Aktuality výzkumu

Introdukce neboli zavlečení nepůvodních druhů je celosvětovým problémem, který způsobuje významný pokles biodiverzity a dalekosáhlé socioekonomické problémy. Obchod s akvarijními a terarijními zvířaty je bohužel jedním z hlavních zdrojů šíření nepůvodních druhů, a to ať už se jedná o úmyslné vypuštění nechtěných mazlíčků, kteří začínají přerůstat jejich majitelům objem akvária, popřípadě likvidují jeho ostatní obyvatele, anebo neúmyslné úniky během domácího držení, transportů a překladů. Chabou útěchou pro nás – obyvatele mírného pásma – může být skutečnost, že většina těchto obchodovaných druhů, ať už se jedná o korýše nebo ryby, je tropického původu a v našem podnebí není schopna dlouhodobě přežít nepříznivé zimní období. Chabou útěchou proto, že některé organizmy se dokáží až obdivně přizpůsobit nepříznivým podmínkám anebo, jako v našem případě, se objeví tam, kde je nepříznivé teploty nemusí trápit.

V naší dlouhodobé studii jsme se s kolegy z Maďarska zaměřili na monitoring termálních lokalit v okolí velkých měst, jako jsou Budapešť anebo Miškovec. Během třech let se nám podařilo identifikovat zástupce sladkovodních krevet s dobře etablovanou populací druhu Neocaridina denticulata a výskytem dalších čtyř druhů (Caridina babaulti, Atyopsis moluccensis, C. gracilirostris a C. multidentata), z nichž tři posledně jmenované byly v Evropě ve volné přírodě zaznamenány poprvé. Navíc byly na těchto lokalitách nalezeny i druhy nepůvodních raků. Kromě v Evropě rozšířeného raka mramorovaného (P. virginalis) a raka červeného (P. clarkii), také druhy raků rodu Cheraxpocházející z Austrálie a ostrova Nová Guinea, a to raka červenoklepetého (Cherax quadricarinatus), raka cihlového (C. boesemani), raka ohňohrotého (C. snowden) a čtyři dosud vědou nepopsané druhy.

Naše nálezy poukazují na atraktivitu termálních lokalit v blízkosti velkých aglomerací, kam bývají nechtěné druhy akvarijních organismů s oblibou vysazovány, a také na akvaristický obchod, jakožto zdroj nepůvodních druhů. Rovněž jsme potvrdili známý fakt, že je nutné vhodnými edukačními nástroji zvyšovat povědomí o nepůvodních druzích a jejich vlivu na životní prostředí mezi amatérskými chovateli a překupníky akvarijních organismů, kde je obecně míra povědomí o negativních dopadech nepůvodních organismů nízká.

Podrobnější informace jsou dostupné v našich původních článcích:

• Bláha, M., Weiperth, A., Patoka, J., Szajbert, B., Balogh, E.R., Staszny, A., Ferincz, Á., Lente, V., Maciaszek, R., Kouba, A., 2022. The pet trade as a source of non-native decapods: the case of crayfish and shrimps in a thermal waterbody in Hungary. Environmental Monitoring and Assessment 194(10), 795. https://doi.org/10.1007/s10661-022-10361-9
• Weiperth, A., Bláha, M., Szajbert, B., Seprős, R., Bányai, Z., Patoka, J., Kouba, A., 2020. Hungary: a European hotspot of non-native crayfish biodiversity. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems 421, 43. https://doi.org/10.1051/kmae/2020035

Napsal: doc. Ing. Martin Bláha, Ph.D.

The introduction of non-native species is a problem that causes significant biodiversity and socio-economic losses worldwide. The freshwater pet trade is one of the primary sources of the introductions – intentionally and accidentally – of non-native species and escapes of traded organisms. The fact that most of these traded species, mainly crustaceans and fish, is of tropical origin and, in our climate, cannot survive the adverse winter period for a long time may be of little consolation to the inhabitants of the temperate zone. It is a poor consolation because some organisms can adapt admirably to adverse conditions or, as in our case, they appear where the adverse temperature conditions don’t matter.

