Vitaindító: lehetséges-e nem invazív módszerekkel monitorozni az ízeltlábúakat?

A legtöbb rendszertani csoport (madarak, emlősök, növények, stb.) monitorozása úgy történik, hogy az nem jár az alanyok pusztulásával. Ehhez képest az ízeltlábúaknál a talajcsapdázás, a fűhálózás és a fénycsapdázás során egyaránt elpusztulnak az állatok. Biztos, hogy jól van ez így?

Az ízeltlábúak monitorozásában több ok miatt is jó lenne új módszereket bevezetni. Az egyik az etikai szempont: az ízeltlábúak ugyanúgy élőlények, mint egy parlagi sas, vagy egy leánykökörcsin, miért pusztítsuk őket, ha nem muszáj?
A természetvédelmi érveim szerint egyrészt az ízeltlábúak állományai is fogyatkozóban vannak. Erre utal többek között a Magyarországon 1962 óta üzemelő erdészeti fénycsapda-hálózat fogási adatainak kiértékelése, amely szerint „a 16 fénycsapda-állomás nagylepke együttesei közül 11 mintavételi helyen, azaz az együttesek 70 %-ánál a faj- és egyedszám hosszú távon kisebb-nagyobb mértékű csökkenést mutatott” (KVVM 2007). Úgyhogy nem kellene tovább gyéríteni az állományaikat a monitorozás kapcsán is. A tompai fénycsapda üzemelése „fénykorában” évente 50 000, a 2000-es években évi 7-8 000 lepke pusztulásával járt – ez lég jelentős mennyiség ahhoz, hogy elgondolkodjunk rajta.
Másrészt a fűhálókba és a talajcsapdákba védett és veszélyeztetett állatok is bekerülnek. Egy hortobágyi vizsgálatnál például boglárkalepkéket láttam a fűhálóban, és a talajcsapdákba több tízes nagyságrendben estek bele és pusztultak el "melléktermékként" kétéltűek is (dunai gőték, vöröshasú unkák) - ezek mind védettek.
Végül a hatékonyabb adatgyűjtést említeném: lehet, hogy előkerülnek olyan új módszerek külföldről, amelyek jobbak a jelenleg alkalmazottaknál.

Megoldási lehetőségek

A probléma megoldásához olyan automata módszer ötlete merült fel bennem, ami a vadkamerás rendszerekhez hasonlít.
E szerint a csapdába beeső ízeltlábúakról fotók készülnének automatikusan, az állatok pedig életben maradnának, és ki tudnának mászni a csapdából. A fotók alapján történne a határozás. Persze egy rovar esetében fotó alapján nem mindig lehet fajra határozni, de genusra valószínűleg már igen.

Olasz kutatók nemrégiben kifejlesztettek egy módszert a veszélyeztetett, Európai Uniós oltalom alatt álló havasi cincérek populációméretének nem invazív, jelölés-visszafogás módszeren alapuló vizsgálatára. Az állatokról fényképfelvételek készülnek, majd egy szoftver kielemzi a bogarak szárnyfedőjének egyedi mintázatát, és ez lehetővé teszi az egyedek azonosítását, ezután pedig a populáció méretének megbecslését. A monitorozásban potenciálisan nagy számú önkéntest (azaz nem szakembereket) is lehetne alkalmazni, akiknek az lenne a feladata, hogy fényképeket készítsenek meghatározott területeken, vagy transzektek mentén. Az így készülő fényképek bekerülnének az adatbázisba, ahol aztán a szakemberek a programot lefuttatva kielemeznék őket. A módszert más rovarfajokra is alkalmazni lehetne, mivel sok fajnál találunk olyan színes mintázatot, ami nagy valószínűleg jellemző az adott egyedre (Caci és mtsai. 2013).
Yao és munkatársai (2012) rizsföldek rovarkártevőinek faj szintű határozására dolgoztak ki egy csapdázáson és automata fotózáson alapuló módszert. A cikk alapján úgy tűnik, hogy itt a csapdázás invazívan történt, de a módszert talán tovább lehetne fejleszteni egy szelídebb irányba.

