Laboratoř ekologie a genetiky pro ochranu přírody (Lukáš Drag)
Náš tým se zabývá studiem vybraných druhů hmyzu a jiných členovců významných především z pohledu ochrany přírody. S využitím moderních metod studujeme ekologii a biologii druhů (např. demografie, schopnost šíření, změny velikostí areálu, nároky na prostředí) a jejich prostředí (vliv disturbancí jako jsou požáry nebo výskyty škůdců). Tyto informace se snažíme propojit s ochranářskou genetikou, genomikou a fylogeografií tak, abychom dále dokázali pochopit, jak současné i historické procesy formují (a formovaly) populace i celá společenstva. Naším dlouhodobým cílem je poskytnout vědecky podložené přístupy umožňující efektivnější ochranu druhů i management jejich prostředí.
Projekty
1) Brouci starých stromů a mrtvého dřeva – ochrana a tvorba stanovišť
[převzato z webu: https://www.bc.cas.cz/vyzkum/projektovy-usek/strukturalni-fondy/bycz06-212-beetletrees-brouci-starych-stromu-a-mrtveho-dreva-%E2%80%93-ochrana-a-tvorba-stanovist/]
Registrační číslo projektu: BYCZ06-212
Program: INTERREG Bavorsko – Česko
Vedoucí partner projektu: Biologické centrum AV ČR, v. v. i.
Řešitel projektu: RNDr. Lukáš Drag, PhD.
Doba realizace: 01/2025 – 12/2027
Popis a cíle:
Projekt významně přispěje k zachování rozmanitosti saproxylických brouků, tedy ekologicky významné, ale ohrožené složky biodiverzity důležité pro správné plnění ekosystémových služeb a funkcí lesa. Realizace projektu zavede nejnovější, vědecky podložené přístupy a opatření na podporu biodiverzity na územích legislativně chráněných i obhospodařovaných soukromě.
K dosažení tohoto cíle přispěje přeshraniční spolupráce sestávající ze sady aktivit, které lze tematicky rozdělit do tří skupin:
1. Sběr a vyhodnocení informací týkající se výskytu a požadavků pěti deštníkových druhů brouků a odpovědi celého společenstva brouků na různé typy zásahů realizované v předešlých letech. Projekt zlepší znalosti o požadavcích ohrožených druhů, zhodnotí dlouhodobý vliv různých přístupů k péči o les na saproxylické brouky a přispěje k zacílení péče o staré stromy, které jsou významnými nositeli biologického dědictví i kulturní paměti krajiny.
2. Podpora zelené infrastruktury pomocí aktivních zásahů, které zajistí kontinuitu mikrostanovišť typických pro staré stromy a tím posílí populace ohrožených druhů brouků. Soubor plánovaných terénních opatření povede k vytvoření nových stanovišť, zlepšení stavu stávajících stanovišť a k urychlení přirozených procesů jejich vzniku ústící jak v okamžitý pozitivní vliv na biodiverzitu, tak i v průběhu následujících let.
3. Zapojení relevantních cílových skupin (soukromí vlastníci lesů, instituce z oblasti ochrany přírody, veřejnost) a diseminace výsledků. Získané informace z terénního výzkumu se promítnou do přeshraniční, koordinované koncepce ochrany významných druhů brouků, a do budování zelené infrastruktury pro jejich udržování a šíření v krajině, do níž budou zapojeni všichni relevantní hráči.
2) Vliv ohně na biodiverzitu lesních ekosystémů NP České Švýcarsko
[převzato z webu: https://www.entu.cas.cz/oddeleni/oddeleni-biosystematiky-a-ekologie/laborator-temperatni-biodiversity/]
Číslo projektu: SS06010261
Hlavní příjemce: Biologické centrum AV ČR, v. v. i.
Hlavní řešitel: RNDr. Alena Sucháčková, Ph.D.
Další příjemci: Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem / Fakulta životního prostředí
Datum zahájení a ukončení projektu: 01. 04. 2023 - 31. 03. 2026
Cíl projektu:
1. Zdokumentovat přímý vliv požáru v NP České Švýcarsko na biodiverzitu rostlin, hmyzu, pavouků a ptáků, a také strukturu vegetace, za použití moderních metod (multi-taxa study, LIDAR). Prozkoumat rozdíly ve vlivu na různé skupiny, vyhodnotit pozitivní či negativní vliv na důležité funkční skupiny (opylovači, pyrofilní, ohrožené druhy). Vyhodnotit sukcesní vývoj bioty v průběhu tří let po tomto požáru.
2. Vyhodnotit vliv intenzity požáru a typu lesa (jehličnatý, listnatý) na biodiverzitu a strukturu vegetace a porovnat s nezasaženými částmi. 3. Připravit doporučení týkající se monitorování požárem zasažených oblastí, zhodnotit předpokládaný vývoj těchto oblastí a doporučit management zasažených chráněných území s ohledem na výsledky průzkumu biodiverzity.
