Mégis szükség van az invazív monitorozásra?

Dr. Lengyel Gábor és Dr. Rédei Dávid válaszcikke az ízeltlábúak monitorozásának témájában.

Nagy örömmel olvastuk Bajomi Bálint vitaindító bejegyzését az Ökológia blogon. Bálint azt a kérdést járja körül, hogy vajon lehetséges-e az ízeltlábúakat a vizsgálati alanyok – olykor ezres nagyságrendű – elpusztítása nélkül kutatni? Entomológusként hivatásszerűen kutatjuk a rovarokat és munkánk fontos része a terepi gyűjtés. Ezért, mint érintettek szeretnénk néhány megjegyzést fűzni a felvetett gondolatokhoz.
Bár a felvetés az ízeltlábúak gyűjtéséről szól, mi a továbbiakban – szűkebb szakmánknak megfelelően – elsősorban rovarászati szemszögből vizsgáljuk a kérdést; mindazonáltal megállapításaink jó része az ízeltlábúak más csoportjaira is vonatkozik (pl. atkák, pókok), éppúgy, mint a gerinctelenek nagy részére.
Bálint írásában a gerincesek vizsgálatát hasonlítja össze ízeltlábúak (rovarok) vizsgálatával. Szeretnénk hangsúlyozni azonban, hogy az ízeltlábúak határozása a legtöbb esetben egészen más feladat, mint a gerinceseké.
Első és legnagyobb különbség közöttük vizsgálati szempontból a fajszám. Bolygónkon eddig hozzávetőleg egymillió rovarfajt neveztek el (Chapman 2006), de egészen biztos, hogy ennek többszöröse vár még felfedezésre és leírásra (Novotny et al. 2002). Ezzel szemben az ismert gerincesek fajszáma kb. 60 000 (IUCN 2010, az eddig ismert állatfajok mintegy 3%-a). Ezek az arányok hazánkban is hasonlóak.
Egy további – a nagy fajszámmal is összefüggő – problémaforrás, hogy a rovarok faji szintű határozása általában sokkal nehezebb a gerincesekénél. Ugyan sok rovarfaj könnyen felismerhető akár fénykép alapján is (gondoljunk csak az összetéveszthetetlen külsejű szarvasbogárra, lótücsökre, vagy számos nappali lepkére), az esetek többségében azonban apró állatok parányi testrészeit, ivarszerveit kell figyelmesen összehasonlítani mikroszkóp alatt, nem ritkán boncolás útján, amelyhez az állat elpusztítása elengedhetetlen. Illusztráció helyett gondoljuk meg, hogy a jelenleg ismert legapróbb rovar kisebb, mint jelen mondat végén a pont (Brown 2012).
A genusz szintű azonosítás sokszor ugyan nem igényel ilyen alapos vizsgálatokat, de ahhoz, hogy egy adott területet természetvédelmi szempontból megfelelően jellemezzünk, rendszerint nem elég a genusz ismerete (pl. Astacus), hanem szükség van a pontos faji azonosításra; gondoljuk meg, hogy például az őshonos és védett folyami rák (Astacus astacus) illetve a betelepített kecskerák (Astacus leptodactylus) természetvédelmi megítélése erősen eltér.
Ökológiai felmérések és monitorozások során magától értetődően nagy hangsúlyt fektetnek a kutatók a gyűjtési módszerekre illetve az adatfeldolgozás során a legmegfelelőbb statisztikák alkalmazására. Sajnos a faji identitás kérdése azonban sokszor marginális az ilyen vizsgálatokban. Pedig nem taxonómus hóbortról van szó: pontos faji szintű identifikáció nélkül az összes hasonló vizsgálat értelmetlen.