Together with Hungarian colleagues, we focused on and monitored the thermal waters in the vicinity of large towns in Hungary, Budapest and Miskolc. During the three seasons, we identified representatives of freshwater shrimps, with a well-established population of Neocaridina denticulata and the occurrence of four other species (Caridina babaulti, Atyopsis moluccensis, C. gracilirostris and C. multidentata). The three later species were recorded for the first time in the European wild. Additionally, we found non-native crayfish species already distributed in Europe (Procambarus virginalisand P. clarkii), but also Cheraxspecies originating in Australia and New Guinea (C. quadricarinatus, C. boesemani, C. snowden) and other four scientifically undescribed species of this genus.

Our study highlights the attractiveness of thermal waterbodies in the temperate zone to release unwanted freshwater pets, and the ornamental aquaculture with the related pet industry to be important sources of non-native species in general. The awareness of the possible consequences of releasing non-native ornamental animals was found to be generally poor amongst aquarium hobbyists, pet shop owners and traders. The education of the general public that deals with responsible pet ownership is therefore needed.

Detailed information can be found in our original articles: 

• Bláha, M., Weiperth, A., Patoka, J., Szajbert, B., Balogh, E.R., Staszny, A., Ferincz, Á., Lente, V., Maciaszek, R., Kouba, A., 2022. The pet trade as a source of non-native decapods: the case of crayfish and shrimps in a thermal waterbody in Hungary. Environmental Monitoring and Assessment 194(10), 795. https://doi.org/10.1007/s10661-022-10361-9
• Weiperth, A., Bláha, M., Szajbert, B., Seprős, R., Bányai, Z., Patoka, J., Kouba, A., 2020. Hungary: a European hotspot of non-native crayfish biodiversity. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems 421, 43. https://doi.org/10.1051/kmae/2020035

Written by: doc. Ing. Martin Bláha, Ph.D.

Na Fakultě rybářství a ochrany vod JU, Výzkumném ústavu rybářském a hydrobiologickém, v Laboratoři vodní toxikologie a ichtyopatologie, byl v únoru až březnu 2025 realizován projekt TNA v rámci programu Aquaexcel 3.0.

Hlavní řešitelkou projektu byla doktorandka Alessia Caferro z Univerzity v Kalábrii v Itálii.

Alessia Caferro uspěla s projektem nazvaným „Chronic Toxicity of Biopesticide NeemAzal®-T/S on embryo-larval crayfish Procambarus virginalis“. Odpovědnou řešitelkou za FROV JU byla Ing. Nikola Mikušková, Ph.D.

Doktorandka Alessia strávila 14 dní v Laboratoři vodní toxikologie a ichtyopatologie ve Vodňanech, kde probíhal chronický test toxicity na embryo-larválních jedincích raka mramorovaného (Procambarus virginalis). V rámci tohoto testu došlo k porovnání různých metod pro stanovení oxidativního stresu a antioxidačních enzymů a optimalizaci jejich využití pro biochemickou analýzu račích tkání. Na základě svých výzkumných zkušeností a odborných znalostí bude Alessia zkoumat vliv biopesticidu s účinnou látkou Azadirachtin na raný vývoj raka mramorovaného, který se běžně používá pro ochranu plodin jak v akvaponii, tak v běžných sklenících.

TNA přístup je bezplatný. Projekt AE3.0 hradí náklady na vedení experimentu vč. cestovních a pobytových výdajů.

Více informací o projektu Aquaexcel3.0 a programu TNAzde.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. 871108 (AQUAEXCEL3.0). This output reflects only the author’s view and the European Commission cannot be held responsible for any use that may be made of the information contained therein.

TNA Toxicity of Biopesticide

At the Faculty of Fisheries and Protection of Waters of the University of South Bohemia, the Research Institute of Fisheries and Hydrobiology, and the Laboratory of Aquatic Toxicology and Ichthyopathology, a TNA project was carried out as part of the Aquaexcel 3.0 program in February and March 2025.

The main leader of the project was PhD student Alessia Caferro from the University of Calabria, Italy.

