Pressiteated

Doktoritöö: vesikirbulised võivad olla oluliseks lüliks sinivetikate toksiinide edasikandmisel toiduahela kõrgematele tasemetele

Foto: Kristel Panksep

23. mail kaitseb Eesti Maaülikooli doktorant Kristel Panksep​ filosoofiadoktori väitekirja teemal "Mikroskoopiast geenideni, kuidas otsida toksilisi sinivetikaid madalast eutroofsest järvest​. From microscopy to genes - tracing toxic cyanobacteria in a shallow eutrophic lake."

Sinivetikad ehk tsüanobakterid on ajalooliselt täitnud ülitähtsat rolli rikastades Maa atmosfääri hapnikuga. Kahjuks on sinivetikate hulgas ka selliseid liike, kes oma elutegevuse käigus toodavad inimesele ja paljudele teistele organismidele ohtlikke mürke. Need bioaktiivsed ained on looduslikest ühenditest ühed toksilisemad. Sinivetikaõitsengud on kujunenud väga teravaks keskkonnaprobleemiks.

Õitsengud mõjutavad oluliselt nii veekogu enda ökosüsteemi kui ka ökosüsteemiteenuseid ning on ohuks inimeste ja loomade tervisele. Soojem kliima ja veekogude toiteainetega rikastumine toob kaasa õitsengute intensiivistumise. Seega on järjest olulisem õitsengute varajane avastamine ja sellest tulenevate riskide hindamine. Traditsiooniliselt kasutatakse sinivetikate tuvastamiseks mikroskoopiat, aga väliste tunnuste alusel ei ole võimalik toksilisi ja mittetoksilisi sinivetikaid teineteisest eristada. Selliselt saadud hinnangud õitsengute toksilisusele on kaudsed, ei ole ennetavad ja ei täida oma eesmärki. Mürgiste ainete kogus vees on otseselt seotud toksiini tootvate sinivetikate arvukuse ja toksiini kogusega raku kohta.

Doktoritöös uuriti, millised seosed on tsüanobakterite liigilise koosseisu, mürgiste sinivetikate arvukuse ja toksiini kontsentratsiooni vahel nii vees kui ka rakkudes. Selgitati välja mürgiste sinivetikate roll erinevate zooplankterite toiduobjektina Peipsi järves. Tulemuste põhjal hinnati, millised keskkonnategurid mõjutavad toksiliste sinivetikate vohamist suures ja madalas järves.

Sinivetikate toksilisuse hindamiseks kasutati molekulaarseid meetodeid, mis on tundlikud ja võimaldavad hinnata riski toksilise õitsengu tekkeks juba enne õitsengu algust. Uurimistöö tulemused näitasid, et õitsengut põhjustavate sinivetikate kooslus on Peipsi järve osades erinev ning kõige enam mõjutab selle kujunemist nitraatide kättesaadavus ja vee temperatuur. Leiti, et sinivetikate poolt toodetud maksamürgid – mikrotsüstiinid, on järves väga levinud ja peamiselt toodavad neid mürke sinivetikad perekonnast Microcystis. Koloonialised sinivetikad, peamiselt perekonnast Microcystis, moodustavad üllatavalt suure osa Peipsi järves domineerivate filtreerivate vesikirbuliste toidust ja seetõttu võivad just vesikirbulised olla olulised toksiinide edasikandmisel toiduahela kõrgematele tasemetele.

Töö on üks esimestest maailmas, mis annab ülevaate mikrotsüstiine tootvate sinivetikate tarbimisest veekogu toiduahelas ja nende rollist vesikirbuliste toiduobjektidena. Samuti annab töö hädavajalikke eelteadmisi sinivetikamürkide võimaliku edasikandumise kohta mööda toiduahela lülisid kõrgematele troofilistele tasemetele. Käesolev uuring näitas, et töös kasutatud molekulaarsed meetodid on tänuväärne täiendus praegu kasutatavatele seiremeetoditele võimaldades hinnata mürke tootvate sinivetikate arvukust. Edasised toksiinigeenide ekspressiooniuuringud tõstavad veelgi meetodi tundlikkust ja spetsiifilisust.

Doktoritöö juhendajad on professor Veljo Kisand, doktor Helen Agasild, professor Kaarina Sivonen (Helsingi Ülikool, Soome) ning oponent professor Gabor Vasas (Debreceni ülikool, Ungari). Dissertatsiooniga saab tutvuda Eesti Maaülikooli digitaalarhiivis EMU DSpace. Kaitsmine toimub Fr. R. Kreutzwaldi 5 (Metsamaja) ruumis D239 23. mail algusega kell 11.15.