Hadd ragadjuk meg az alkalmat és szóljunk itt a bizonyító példány jelentőségéről. Bármilyen tudományos kísérlet fontos kritériuma a megismételhetőség. Igaz ez a mintavételi módszerre és az alkalmazott statisztikákra, de éppoly alapvető fontosságú a kísérleti alany azonosítása tekintetében is. A megismételhetőség biztosítása végett nagyon fontos (lenne), hogy minden publikációban pontosan adják meg a szerzők, hogy a határozást milyen források (határozók, taxonómiai cikkek, összehasonlító gyűjtemények) alapján végezték, és a vizsgálat során meghatározott fajok lehetőség szerint mindegyikéből bizonyító példányt helyezzenek el valamely (köz)gyűjteményben. Amennyiben a jövőben bármikor kérdés merül fel a cikkben szereplő valamely faj identitásával kapcsolatban, akár félrehatározás gyanúja, de akár újabb tudományos eredmények miatt (pl. kiderül hogy valamelyik „faj” két, egymáshoz megszólalásig hasonló faj komplexe), úgy a cikk adatai bármikor utólag ellenőrizhetők. A bizonyító „példány” természetesen lehet fotó vagy DNS minta is, de rovarok esetén a legmegfelelőbb a szakszerűen konzervált gyűjteményi példány.
Bálint azon javaslata, miszerint automata rendszerek által készített terepi fényképek alapján történhetne a fajok azonosítása, alapvetően jó ötlet, a digitális fotózásban komoly lehetőségek rejlenek. Sok hivatásszerűen vagy szabadidejében zoológiával foglalkozó kutató használja például madarak, lepkék, vagy más rovarok terepen történő dokumentálására (lásd Rahmé Nikola és megannyi amatőr rovarász lenyűgöző képeit internetszerte).
A fentiek alapján azonban könnyen belátható, hogy a csapdába kerülő állatok többsége fénykép alapján nem határozható faji szinten, mert egy automatikus rendszer által egy élő, mozgó rovarról készült felvételen a határozóbélyegek nem fognak megfelelően látszani. Komoly technikai problémát jelenthet az is, hogy a csapdákba egy-egy éjszaka akár több száz ízeltlábú is bekerülhet, s a felhalmozódó mászó, röpködő példányok nehezítik vagy egyenesen lehetetlenné teszik a fotózást, valamint a nemkívánatos látogatók (egér, csiga stb.) tönkre tehetik az élvefogó csapdában összegyűlt anyagot.
Fontos szem előtt tartanunk azt is, hogy mivel a rovarpopulációk mérete sokszorosa a gerincesek populációinak, ezért – egy-két ritka kivételtől eltekintve – a rovarfajokat nem lehet „kigyűjtéssel” kipusztítani egy területről (vagy csak nagyon korlátozott léptékben, pl. a kamra aszalványmoly-népessége csapdázással igenis kipusztítható). Egy talajcsapda nem feleltethető meg egy karókkal teletűzdelt gímszarvasfogó veremnek.
Jól ismert tény, hogy egy adott területen a különböző fajok abundanciája nem egyforma. Bármely természetes vagy kultúrtársulásban mindig van néhány faj, amely hatalmas egyedszámban van jelen, míg a fajok nagy többsége relatíve „ritka” (az ízeltlábúak, pontosabban legyek ritkaságáról ajánljuk Papp László: „A repülő rovarok abundanciájáról” c. akadémiai székfoglalóját (Papp 1993)). Kívülállók számára valóban soknak tűnhet az évi ötvenezres egyedszám egyetlen fénycsapdában, azonban ennek az egyedszámnak a nagy részét néhány közönséges és nagyon tömeges faj adja, amelyek populációi a csapda hatását úgyszólván meg sem érzik. Az eddigi kutatások alapján általában a ritka fajok populációira sincs érzékelhető gyérítő hatással egy-egy csapda.
Összevetésként fontosnak tartjuk még megjegyezni, hogy a rovarászok által csapdázott egyedszámnak a sokszorosa pusztul el évente a bel- és köztéri lámpákban és alatt, vagy esik a gépkocsiforgalom áldozatául az utak mentén.