PhD student Alessia Caferro succeeded with the project titled "Chronic toxicity of the biopesticide NeemAzal®-T/S on embryo-larval stages of Procambarus virginalis". The responsible investigator at the Faculty of Fisheries and Protection of Waters of the University of South Bohemia was Ing. Nikola Mikušková, Ph.D.

Alessia spent 14 days in the Laboratory of Aquatic Toxicology and Ichthyopathology in Vodňany, where a chronic toxicity test was conducted on embryo-larval stages of the marbled crayfish. During this test, various methods for determining oxidative stress and antioxidant enzymes were compared, and their application was optimized for biochemical analysis in crayfish tissue. Based on her research experience and expertise, Alessia will investigate the effect of the biopesticide containing the active ingredient Azadirachtin, which is commonly used for crop protection in both aquaponics and traditional garden greenhouses, on the early development of the marbled crayfish.

The access is free of charge. The AE3.0 project will pay for the experimental costs as well as the travel and subsistence costs.

More information about the project and its TNA program ishere.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. 871108 (AQUAEXCEL3.0). This output reflects only the author’s view and the European Commission cannot be held responsible for any use that may be made of the information contained therein.

A recent study published in Freshwater Biology by Oficialdegui et al. (2025) examines the genetic diversity of the invasive red swamp crayfish (Procambarus clarkii) in the pet trade market. Native to the southern United States and northern Mexico, this species is the most widespread and invasive crayfish species globally. While the introduction routes of aquaculture-derived populations have been identified through molecular methods and historical records, traceability in the pet trade market remains more difficult to achieve.

In collaboration with researchers from Czechia, Germany, the Netherlands, Belgium, Hungary, Slovakia, Austria, and Poland, 283 pet-traded and feral red swamp crayfish individuals were obtained from across Europe and Southeast Asia. At the Faculty of Fisheries and Protection of Waters, University of South Bohemia, a fragment of the mitochondrial gene for cytochrome c oxidase subunit I (COI) was sequenced to determine the genetic variation among these individuals originating from pet shops, an outdoor aquaculture pond and established feral populations likely originating from ornamental releases.

The study’s findings reveal low genetic diversity in pet shops, likely due to the limited number of founder individuals for most ornamental stocks. In contrast, feral populations, particularly in Hungary, show higher variability, arguably resulting from recurrent introduction events from various sources. The study suggests that the crayfish in the European pet trade predominantly originate from the Asian ornamental trade rather than from their native range.

Given the presence of various red swamp crayfish colour morphs in the aquarium trade (Figure 1), molecular methods at border controls and post-border, in cooperation with research institutions, can serve as preventive measures to halt the importation of EU-listed invasive species. We advocate the use of molecular analyses for both species identification and tracking the introduction routes of biological invasions.

Further details can be found in the original paper: Oficialdegui, F.J.; Bláha, M., Prati, S., Lipták, B., Weiperth, A., Bányai, Z.M., Maciaszek, R., Patoka, J., Scheers, K., Lemmers, P., Petutschnig, J., Petrtýl, M., Petrusek, A., Kouba, A. (2025). Contrasting patterns of genetic variability in pet-traded red swamp crayfish Procambarus clarkii and its feral populations. Freshwater Biology, 70(2):e70008. https://doi.org/10.1111/fwb.70008

Written by: Francisco J. Oficialdegui

Figure 1.A variety of colour morphs and patterns in the red swamp crayfish used in this study. Photo credits: (a) Rafał Maciaszek; (b) Kevin Scheers; (c, d, g, h, i) Surya Gentha Akmal and (e, f) Pim Lemmers.

...Ne to mu jen tluče srdce.

Existuje několik druhů metod měření srdečního tepu, které jsou založené na různých principech. Jak u člověka, tak u raka se využívá princip měření odraženého infračerveného světla. U člověka vypadá sensor jako kolíček na prst, který dostanete v nemocnici. U raka pak jako malá krabička s drátky připevněná na záda raka. Obě zařízení monitorují srdeční aktivitu. U raka se monitoruje srdeční aktivita, protože její změna odráží změny v kvalitě vody, ve které se rak pohybuje. Tomuto principu se říká odborně bio-indikace a rak se tedy využívá jako rychlý bioindikátor výskytu nežádoucích látek ve vodě.

