izvor podataka: poirot

Naziv

Promjene sastava patogena i imunološkog odgovora tijekom širenja areala uspješnih invazivnih vrsta slatkovodnih rakova

Changes in the pathogen composition and immune response during range expansion of successful crayfish invaders

Opis projekta

Invazivne strane vrste (ISV) imaju negativan utjecaj na funkciju i usluge ekosustava diljem svijeta, te njihova predikcija i upravljanje predstavljaju globalni izazov. Brzo širenje je bitna odrednica invazivnog uspjeha dok patogeni mogu značajno mijenjati invazivni uspjeh jer utječu na ekologiju svojih domaćina. Tijekom širenja areala ulaganje u imunološki odgovor na frontama invazije vjerojatno će biti izmijenjeno zbog promijenjenog pritiska patogena i ekoloških procesa koji se javljaju tijekom širenja. Smanjena brojnost/raznolikost patogena i potencijalno manja stopa njihovog prijenosa pri niskim gustoćama domaćina mogla bi smanjiti potrebu za jakim imunološkim odgovorom. S druge strane, jedinke koje dolaze u novi okoliš potencijalno su izložene većem opsegu patogena što bi zahtijevalo pojačani imunološki odgovor. S obzirom da i smanjeni i pojačani imunološki odgovor može koristiti jedinkama na frontama invazije, nije očigledno koja od ovih tendencija će prevladati prilikom širenja areala. Predloženi projekt će ispitati ovu temu koristeći grupu uspješnih slatkovodnih ISV – deseteronožne rakove. Prvo ćemo usporediti raznolikost i zastupljenost mikrobnih zajednica i intenzitet imunološkog odgovora invazivne vrste signalnog raka (Pacifastacus leniusculus) iz središta i s fronti širenja u rijeci Korani. Zatim ćemo provesti opsežno laboratorijsko istraživanje koristeći partenogenetsku vrstu mramornog raka (Procambarus fallax f. virginalis) kako bismo identificirali učinke gustoće, imunološkog odgovora i prisutnosti patogena na rast i reprodukciju jedinki. Završno, temeljem prikupljenih podataka kvantificirati ćemo kompromise između energetskih ulaganja u imunološki odgovor naspram ulaganja u karakteristike životnog ciklusa bitnih za invazivni uspjeh koristeći dinamičko modeliranje energetskih budžeta. Ovakav sveobuhvatni okvir istraživanja omogućiti će procjenu uloge i posljedica promjena imunološkog odgovora u invazivnom uspjehu.

Invasive species impair ecosystem function and services across a range of ecosystems worldwide and prediction and management of successful invaders represents a global challenge. Rapid dispersal is an important determinant of invasion success. Pathogens may greatly impact invasion success since they influence the ecology and evolution of their hosts. Due to altered pathogen pressures and ecological /evolutionary processes arising from dispersal, altered immune investment is likely to occur during range expansion. Lower pathogen prevalence and potentially lower transmission rates at low densities of available hosts at invasion fronts might reduce the need for strong immune response. On the other hand, in a novel environment, individuals may experience a broader range of pathogens which would require increased immune investment. Additionally, immune investment may be altered through energy trade-offs with life-history traits promoting dispersal and population growth at invasion fronts. Since individuals at the invasion front could benefit from both elevated and decreased immune response, it is not immediately obvious which of these opposing tendencies will prevail during range expansion. We will test these issues using a successful group of freshwater invaders – non-indigenous crayfish. Firstly, we will compare diversity and abundance of crayfish associated microbiota (with emphasis on selected pathogens) and the intensity of immune response in individuals of the invasive signal crayfish (Pacifastacus leniusculus) from the invasion core and invasion fronts in the expanding population in the Korana River, Croatia. Secondly, we will perform an extensive laboratory study using parthenogenetic marbled crayfish (Procambarus virginalis) in order to identify the effects of population density, pathogen presence, and immune response on individual growth and reproduction. Based on this input, we aim to quantify potential energy allocation trade-offs between immune function and life-history traits promoting invasion success using dynamic energy budget modelling. This comprehensive framework which combines field and experimental research with modelling will allow us to assess population-level consequences of immune response alterations and their role in invasion success of a species.

Ključne riječi

invazivne vrste, slatke vode, širenje dometa, imunološki odgovor, patogeni

invasive species, freshwaters, range expansion, immune response, pathogens

Znanstveno-istraživački projekti

STRIVE

UIP-2017-05-1720

01.04.2018

31.03.2023

nije evidentirano

HRK 1.466.520,00

Podaci o financiranjima

Podaci o institucijama

Podaci o osobama