S genetikou na pomoc medveďom

Ladislav PauleDiana Krajmerová

Jana Bakan

Päť otázok na úvod

• Považujete problematiku medveďov za dôležitú ?

• Chcete o populácii medveďov vedieť viac ?• Chcete sa zúčastniť najväčšieho projektu

odhadu veľkosti populácie medveďov ?

• Ak sú Vaše odpovede kladné, ste na dobrej adrese a teším sa na spoluprácu

21.04.2023 2

Ako sa dá odhadnúť veľkosť populácie

• Priame počítanie – nepresné• Odchyt a značenie – náročné a

nerealizovateľné• Genetické metódy

– Invazívne vzorky – nerealizovateľné (podobne ako odchyt a značenie)

– Neinvazívne vzorky – jediná schodná cesta

21.04.2023 3

Genetické metódy

• Invazívne vzorky– Odber vzoriek z mŕtvych alebo ulovených jedincov– Odchyt a odber krvi, tkanív, výterov

• Neinvazívne vzorky– Zber trusu, srsti, pier, ktoré jedinci zanechali v

prírode– Vhodný materiál pre genetické analýzy

21.04.2023 5

Neinvazívne vzorky - srsť

21.04.2023 6

Neinvazívne vzorky – trus

• Na povrchu trusu sa nachádzajú bunky z epitelu čriev

21.04.2023 7

Genotypovanie

• Každý jedinec má unikátny genotyp – okrem jednovaječných dvojčiat

• Pri analýze vzoriek tkanív, krvi, trusu môžeme s istotou zistiť genotyp jedinca a jeho pohlavie

• Čo však nemôžeme zistiť je jeho vek• Dve vzorky s identickým genotypom

pochádzajú z toho istého jedinca (okrem jednovaječných dvojčiat)

21.04.2023 8

K čomu slúžia genetické metódy?

• Odhady abundancie (početnosti)• Pohlavná štruktúra• Zhlukovanie• Prežívanie• Migračné cesty

Nástroj ochrany druhov !

21.04.2023 9

Ako začať ?

• Založenie genetického laboratória pre analýzy neinvazívnych vzoriek – existuje od roku 2006 na TU vo Zvolene

• Organizácia zberu neinvazívnych vzoriek – Materiál na zber (skúmavky s konzervačným

roztokom a etiketou, brožúra, tužka, mapa)– Informácia o projekte (stretnutia, PaR, Lesník a

domáca stránka)– Návod na zber

21.04.2023 10

Ako začať ?

• Záznam o vzorke (tužkou na skúmavku)– Dátum zberu– Meno zberača– Odhad veku vzorky– Miesto zberu

• Koordináty, alebo• lesná správa a porast, alebo• PZ a záznam do mapy

• Bez označenia je vzorka bezcenná!

21.04.2023 11

Zber trusu

21.04.2023 12

ZLE !60% vzorky

ZLE !60% vzorky,bez etanolu

ZLE !etanol sa vyparil

ZLE !50% vzorky

SPRÁVNE!√ Pomer vzorky a etanolu 1:10 √ Označenie vzorky1-2 parts tissue

8-9 parts ethanol

1.5 ml Eppendorf tube

Zber vzoriek tkanív

21.04.2023 15

Pomer tkaniva a etanolu 1 : 10

Lepšie dva rezančeky než jedna guľka

Použiť čistý nôž (skalpel)

Nepoužiť ten istý nôž na odber dvoch vzoriek tkaniva z dvoch jedincov

Design zberu

• Uzavretá oblasť• Krátke obdobie• Veľa vzoriek (cca 3-násobok odhadovaného

počtu jedincov)

21.04.2023 16

Rozšírenie medveďa na Slovensku

21.04.2023 17

Dáta z poľovníckej štatistiky 2010-2012, zdroj NLC, Zvolen, 2013

Rozšírenie medveďa na Slovensku

Zdroj: Koreň et al. 2011

Design zberu

• Počet vzoriek z jedného územia (poľovné združenie) korešponduje s hustotou výskytu– Viac vzoriek na 1000 ha by sme mali získať z PZ s

hojným výskytom medveďa než z okrajových • Vzorky by mali pokryť plochu PZ, nielen jedno

krmovisko napriek koncentrácii medveďov do určitých častí

• Zamedziť opakovanému zberu z tej istej kôpky trusu (odstrániť alebo zakryť trus)

21.04.2023 19

Označenie vzorky• Vzorka bez označenia je bezcenná !• Údaje o vzorke• Dátum zberu• Meno zberača• Poľovný revír• Miesto• Porast• Súradnice• Veľkosť trusu (zakrúžkuj) Čerstvosť vzorky

(zakrúžkuj)• malý stredný veľký 0 1 2 3 4 5 dní• Poznámky

21.04.2023 20

Označenie vzorky

• Alternatívy:– Súradnice (ak má zberač GPS, alebo z Googlu,

alebo http://mapy.atlas.sk/ – Lokalita a porast (lesníci)– Zaznačiť do mapy s číslom vzorky (poľovníci)

21.04.2023 21

Pomôcky na zber

• Skúmavky s konzervačným roztokom (etanol s prísadou stabilizátora) – nepiť !!!