Měření srdeční aktivity pomocí infračerveného světla má svá omezení, a proto vědci z Laboratoře zpracování signálu a obrazu dohromady s vědci z Akustické Laboratoře Univerzity v Le Mans hledali nové možnosti, jak srdeční aktivitu monitorovat. Srdce rozvádí krev po těle raka mechanickými stahy. Tyto stahy způsobují vibrace, které svou frekvencí (četností) odpovídají tlukotu srdce. Proto byl na raka umístěn citlivý akcelerometr, který umožňuje měřit vibrace objektů. Akcelerometr zaznamenává všechny pohyby objektu a převádí je na elektrický signál. Pokud tedy něco pravidelně vibruje, bude mít signál periodickou podobu.

Tento postup umožňuje nejen snímat srdeční aktivitu raka, ale umožňuje detekovat i pohyb raka (pravidelný signál se ztratí). Toto je výhoda oproti stávajícímu infračervenému řešení, které musí pro detekci pohybu použít kameru.

Podrobné informace lze nalézt v původním článku Novak, A., Cisar, P., 2020. Crayfish heart rate monitoring with an accelerometer. Ecological Indicators 111: 105993. (IF 2018 = 4,490; AIS 2018 = 0,899).

Eleven psychoactive pharmaceuticals including antidepressants were found in trouts from recipients of wastewater treatment effluents. Treated effluents from municipal sewage treatment plants (STPs) are important sources of pharmaceutically active compounds including psychoactive pharmaceuticals. Therefore, aquatic organisms living in streams affected by the effluent of STPs are exposed throughout their lives to these substances which could alter their behaviour.

This study was focused on exposure of brown trout (Salmo trutta) to natural conditions of a stream (Zivny stream) affected by the effluent of a STP (Prachatice) for defined time periods. Fish originated from the stream were caught in control locality, tagged and immediately restocked to locality downstream the effluent of STP (0.1 – 3 km). Fish were then caught and sampled after one, three and six months from the beginning of the exposure (October, January and April).

Eleven psychoactive pharmaceuticals (citalopram, clomipramine, haloperidol, hydroxyzine, levomepromazine, mianserin, mirtazapine, paroxetine, sertraline, tramadol and venlafaxine) were found above the limit of quantification in at least one fish tissue, whereas only six of them was found in water or in passive samplers. Liver and kidney were organs with the highest concentration of these compounds while in brain only antidepressant sertraline was detected. The results of unique experiment emphasized the significant contribution of bioaccumulation via food webs for some psychoactive pharmaceuticals (citalopram, mianserin, mirtazapine and sertraline) by the comparison of calculated bioaccumulation factor (BAF, exposure via water and food) with predicted bioconcentration factor (BCF, exposure only via water).

Detailed information can be found in publication: Grabicova, K., Grabic, R., Fedorova, G., Fick, J., Cerveny, D., Kolarova, J., Turek, J., Zlabek, V., Randak, T., 2017. Bioaccumulation of psychoactive pharmaceuticals in fish in an effluent dominated stream. Water Research, 124:654-662.

Rak nažloutlý je prvním nalezeným jeskynním rakem žijícím mimo Severní Ameriku. Jedná se o unikátní objev, který přispěje k poznání evolučního vývoje nepříbuzných druhů a jejich přizpůsobení se extrémnímu prostředí, jakým jsou jeskyně.

“Objevený rak nažloutlý (Cherax acherontis) má vlivem nedostatku světla zakrnělé oči a jeho tělo ztratilo téměř veškerou pigmentaci. I ostatní znaky jsou podobné severoamerickým jeskynním druhům raků a svědčí o tzv. „sbíhavé“ evoluci, kdy se nepříbuzné druhy vyvíjejí podobně kvůli působení prostředí, ve kterém žijí,” popisuje doktor Martin Bláha z Fakulty rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity. Nově objeveného raka popsali společně s kolegou Jiřím Patokou a Antonínem Koubou v uznávaném taxonomickém novozélandském časopise Zootaxa. Jejich objev vzbudil ve světě značný ohlas a byl označen za jednu z nejvýznamnějších událostí v poznání raků v poslední době, která mimo jiné poskytne důležité poznatky o evolučních procesech.