3) Genomika a distribuční modely u lesních motýlů
VEDA FELLOWSHIPS
Číslo projektu: CZ.02.01.01/00/22_010/0008117
Hlavní příjemce: Biologické centrum AV ČR, v. v. i.
Hlavní řešitel: RNDr. Alena Sucháčková, Ph.D.
Datum zahájení a ukončení projektu: 01. 01. 2024 - 31. 12. 2025
Cíl projektu:
Klima patří mezi hlavní faktory ovlivňující distribuci organismů na Zemi. Celá řada fylogeografických studií zaměřených na Evropu ukázala, že druhy listnatých lesů mírného pásu prošly v průběhu své historie podstatnou změnou ve velikosti areálů. Existuje však pouze jen pár studií, které by se komplexně zabývaly celou palearktickou oblastí. Cílem tohoto projektu je prozkoumat biogeografii a fylogeografii velkých, atraktivních, ale dosud málo studovaných lesních motýlů rodu Apatura, Limenitis a Neptis. K tomuto účelu jsme nashromáždili rozsáhlý vzorek jedinců pocházející z jejich celého areálu rozšíření a aplikovali kombinaci metod zahrnující genomiku, klasické sekvenování, mikrobiologii a distribuční modely. Projekt tak pomáhá vysvětlit vznik různých typů areálů (velikostně omezený, transkontinentální a disjunktivní), zkoumá klimatické a historické příčiny rozšíření druhů, jejich dynamiku v čase i možné trasy šíření, stejně tak jako genetickou diverzitu, propojenost a velikost motýlích populací.
4) Fylogeografie and ochranářská genetika
Genetická rozmanitost (diverzita) je jednou ze tří základních úrovní biologické rozmanitosti a má tak nezastupitelný význam v ochraně přírody. V posledních desetiletích se jednotlivé genetické metody staly dostupnějšími a začaly být hojně využívány k řešení celé řady ekologických otázek. Nicméně studium fylogegografie a biogeografie (včetně genetické diverzity) je stále jen zřídka uplatňováno u ohrožených skupin hmyzu. Naše práce se proto zaměřuje na hodnocení genetické struktury a variability populací hmyzu, především ohrožených saproxylických brouků v Evropě jako jsou například tesařík alpský (Rosalia alpina), tesařík obrovský (Cerambyx cerdo), páchník hnědý (Osmoderma eremita/barnabita), či kornatec velký (Peltis grossa) a to s využitím různých genetických metod (ddRAD, klasické sekvenování, mikrosatelity). Očekáváme, že naše zjištění přispějí k lepšímu pochopení evoluční historie studovaných druhů a významně napomůžou k navrhování účinnějších ochranářských opatření.
Související publikace:
Drag et al. (2018), Phylogeography of the endangered saproxylic beetle Rosalia longicorn, Rosalia alpina (Coleoptera, Cerambycidae), corresponds with its main host, the European beech (Fagus sylvatica, Fagaceae). Journal of Biogeography.
Drag et al. (2015) Genetic differentiation of populations of the threatened saproxylic beetle Rosalia longicorn, Rosalia alpina (Coleoptera: Cerambycidae) in Central and South-east Europe. Biological Journal of the Linnean Society.
5) Populační ekologie a disperze
[převzato z velké části z webu: https://www.entu.cas.cz/cz/oddeleni/oddeleni-biosystematiky-a-ekologie/laborator-ekologie-lesa/]
Fragmentace krajiny je jedním z důležitých faktorů ohrožující zejména druhy s nižší disperzní schopností, neboť malé a izolované populace jsou náchylnější k vyhynutí v důsledku nepředvídatelných změn prostředí. Demografická struktura populací určitého druhu i schopnost jeho šíření tak patří mezi základní parametry ovlivňující přežití druhu na jednotlivých lokalitách. Pro dlouhodobé zachování ohrožených druhů je tak žádoucí tyto parametry znát a uplatnit v praktické ochraně. V našich studiích se především zaměřujeme na detailní studium populací ohrožených brouků, jako jsou například tesařík alpský (Rosalia alpina), střevlík panonský (Carabus hungaricus), trnoštítec horský (Tragosoma depsarium) nebo tesařík obrovský (Cerambyx cerdo). S využitím vhodných metod (např. mark-release-recapture, radio-tracking) studujeme jejich ekologické nároky, demografickou strukturu či schopnosti šíření.
Související publikace:
Drag and Cizek (2018), Radio-Tracking Suggests High Dispersal Ability of the Great Capricorn Beetle (Cerambyx cerdo), Journal of Insect Behavior.
Elek, Drag et al. (2014) Dispersal of individuals of the flightless grassland ground beetle, Carabus hungaricus (Coleoptera: Carabidae), in three populations and what they tell us about mobility estimates based on mark-recapture. European Journal of Entomology.
Drag et al. (2011) Demography and Dispersal Ability of a Threatened Saproxylic Beetle: A Mark-Recapture Study of the Rosalia Longicorn (Rosalia alpina). PLoS ONE.