A „környezeti DNS” módszere elsőre szintén csábító megoldásnak látszik, fontoljuk meg azonban ezzel kapcsolatban néhány dolgot. A DNS alapján történő határozás nagyon hasonlít az ujjlenyomat alapján történő személyazonosításhoz: az azonosítás csak akkor lehetséges, ha a keresett személytől már korábban ujjlenyomat mintát vettek. Ehhez hasonlóan a DNS alapú határozás is csak akkor lehetséges, ha az adott faj DNS-e – továbbá annak teljes, a fajra jellemző egyedi variabilitása is – már szerepel egy adatbázisban. További probléma, hogy még egy aprócska víztest is, pl. egy pocsolya teljes DNS készlete nemcsak a benne aktuálisan élő, hanem élő és élettelen közvetítőkkel bejutott megannyi DNS szennyezést is tartalmaz (a belepusztult levéltetvektől kezdve a belehullott pollenig úgyszólván bármit), nem beszélve az esetleges DNS töredékekről, amelyek tovább nehezítik a határozást. Még ha minden említett nehézségre megoldást találnánk is a jövőben, a módszer erősen korlátozott maradna, hiszen a fajok jelenléte és hiánya alapján csak fajlistákat lehetne összeállítani, egyedszámot vagy tömegességet nem lehetne becsülni.
Mindezek alapján úgy gondoljuk, hogy a „környezeti DNS” csak bizonyos fajok jelenlétének igazolására lehet alkalmas, például el tudnánk képzelni egy olyan rendszert, ahol bizonyos – pl. nehezen megfigyelhető – indikátor fajok DNS-ét keresve lehetne minősíteni az adott víztest természetességi állapotát. Amennyiben sikerül ezt a gyakorlatban megvalósítani, ez valóban egy gyors és automatizálható, mindenféle invazív beavatkozás nélkül elvégezhető módszer lehet majd a jövőben.
Az elpusztítás nélküli „élve”-monitorozás, mint módszer, bizonyos rovarászati területeken már bevett gyakorlat. Ilyen például a természetvédelmi szempontból fontos nappali lepkék vagy más, szabad szemmel is könnyen felismerhető rovarok (pl. a Bálint által is említett havasi cincér) vizsgálata, a „kérészvirágzások” megfigyelése, vagy viráglátogató méhek vizsgálatai (pl. Bäckman 2002), valamint szöcskék, sáskák, kabócák populációinak akusztikus felmérése (pl. Orci et al. 2010).
Mint látjuk, léteznek ilyen nem invazív módszerek és ahol lehet, alkalmazzák is őket. Sajnos azonban nincs „nyer-nyer” szituáció. Ha vizsgálni akarjuk a körülöttünk levő élővilágot, akkor ez sok esetben elpusztított rovartetemek ezrein keresztül lesz csak megvalósítható. Ez természetesen nem jelenthet értelmetlen öldöklést. A tudományetikai szempontoknak érvényesülniük kell a legkomolyabb kutatásoknál éppúgy, mint egy szakdolgozat készítésénél. Nem szabad a ló másik oldalára esnie egyetlen rovarásznak sem, gondolunk itt a kint felejtett/hagyott talajcsapdákra, vagy a nem megfelelően működtetett más tömegesen gyűjtő eszközökre. A csapdát működtető kutatónak „ökológiai” felelőssége az is, hogy a kísérlete során begyűjtött anyag minél sokrétűbben kerüljön feldolgozásra, így végeredményben egyetlen állat sem pusztul el hasztalanul. Kiváló példa erre Ódor Péter Őrs-erdő projektje, vagy a NÖVI-ben jelenleg is futó, Kiss Balázs vezette autópálya projekt, ahol szinte minden fontosabb begyűjtött rovarcsoportot feldolgoztatnak a kutatók, így nem képződnek hatalmas lerakatok „egyszer majd jó lesz valamire” alapon.