Egy másik potenciális irány, amit egyelőre főként vizes élőhelyeken lehet alkalmazni, a környezeti DNS (environmental DNA) módszere. A vízi és részben vízi szervezetek DNS-t juttatnak a környezetükbe a nyálkájuk, ürülékük, vizeletük és maradványaik révén. Ennek révén a víztestekben lévő DNS-t fel lehet használni egy-egy jelenlévő faj kimutatására (Ficetola és mtsai. 2013). Ehhez hasonló a „metacommunity DNA barcoding” angol néven illetett módszer, amelynek a lényege, hogy egy tó maréknyi üledékéből, iszapjából kivonják a DNS-t, majd meghatározzák az összes élőlényt, ami előfordult ott. Ezen új eljárásokat elvileg szárazföldön is lehet használni, ha például ledarálunk egy mintát egy rét biomasszájából és megszekvenáljuk a benne lévő DNS-t, csak ez már invazív módszer lenne. Vajon a talajban lévő elpusztult szerves anyagot lehet-e ilyen célokra használni?

Szeretnék egy vitát indítani a fentiekben vázolt kérdésekről, úgyhogy bátran szóljatok hozzá!

Bajomi Bálint

Felhasznált irodalom:

-Caci, G.; Biscaccianti, A.; Cistrone, L.; Bosso, L.; Garonna, A. és Russo, D. (2013): Spotting the right spot: computer-aided individual identification of the threatened cerambycid beetle Rosalia alpina. Journal of Insect Conservation 17 (4): 787-795. o. DOI: 10.1007/s10841-013-9561-0.
-Ficetola, G. F.; Dejean, T.; Pompanon, F.; Taberlet, P. és Miaud, C. (2013): Environmental DNA for the detection of alien (and native) species in freshwaters. Konferencia-előadás összefoglalja. 17th European Congress of Herpetology, University of Pannon Egyetem, Veszprém, 44. o. Elérhető a http://seh2013.org/wp-content/uploads/2012/05/veszprem_abstracts.pdf internet-címen. Megtekintve: 2013.09.19.
-KVVM, Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium Természet- és Környezetmegôrzési Szakállamtitkárság (2007): Nemzeti Biodiverzitás-monitorozó Rendszer. Elérhető a http://www.termeszetvedelem.hu/_user/downloads/biomon/biodiverzitas-magyarbeliv-low-res.pdf internet-címen. Megtekintve: 2013.09.18.
-Yao, Q.; Lv, J.; Liu, Q. J.; Diao, G. Q.; Yang, B. J.; Chen, H. M. és Tang, J. (2012): An Insect Imaging System to Automate Rice Light-Trap Pest Identification. Journal of Integrative Agriculture 11 (6): 978-985. o.

gaborlovei 2013-09-21 11:20

Kedves Balint!
Nagyon orulok, hogy ez a tema teritekre kerult, koszonet az erdekes cikekrt es felvetesert. Az egyik idezett cikk egy kevesse hozzaferheto lapban jelnet meg, ez a kinai kiadasu, angol nyelvu Journal of Integrative Agriculture. Ennek en szerkesztobizottsagi tagja vagyok, igy megkapom a lapot. A cikk pdf-et elkuldom neked, az erdeklodok, gondolom toled megkaphatjak. Azt hiszem, en nem tolthetek fel pdf-et erre a honlapra.
Szives udvozlettel
Lovei Gabor

bb 2013-09-21 12:00

Válasz gaborlovei üzenetére

Kedves Gábor!

Köszönöm a cikket! Nekem sikerült megszereznem, olvastam is :-) Igen, az érdeklődők tőlem megkaphatják, ha írnak nekem egy levelet a bb(kukac)greenfo.hu címre.
Minden jót:
Bajomi Bálint

psolymos 2013-09-21 17:09

Érdekes blogbejegyzés. A biodiverzitás monitorozás valóban átalakulóban van a technológiai fejlődés eredménye képpen. Az okostelefonok helymeghatározó képessége és fotó felbontása valóban sok "citizen science" program alapja. Létezik is az eBird-höz hasonlóan eButterfly (http://ebutterfly.ca/) Jeremy Kerr kezdeményezésében (jelenleg 0 db megfigyeléssel Európából).

Az automatikus felvelő rendszerek (ARU: automadic recording unit) nagyban megnövelik az adatmannyiséget és csökkentik a munka közbeni sérülések kockázatát (ami Isten hátamögötti helyeken leginkább helikopter és quad balezetekben nyilvánul meg). Ilyen akusztikus rendszerek ízeltlábúak monitorozására is használhatók (ld. Penone et al. cikkét a legfrissebb Cons Biol kötetben), melynek jelentős hazai hagyományai is vannak (ld. Orci és mtsai Isophya, Pholidoptera és más fajokon végzett kutatásait). Ha ezeket az ARU-kat drónokkal kombináljuk, elképesztő játékszerket kapunk.

