa. 2012(5): 245-246.
Ložek, Vojen. 1956. Klíč československých měkkýšů. Bratislava: SAV.
Ložek, Vojen. 2007. Zrcadlo minulosti: Česká a slovenská krajina v kvartéru. 1st ed. Praha: Dokořán.
Martin, Konrad, Michael Sommer, 2004: Relationships between land snail assemblages patterns and soil properties in temperate-humid forest ecosystems. Journal of Biogeography. 31: 531-545
Nekola, Jeffrey C., 1999: Paleorefugia and Neorefugia: The Influence of Colonization History on Community Pattern and Process. Ecology. 8: 2459-2473.
Novák, Jan, Jiří Sádlo and Helena Svobodová-Svitavská, 2012: Unusual vegetation stability in a lowland pine forest area (Doksy region, Czech Republic). The Holocene. 8: 947-955. DOI: 10.1177/0959683611434219.
Vnouček, Jonatán, Jasna Simonová, Kryštof Bouřil, Barbora Kadlecová, Miloš Halda, Adam Bartůšek, Ondřej Halama et al. 2012. Vojáci a sedláci: vliv činnosti člověka na přírodu Ralska. Students research, Gymnázium Přírodní škola.
Wada Shinichiro, Kazuto Kawakami and Satoshi Chiba. 2012. Snails can survive passage through a bird’s digestive system. Journal of Biogeography. 39: 69-73.
DISKUSE Izolované populace malakofauny jsou výsledkem ornitodisperze
Plži mohou být na kratší vzdálenosti pasivně přenášeni i jinými způsoby (velcí savci, člověk, vítr – Buďová 2011, Horsák 2012, Kirchner 1997)
Kirchner 1997 Gymnázium Přírodní škola o. p. s. - Expedice Ralsko 2013
Konduktivita (μS.cm-1)
Gymnázium Přírodní škola o. p. s. - Expedice Ralsko 2013