Dr. Lengyel Gábor
tudományos munkatárs,
MTA-ATK Növényvédelmi Intézet, Budapest

Dr. Rédei Dávid
egyetemi tanár
Nankai Egyetem, Tianjin

Felhasznált irodalom:
-Bäckman, J-P. C., Tiainen, J. (2002): Habitat quality of field margins in a Finnish farmland area for bumblebees (Hymenoptera: Bombus and Psithyrus). Agriculture Ecosystems and Environment, 89, 53-68.
-Brown, B.V. (2012). Small Size No Protection for Acrobat Ants: World’s Smallest Fly Is a Parasitic Phorid (Diptera: Phoridae). Ann. Entomol. Soc. Am. 105(4): 550-554.
-Chapman, A. D. (2006). Numbers of living species in Australia and the World. Canberra: Australian Biological Resources Study, 60pp. ISBN 978-0-642-56850-2. Elérhető a http://www.environment.gov.au/biodiversity/abrs/publications/other/species-numbers/2009/pubs/05-nlsaw-invertebrates.pdf címen.
-IUCN (2010). IUCN Red List of Threatened Species. Summary Statistics for Globally Threatened Species. Table 1: Numbers of threatened species by major groups of organisms (1996–2010)
-Novotny, V., Basset, Y., Miller, S. E., Weiblen, G. D., Bremer, B., Cizek, L., Drozd, P. (2002). "Low host specificity of herbivorous insects in a tropical forest". Nature 416 (6883): 841–844. Bibcode:2002Natur.416..841N. doi:10.1038/416841a. PMID 11976681.
-Orci, K.M., Szövényi, G., Nagy, B. (2010) A characterisation of the pair forming acoustic signals of Isophya harzi (Orthoptera, Tettigonioidea, Phaneropteridae). Acta Zoologica Academiae Scientiarum Hungaricae 56(1), 43-53.
-Papp, L. (1993). A repülő rovarok abundanciájáról (A légyfogás elmélete). Akadémiai székfoglaló(1991), Akadémiai kiadó, 46 pp.

Hozzászólások

Kedves Gábor és Dávid, gratulálok ehhez az összefoglalóhoz! Sajnos valóban nem olyan egyszerű az ízeltlábúak "lelkiismeretet nyugtató" mintavételezése, mint ahogy azt szeretnénk...

Bálint cikkére küldtem tegnap egy késői választ, de mivel épp itt folytatódik a vita, ezért ide is beollózom. Annyi megjegyzést fűznék hozzá, hogy ez a "nyomozás" természetesen sok kérdés megválaszolására nem alkalmas, de eléggé rávilágít a (szerintem indokolatlan) elhanyagoltságára az, hogy eddig egyik cikkben és hozzászólásban sem lett megemlítve, még negatív előjellel sem...

----

Kedves Bálint!

Nagyon örültem ennek a cikknek! Van még egy lehetőség, ami azért nagyobb hangsúlyt kaphatna, de persze sok ízeltlábú csoportnál nem alkalmazható: a "nyomozás". Jómagam hangyászként szerencsés vagyok, mert a hangyafészkek feltérképezésével, és azokból való mintavétellel (a faj szintű határozáshoz) is tudok boldogulni és nem szükséges azzal szembesülnöm, hogy a szerencsétlen helyen lerakott talajcsapdában fölöslegesen úszik egy fél kolóniára való "szuperorganizmus", elég abból pár "sejt". Persze itt is vannak hátrányok, pl hogy nem minden faj fészkét lehet megtalálni, de pl a talajcsapdába meg nem esnek bele a hatalmas nagy "vakondtúrást" képző kimondottan talajlakó "sárga Lasius" fajok. Úgyhogy ez kb döntetlen. És akkor miért ne alkalmazzuk a kíméletesebb módszert? Ugyanígy lehetne több hangsúlyt fektetni a pókhálókra, egyéb fészkekre, rágásnyomokra, vedlési maradványokra, ürülékekre, petecsomókra, stb. Persze sok csoportnál ez a "nyomozás" nem működik, de sok olyan csoport van, ahol működne, csak véleményem szerint nem kap elég hangsúlyt kényelmi és/vagy "trendi" okokból(?).

Üdv:

András

Kedves András!

Köszönöm az érdekes hozzászólást!
Igen, a "nyomozás" is fontos a monitorozásban. A doktori kutatásom során a hód-visszatelepítés monitorozás kiértékelésével is foglalkoztam, ahol a téli hódrágások alapján azonosítják be a territóriumokat. Szintén nyomozás, amikor a ritkán szem elé kerülő hiúzokat nyomok, ürülék, sőt a madárfészkekbe beépített szőrök meghatározásával monitorozzák. Nyilván kellő kreativitással az ízeltlábúaknál is lehet hasonló módszereket alkalmazni, kitalálni.

Üdv
Bálint