Az automatizált monitorozás előnyökkel is járhat. Pl. a programozható felvételi időszak miatt a madarak miatt telepített felvevőkkel lehetőség van kétéltűek és denevérek monitorizására is (hódok farokcsapkodása is hallatszik, a mókusokról nem is beszélve). Az automatikus hang alapú határozást szintén segíti ha a detektálások elkerülik a hajnali kórust, amikor sok faj egyszerre énekel. ARU rendszerek telepítésével még távolságbecslésre (így abszolút abundancia becslésre) is lehetőség nyílik.

Azonban minden ilyen új módszer bevezetése előtt érdemes elgondolkozni, hogy mi a kutatás tárgya. Pl. elég a jelenlét-hiány (DNA barcoding), vagy mennyiségi adatok is kellenek? Hogyan lehet figyelembe venni a detektálási hibát? Abban az esetben pedig, ha az új módszer egy régit vált fel és rengeteg meglévő adat van, hogyan viszonyul a 2 módszer érzékenysége, torzítottsága egymáshoz? Szükség van e "pilot" időszakra amikor a kettő párhuzamosan fut, stb.

Patyus 2013-09-22 10:34

Érdekes a felvetés, és bár sok, nehezen határozható ízeltlábú csoportnál kevéssé megvalósítható a begyűjtés nélküli monitorozás, azért vannak lehetőségek.

Mér az NBMR beindulásakor deklarált cél volt, hogy olyan egyszerű módszereket találjunk, amelyeket "amatőrök" is tudnak működtetni. Itt a cél persze első menetben a költségek csökkentése volt, de pl. a megporzó protokoll kidolgozásakor (ami azóta sajnos lekerült az NBMR palettájáról), teszteltünk olyan vizuális felmérési módszereket, amelyek során nem kell legyilkolni az állatokat. Persze ez a poszméheknél működik, ahol a fajok határozása viszonylag könnyebb, de a mikroszkóp nélküli, terepi határozás itt is hordozhat magában hibákat. A monitorozás céljától függően persze ezektől a hibáktól akár el is tekinthetünk.

A megporzók (főleg a poszméhek) esetében, csak hogy még egy kicsit hazabeszéljek, egy angliai/skót kezdeményezést pl. nagyon jópofának tartok. Kereső kutyákat tanítanak be a poszméhfészkek felkutatására, ami adott esetben még jobb adatokat szolgáltathat bizonyos fajok előfordulásáról, sőt egyedsűrűségéről, mint egy csapdázás, vagy vizuális felmérés! Ha minden jól megy, meg is próbálkozunk ezzel a dologgal itthon is... :-)

horvfe 2013-09-22 17:52

Kedves Mindenki!

Ez a fránya etikai szempont meglehetősen ellentmondásos dolog. Egyrészt nem ökológiai kategória, másrészt tényleg: "miért pusztítanánk el ha nem muszáj"? Jelen esetben a tudomány/mintavétel oltárán alkalmazunk invazív módszereket (mondjuk én nem vagyok zoológus) - ugyanakkor húsevő és nem elég tudatos fogyasztó lévén, durván kiveszem részem az emberiség mindennapos etikátlan életmódjában (persze nem én tekerem ki a csirke nyakát, és nem én tarolom az őserdőket). Ehhez képest egy kis fűhálózás ...?

Na de van még egy fontos kutatáselméleti szempont, ami eddig nem került terítékre. Az invazív mintavételi módszer durván módosíthatja a vizsgálat eredményét - a jelölés/visszafogás éppen e miatt remek dolog (a populáció alapvető tulajdonságait nem változtatja meg pl. egy csapdázás). Erről viszont eszembe jutott Horváth Győző sztorija (remélem nem haragszik meg, hogy leírom). Egy ilyen vizsgálata során egy róka módszeresen kifosztotta az élvefogó csapdákat (kiette a fogott kisemlősöket). A róka persze nem volt "etikátlan", viszont a jelölés/visszafogásos kísérletet meghíusította.

Horváth Ferenc (MTA ÖK)

bb 2013-09-22 20:41

Válasz horvfe üzenetére

Kedves Ferenc!

Abban igazad van, hogy az etika nem ökológiai kategória. Viszont a szomszédos tudományterületnek, a természetvédelmi biológiának az alapját képezik az etikai megfontolások. A monitorozási tevékenységek egy részét pedig ma már természetvédelmi céllal végezzük.