• Príručka• Mapa poľovného združenia• Tužka

• Vrátiť: pôvodný sáčok so skúmavkami a mapu so záznamom miesta odberu vzoriek

21.04.2023 22

Zber v teréne

• Poľovné združenia• Lesníci• Dobrovoľníci (napr. študenti LF a FEE)

– Pozn.: Počas jelenej ruje nebudeme zabezpečovať zber dobrovoľníkmi

• Odovzdanie vzoriek poľovnému hospodárovi alebo na lesnú správu.

• Zvoz do Zvolena (TU)

21.04.2023 23

Zber vzorky trusuZber vzoriek trusu je jednoduchý a zaberie vám len niekoľko minút.

•Rozpoznanie trusu medveďa... presvedčte sa či trus pochádza z medveďa.

•Odoberieme vzorku... z povrchu, odoberieme potrebné množstvo trusu.

•Odhadneme „čerstvosť“ vzorky... vzorky zberamáme len z čerstvého trusu (do 5 dní).

•Zapíšeme údaje... bez údajov je vzorka bezcenná!

•Označíme trus... aby z nej neodobral vzorku aj niekto iný

•Uskladníme a odovzdáme vzorku... poľovnému združeniu alebo do Zvolena

21.04.2023 24

Nie sme prví v Európe

• Genetické metódy odhadov veľkosti populácie boli úspešne využité– Škandinávsky projekt (NO + SE)

• Počet vzoriek cca 2-násobku počtu jedincov v modelových oblastiach

– Slovinsko a Chorvátsko• SI a HR, počet vzoriek cca 3-násobok počtu jedincov

– Taliansko, Rakúsko, Španielsko • Počet vzoriek vysoko prekračoval počet jedincov

– Grécko• Matrika medveďov, odber vzoriek srsti

21.04.2023 25

Medveď v Karpatoch

Spoločná platforma

• 2nd International Workshop on the genetic study of the Alps – Dinara – Pindos and Carpathian brown bear (Ursus arctos) populations

• Kalibrácia laboratórií• Spoločná databáza• Prečo spoločná? Cezhraniční migranti,

odhady veľkosti populácie napr. HR+SI, SK+PL

21.04.2023 27

Spoločná platforma

• Spoločná databáza – analógia v odhade veľkosti populácie na základe hlásení PZ

21.04.2023 28

Spoločná platforma

• Z hlásení by iste vyplynul počet medveďov podstatne väčší než 5.

• Nič to nemení na skutočnosti, že čierny medveď môže spôsobiť škody na Podbansku, Orave a v Poľsku, ale dôležité je, že nie sú tri jedince ale len jeden!

21.04.2023 29

Otvorená otázka

• K čomu nám teda genetické metódy poslúžia?– Odhad hustoty populácie vztiahnutej na väčšie

územia než PR– Informácie o migrácii a sezónnom zhlukovaní

medveďov– Podklad pre modelovanie vývoja veľkosti

populácie (pohlavná štruktúra)

21.04.2023 30

Otázka na ktorú zatiaľ neviem odpoveď

• Koľko máme medveďov ?Keby som to vedel nepúšťam sa do tohtoprojektu

• Je táto informácia vôbec dôležitá ?• Nie sú dôležitejšie informácie o hustotách

výskytu a migrácii medveďov ?• Nie sú dôležitejšie informácie o pohlavnej

štruktúre a vývoji početnosti populácií ?

21.04.2023 31

32

Výsledky – genetická štruktúra

Faktoriálna korešpodenčná analýza

Severné Slovensko

Stredné Slovensko

Východné Slovensko

Rumunsko

33

Výsledky – genetická štruktúraDistribúcia zhlukov Severné Slovensko (mriežky) a Stredné Slovensko

(krížiky) v západných Karpatoch

(X(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X (X

(X

(X(X

(X(X

(X

(X

(X(X

(X (X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X

(X(X(X

(X

(X(X

(X(X (X

(X

(X

(X

(X

(X(X(X

(X

(X

(X

(X(X (X(X

(X (X(X

(X

(X(X

(X

#

#

#

#

#

#

#

##

#

#

#

# #

##

#

#

####

##

#

#

#

#

#

#

##

####

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

##

###

#

#

##

#

#

#

#

#

##

#

#

#

#

0 50 100Kilometers

N

EW

S

Možný scenár

34

Možný scenár

35

Budúca úloha

36

???

~50-70

~30-40???

~20-30

Na záver ...

Spojíme sily, aby sme rozlúskli niekoľko tvrdých orieškov ?Môžeme počítať s Vašou pomocou ?

Ak áno, vopred ďakujeme !!

21.04.2023 37

Kontakty Kontaktné informácie Katedra fytológieLesnícka fakulta Technická univerzitaT.G.Masaryka 24 96053 Zvolen

Email: medvede@tuzvo.sk, paule@tuzvo.sk http://www.tuzvo.sk/medvedetel.: 045-5206221 a 0903-535759 (Ladislav Paule)

045-5206255 (Jana Bakan, Diana Krajmerová)

21.04.2023 38