Výzkumníci Jiří Patoka z České zemědělské univerzity v Praze a Martin Bláha s Antonínem Koubou z Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích se novoguinejským rakům věnují již několik let a na kontě mají mimo jiné i dřívější popisy dvou do té doby pro vědu neznámých druhů. Jakmile se od domorodého průvodce dozvěděli, že v horách provincie Papua žije endemický rak obývající ponornou řeku protékající krasovými jeskyněmi, rozhodli se uspořádat expedici s cílem tajemného jeskynního raka objevit a prozkoumat. Přípravy se neobešly bez potíží, především bylo nutné zajistit dostatek finančních prostředků. “Také terén na Nové Guineji je náročný, stejně tak domluva s místními obyvateli. Riziko nepřízně počasí, úrazu či nemocí vědecké výzkumy značně komplikuje,” vysvětluje doktor Jiří Patoka. Bez nadsázky je možné velkou část tohoto největšího tropického ostrova i v dnešní době označit za téměř neprozkoumanou. Čeští vědci si z výzkumu odnášejí také zážitky spojené ze soužití s místními obyvateli ve vesnici Palimoro, která jim byla po čas průzkumu domovem.

Na základě této i předchozích studií se úspěšně rozvíjí mezinárodní spolupráce, do které je nyní zapojeno pět indonéských univerzit a jedno muzeum. Na indonéských pracovištích je tak umožněno působit českým studentům a vědeckým pracovníkům, stejně tak indonéští výzkumníci a studenti cestují na stáže do České republiky. “Do budoucna určitě plánujeme další expedice do Indonésie včetně Nové Guineje. Tento region je nesmírně bohatý na doposud neobjevené račí druhy, jeho ekosystém je ale vystaven i mohutnému náporu nepůvodních druhů zavlečených člověkem. Ty se v mnoha případech chovají invazivně a nenávratně poškozují zdejší unikátní ekosystémy,” dodává Martin Bláha.

Krátké video můžete zhlédnout zde.

Kontakt:

Jeseteři jsou jedni z nejstarších žijících ryb, které se od ostatních obratlovců odlišují jedinečným způsobem embryonálního vývoje střeva. Zatímco u většiny obratlovců žloutek vajíčka/jikry slouží jako zdroj výživy buď intracelulárně (uvnitř buněk endodermu), nebo extracelulárně přes žloutkový váček, jeseteři používají jinou strategii.

Během vývoje embrya vznikají ve vegetativní hemisféře jikry specializované žloutkové buňky, jejichž jedinou funkcí je zajistit endogenní výživu embrya. Tyto buňky jsou postupně obklopeny vyvíjejícím se střevem, které je začíná trávit ještě před tím, než embryo přijme potravu z vnějšího prostředí. Tato jedinečná schopnost trávit vlastní zdroj výživy přímo uvnitř trávicího traktu již během embryonálního vývoje představuje unikátní adaptaci mezi obratlovci.

Primordiální gonocyty (PGCs), prekurzory zárodečných buněk, se však rovněž tvoří z těchto žloutkových buněk. Co je odlišuje od ostatních žloutkových buněk je přítomnost zárodečné plazmy, která PGC specifikuje a určuje jejich budoucí funkci. Po svém vzniku v oblasti vegetativního pólu jikry se PGC musí přesunout z oblasti určené ke trávení do zárodečné lišty, kde se podílejí na vývoji reprodukčního systému. Tato kombinace raného trávení endogenní výživy a současné migrace specifikovaných zárodečných buněk ukazuje na jedinečnost vývojových procesů u jeseterů a jejich unikátní odlišnost od ostatních obratlovců.

