Téma měsíce: V českých vodách dominují nejtoxičtější sinice

Léto láká k vodě. Není ale objevováním Ameriky konstatování, že koupání ve volné přírodě s sebou někdy přináší rizika. Proto také jsou už několik týdnů v pohotovosti hygienici, kteří kontrolují kvalitu vody. Objektem jejich zájmu je hlavně ´to zelené svinstvo´, tak nenáviděné rekreanty i rybáři. Řeč je samozřejmě o toxických sinicích. Najdeme je všude na světě, ve sladkých vodách, v moři i na souši. Jsou to jedny z nejstarších organismů, které před miliardami let stály u zrodu života na Zemi.

Cyanobakterie

Mezi sinicemi a řasami je podstatný rozdíl. Sinice se řadí mezi bakterie, které mají rostlinný metabolismus. Říká se jim také cyanobakterie. Řasy jsou naproti tomu velmi blízké přímo rostlinám. Další rozdíl je z pohledu člověka, který se koupe v rybníku, mnohem podstatnější. Zatímco řasy jsou většinou pouze nepříjemné, sinice produkují jedovaté látky, které mohou být zdraví velmi nebezpečné. Některé cyanotoxiny, produkované sinicemi, jsou účinnější než kurare nebo jed kobry.

Jiří Komárek, foto: autor

"Vyvinuly se v raném prekambriu. Je zajímavé, že od té doby si vlastně udržely svou strukturu, svou podobu až do dnešní doby a bez ztráty vitality. Dnes naopak ta jejich vitalita stále narůstá. A to je ohromný evoluční a biologický problém. Jak to ty sinice dělají, že po miliony let zůstávají na první pohled nepříliš změněny, třeba morfologicky, a neustále jsou vitální a neustále hrají velice důležitou roli v ekosystémech."

Říká profesor Jiří Komárek z Botanického ústavu Akademie věd v Třeboni, člověk, který řasám a sinicím zasvětil svůj profesionální život a zkoumal je v Antarktidě, stejně jako v tropických pralesích Latinské Ameriky. Potíž je ovšem v tom, že sinicím sice asi vděčíme za naše životy, protože jejich zásluhou se v dávných dobách dostal do zemské atmosféry kyslík, ale na druhou stranu nám ten život dokáží pěkně ztrpčit. Někde dokonce zabíjejí zvířata i lidi. A tak vědci hledají způsoby, jak se proti sinicím, respektive jejich toxinům bránit. Výborné výsledky dosahuje výzkumná skupina docenta Luďka Bláhy z Botanického ústavu Akademie věd v Brně. A docent Bláha také za dosažené výsledky převzal v červnu Cenu Akademie věd ČR pro mladé vědecké pracovníky.

Luděk Bláha, foto: autor

"Zjistili jsme, že některé věci, které se tradují o sinicích nejsou úplně pravdivé, že sinice ve vodním ekosystému působí jinak, než jsme si mysleli. Hledáme možnosti, jak se sinicemi pracovat, jak s nimi manipulovat. Hledáme cesty, jak - pokud možno přirozenou cestou - vrátit naše ekosystémy do normálního stavu, jaký tu byl před zhruba dvaceti lety."

V Česku stejně jako jinde ve světě má expanzi sinic na svědomí především znečištění anorganickými látkami, jako jsou fosforečnany. Ty se do vod dostávaly a dostávají třeba z umělých hnojiv nebo nedostatečně vyčištěných komunálních odpadních vod. Exkrementy, čistící a mycí prostředky jsou přímo živnou půdou pro sinice. Podle docenta Bláhy je ale těch faktorů více.

Sinice, foto: Barbora Kmentová

"Jedním z faktorů, o kterém se v současné době diskutuje, je globální oteplování. Je prokázáno, že spousta druhů sinic expanduje do zemí našeho klimatu. Objevují se tady ve vodách čistě tropické druhy. A mnohé z nich jsou také velmi toxické."

V našich vodách dnes, bohužel, dominují ty nejtoxitější sinice.

"To, co vidíme v 80 procentech českých nádrží, jsou nejznámější toxické sinice. Je to rod Microcystis, produkující toxiny microcystiny. To jsou peptidy, velmi toxické pro lidská játra. Proto se je snažíme minimálně eliminovat z pitné vody a nedoporučujeme koupání v těch vodách. Ano, ty nejtoxičtější ve světě známé sinice jsou v současné době v Česku a jsou dominantní."

A s postupem teplého léta sinic přibývá.

"Na začátku sezóny na jaře se nám zdá být voda čistá. Vývoj ekosystému ale vede k tomu, že v letních měsících začnou sinice dominovat nad ostatními konkurenty, jako jsou zelené řasy, a v podstatě celý ekosystém překryjí. Stane se z toho monokultura třeba druhu Microcystis aeruginosa."

Sinice, foto: Barbora Kmentová

Dostat sinice z vody není vůbec jednoduché. Daly by se třeba použít nějaké drastické chemické metody, jenže tím se usmrtí i ostatní život ve vodě. Navíc se tím nezničí jedovaté látky, které už sinice do vody ´dodaly´. Dá se tedy nad cyanobakteriemi zvítězit? Právě o to se snaží vědci z Botanického ústavu Akademie věd.

"Studujeme molekulární, biochemické mechanismy působení sinic. To je v podstatě parketa mé laboratoře. Kolegové, se kterými úzce spolupracujeme na vyšší úrovni organismů a celých populací, studují vzájemné interakce sinic mezi sebou, ovlivňování sinic zelenými řasami a další věci týkající se třeba toxicity sinic pro vodní organismy, ryby, bezobratlé apod. V tomto ohledu spolupracujeme s pracovišti Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, s Veterinární a farmaceutickou univerzitou v Brně. A potom je nejvyšší ekosystémová úroveň, kde studujeme opravdu účinky na konkrétních nádržích a studujeme, jak se sinic na konkrétních nádržích zbavit. To je zase parketa mého šéfa a mentora docenta Blahoslava Maršálka, který je v podstatě expertem na ekosystémovou toxikologii."

A kdy přinese výzkum konkrétní výsledky?

"Mohu říci, že kolega Maršálek má už patent, který povede každopádně k tomu, že se minimálně situace zlepší s ohledem na lidské zdraví, protože existují nástroje, jak toxiny efektivně sledovat, třeba na vodárnách, což dosud nebylo možné. A co se týká výzkumu odstranění sinic z konkrétních nádrží a návratu do přirozeného prostředí, věříme tomu, že se nám to podaří v rozmezí pěti sedmi let. Za tu dobu dosáhneme reálných výsledků na konkrétních nádržích."

Docent Luděk Bláha také připomíná jednu všeobecně známou věc, kterou si přitom spousta lidí jaksi neuvědomuje. Česko je na tom v porovnání s jinými zeměmi Evropy podstatně hůř, protože největší část pitné vody, včetně té pražské, pochází z povrchových zdrojů. Když je tedy znečišťujeme, vytváříme vlastně živnou půdu pro rozvoj sinic ve vodě, kterou pak pijeme. To samozřejmě vůbec neznamená, že pitná voda u nás není kvalitní. Vodárny si kvalitu pečlivě hlídají a ovládají postupy, jak toxiny sinic z vody eliminovat. Je to ale drahé. Držme tedy palce českým vědcům.