glaciers

Why don’t invertebrates on the Greenland ice sheet (GrIS) reveal any association with their environment? (Dlaczego nie ma wyraźnego związku między zwierzętami a ich siedliskiem na czapie lodowej Grenlandii?)

Obraz1

Usually, animals reflect a visible and clear association with their habitats. Typically, the selection depends upon food availability and the absence of predators. However, as opposed to some groups of invertebrates, especially those microscopical in size, these observations are confirmed and relatively well-known for big and well-visible animals. Due to a small size of some animals and remarkable efforts to find them, studies on their habitat selection seem to be extremely difficult. On glaciers, tardigrades and rotifers play the function of top consumers. In spite of their small size (about 0.3 mm) they are the biggest beasts in glacial ecosystems. They may control other organisms on glaciers as they feed on them (algae, bacteria). Even though glaciers cover ca. 10% of our planet the knowledge of their top consumers remains exceptionally poor. Along with some colleagues from other universities and the Polish Academy of Sciences we tried to determine the links between rotifers and tardigrades on the edge of the Greenland ice sheet and to check what kind of cryoconite material (cryoconite – a dark deposition of mineral and organic particles connected with microbes) on glaciers the animals inhabit (mud vs granules). Surprisingly, we did not find any relations of animals to biotic (algae, cyanobacteria, bacterial abundances) and abiotic (water depth, pH, ion content, radionuclides) factors. It was even more fascinating! Yet, the densities of animals were significantly higher in granules than in mud.

Obraz3

Cryoconite material. a, b Cryoconite granules, arrows indicate filamentous cyanobacteria. c, d Cryoconite mud — cryoconite reworked by streaming water (eroded granules)

The lack of a clear pattern in biotic and abiotic components may result from a fast melting of the GrIS surface. Some authors suggested that nutrients increased along with the distance from the margin of the GrIS which is a place of rapid flushing, the dilution of nutrients and a main path for microbes to travel to downstream ecosystems. The prevalence of animals in granules rather than in mud may reflect a simple mechanistic removal of fauna from the sediment during its erosion by flushing which consequently leads to mud formation at the edge of the GrIS. A periodic disruption, redistribution and erosion of cryoconite material led to a random distribution of tardigrades and rotifers with no clear ecological interactions with biotic and abiotic variables at the edge of the GrIS. Random events such as flushing on glaciers may be the answer to questions concerning the distribution and dispersion of small animals. If you are curious to find out more, see here

zwierz

Micro fauna. a: Tardigrada: Pilatobius sp., b: unidentified Rotifera.

Zazwyczaj możemy dostrzec proste i wyraźne zależności między zwierzakami, a ich środowiskiem życia – zwykle wybór „domu” przez zwierzęta opiera się na obecności pokarmu i braku drapieżników. Zawsze jest dobrze tam, gdzie jest w miarę sporo jedzenia i możemy się czuć bezpiecznie. Jednak, te obserwacje są względnie zbadane i potwierdzone dla dużych zwierząt, tzn. takich, które możemy widzieć gołym okiem. Problem pojawia się w przypadku tych małych –  mikroskopijnych zwierzaków. Biorąc pod uwagę ich wielkość oraz trudność w znalezieniu drobnych bezkręgowców, badania nad ich rozmieszczeniem i rozprzestrzenianiem się są niezwykle trudne. Na lodowcach niesporczaki oraz wrotki to tzw. konsumenci najwyższego rzędu, pomimo tego, że te małe bestie mają 0.3 mm., mogą istotnie kontrolować inne organizmy dosłownie je zżerając (jak np. glony czy bakterie). Pomimo tego, że lód pokrywa 10% powierzchni naszej planety, wiedza na temat tych najwyższych konsumentów na lodowcach, czyli mikroskopijnych zwierząt jest przeraźliwie mała. Wspólnie z kolegami i koleżankami z innych uniwersytetów oraz Polskiej Akademii Nauk, chcieliśmy zbadać związek między mikrobezkręgowcami oraz ich środowiskiem życia na brzegu czapy lodowej na Grenlandii oraz sprawdzić jaki rodzaj osadów na powierzchni lodowców częściej zasiedlają – osady takie jak granulki czy klasyczny muł? Zaskakujące okazało się to, że nie znaleźliśmy żadnego związku między niesporczakami i wrotkami a czynnikami biotycznymi (obecność glonów, sinic, zagęszczenie bakterii) oraz abiotycznymi (zawartość wody w zbiornikach na lodowcach, pH, zawartość jonów w wodzie oraz radionuklidów). Jednakże, znaleźliśmy istotne różnice między liczbą zwierząt w granulkach i mule – zwierzaki częściej występują w granulkach. Brak zależności między zwierzakami a cechami ich środowiska i potencjalnym pożywieniem jest po prostu wynikiem szybkiego topnienia czapy lodowej na Grenlandii. Wyniki poprzednich publikacji z tego samego regionu wskazują, że jest to miejsce szybkiego spływu wody, co w efekcie prowadzi do rozcieńczania składników odżywczych i stanowi  „bramę”, przez którą wypłukiwane są mikroby z powierzchni lodu do ekosystemów zlokalizowanych niżej. Wyższe zagęszczenie zwierzaków w granulkach na lodowcach jest spowodowane tym, że są one wypłukiwane z granulek podczas ich erozji do mułu. Najprościej tłumacząc, woda eroduje granulki i tworzy muł, tam gdzie nie wypłukała osadu są granulki i tym samym zwierzaki. Tego typu zjawiska na brzegu czapy lodowej wpływają na całkowicie losowe rozmieszczenie zwierząt, bez żadnych istotnych zależności ze środowiskiem. Rozmieszczeniem zwierzaków na powierzchni lodu rządzi spływ wody czyli przypadek! Więcej na temat wyników tej pracy możecie znaleźć tutaj

Obraz2

The counts of Tardigrada and Rotifera in cryoconite holes with mud and granules. 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s