Húst én is eszem, szombaton például egy barátomnál nagyon finom marhapörköltet ettünk :-) Viszont szintén etikai megfontolásból próbálok kevesebb húst enni, és keresem a bio lehetőségeket. Engem nem a csirke megölése zavar, ez természetes, mivel csúcsragadozóként része vagyunk a táplálékláncnak, hanem az a problémám, hogy milyen körülmények között tartják a csirkéket a "gyárban".

Amit azzal kapcsolatban írsz, hogy az invazív módszer módosítja a kutatás eredményét, azon én is gondolkodtam. Felmerült bennem, hogy mennyire megbízható az az eredmény, amit az erdészeti fénycsapda-hálózat mutatott ki (több évtized alatt számottevő csökkenés), hiszen egy-egy csapda valószínűleg saját maga is hozzájárulhatott a populáció csökkenéséhez, évi több tízezer egyed elpusztításával.

Bajomi Bálint

batary 2013-09-23 09:51

Kedves Bálint!

Szerintem is érdekes cikk, és ötletek, hogy hogyan minimalizálhatjuk a tudomány oltárán feláldozott állatok számát.

Az első ötleted a vadkamerás csapdáról ízeltlábúakra már létezik valamilyen szinten - méghozzá magyar fejlesztés egy Life projekt keretében: http://medaphon.hu/ A módszert Dombos Miklós mutatta be az idei SzüSzi-n. Valószínüleg azonban egyelőre ez is invazív mószer, hiszen egy hónapokra kihelyezett viszonlyag bonyolult eszközt nem hiszem, hogy hetente többször ürítenének.

Üdv: Batáry Péter

psolymos 2013-09-23 18:45

Horváth Ferenc felvetése az eltávolításos mintavételről érdekes. A fénycsapdák hatósugara több km, több 10 km lehet. Az erdészeti kártevők rajzásgörbéjét valószínűleg nem torzítja jelentősen az egyedek kifogása. De a probléma más csoportoknál pl. talajcsapdázás esetén valóban torzíthatja az eredményeket amennyiben nem kerül sor korrekcióra.

Sietnék megjegyezni, hogy ennek módszerei nagy hagyományokkal rendelkeznek (ld. Moran, Zippin és Seber munkái az 1950-es és 60-as évekből) és rutinszerűen alkalmazzák őket trófeavadak populáció paramétereinek becslésére. A gerinctelenek esetén a módszerek hiánya egyrészt a mintavételi különbségekre vezethetők vissza, másrészt ignoranciára.

Érdekesség képen még az is megemlítendő, hogy a híres Gause féle 2-fajos Paramecium kísérletek eredményeinek kiértékelésekor is változik némileg az eredmény (az együttélés eléggé valószínű) ha a pipettázással eltávolított egyedeket és a mintavételi hibát is figyelembe veszik (ld. Brian Dennis munkáit e témában).

pozsgaig 2013-10-09 18:27

Válasz Patyus üzenetére

Kedves Patyus!
Nagy-Britanniaban nagyon sok jol mukodo rendszer van, ahol amatorok megfigyeleseit "konvertaljak" tudomanyos ertekkel biro adatbazisokka. A magyarorszagi Harlekin Projekt (www.coleoptera.hu/harlekin) - illetve a jovo- es remenybeli kiterjesztese - es a Vadonleso is hasonlo celokat tuzott ki maga ele. Sajnos sem az allami, sem a kozossegi tamogatas feltetelei nem ugyanazok a ket orszagban. Nyilvanvalo azonban, hogy ezek az adatgyujto oldalak nagyreszt csak konnyen, fenykeprol azonosithato fajokra hasznalhatok. Egyertelmuen hasznos szerepuk van azonban egy "amator", de egy taxonomiai csoportot magas szinten hatarozni tudo reteg oktatasaban, es az alatalnos erdeklodes felkelteseben. A nagy adattomeg kozt felrehatarozasok, hibas bejegyzesek ugyan elofordulnak, de egy nme teljesen pontos adatbazis is tobbet er, mint egy ures.
Sajnos a poszmehfeszkek keresese kutyakkal - tudtommal - nem igazan jott be.

tartally 2013-10-15 17:36

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

bb 2013-10-25 13:56

Kedves András!

Ide is kirakom az újabb bejegyzésnél írt kommentemet.

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

Új hozzászólás

Egyszerű szöveg

  • A HTML jelölők használata nem megengedett.
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.
  • A webcímek és e-mail címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
CAPTCHA
Ez a kérdés teszteli, hogy vajon ember-e a látogató, valamint megelőzi az automatikus kéretlen üzenetek beküldését.