Tento objev zdůrazňuje jedinečné přizpůsobení jeseterů, které jim umožňuje optimalizovat výživu a vývoj reprodukčních buněk v embryonálním stadiu. Ukazuje, jak odlišné evoluční strategie přispívají k přežití těchto starobylých rybích druhů. Jeseteři tak nejen potvrzují svou výjimečnost mezi rybami, ale přinášejí i nové poznatky o rozmanitosti vývojových procesů mezi obratlovci.

Podrobné informace lze nalézt v původním vědeckém článku: Shah, M.A., Xie, X., Rodina, M., Štundl, J., Braasch, I., Šindelka, R., Rzepkowska, M., Saito, T., Pšenička, M., 2024. Sturgeon gut development: a unique yolk utilization strategy among vertebrates. Frontiers in Cell and Developmental Biology 12: 1358702. https://doi.org/10.3389/fcell.2024.1358702

Autor: doc. Martin Pšenička

Obr. 1: Larva jesetera malého: Exkrece stráveného žloutku před prvním příjmem potravy

Obr. 2: Porovnání vývoje střeva mezi rybami (bichir – bichir, sturgeon – jeseter, gar – kostlín a zebrafish – danio).Žlutou barvou je znázorněn žloutek a zelenou barvou trávicí trubice. 

Sturgeons, one of the oldest living fish species, differ from other vertebrates with their unique gut development. While in most vertebrates the yolk of the egg serves as a source of nutrition either intracellularly (within endoderm cells) or extracellularly via the yolk sac, sturgeons have evolved a different strategy.

During embryonic development, specialized yolk cells form in the vegetal hemisphere of the embryo. These cells serve exclusively to provide endogenous nutrition to the developing embryo. As the sturgeon’s gut develops, it gradually surrounds these yolk cells and begins digesting them before the embryo consumes any external food. This remarkable ability to digest its own endogenous nutritional source within the gut during embryonic development represents a unique adaptation among vertebrates.

Primordial germ cells (PGCs), the precursors of reproductive cells, also arise from these yolk cells. What sets them apart from other yolk cells is the presence of germ plasm, which specifies their future role. After their formation in the vegetal pole of the egg, PGCs must migrate away from the digestion zone to the germinal ridge, where they contribute to the development of the reproductive system. This combination of early digestion of endogenous nutrition and the migration of specified germ cells highlights the evolutionary distinctiveness of sturgeon development compared to other vertebrates.

This discovery underscores the sturgeon’s unique adaptations, allowing them to optimize both nutrition and the development of reproductive cells during embryogenesis. It also demonstrates how different evolutionary strategies contribute to the survival of ancient fish species. Sturgeons not only reaffirm their exceptional place among fish but also provide new insights into the diversity of developmental processes in vertebrates.

Detailed information can be found in the original article: Shah, M.A., Xie, X., Rodina, M., Štundl, J., Braasch, I., Šindelka, R., Rzepkowska, M., Saito, T., Pšenička, M., 2024. Sturgeon gut development: a unique yolk utilization strategy among vertebrates. Frontiers in Cell and Developmental Biology 12: 1358702. https://doi.org/10.3389/fcell.2024.1358702

Written by: Martin Pšenička, PhD.

Fig. 1: Larva of Sterlet Sturgeon: Excretion of Digested Yolk Before First Feeding

Fig. 2: Comparison of Gut Development in Fish. The yolk is shown in yellow and the digestive tube in green.

Raci patří do skupiny živočichů, kteří jsou využíváni jako bioindikátory čisté vody. Jsou velmi citliví na změny v kvalitě vody a rychle na ně reagují. Díky tomu mají raci velký potenciál jakožto detektory znečišťujících látek například v úpravách vody nebo v pivovarech. I drobnější změna kvality vody se projeví na frekvenci srdečního tepu u exponovaných raků.

Vědci vyvinuli několik počítačových systémů, které mechanismu spočívajícího v detekci a analýze srdečního tepu raků používají. Hlavním problémem jsou ale dráty nebo optická vlákna, které je nutné k přenosu signálu ze snímače využívat. Snímač je umístěn na zádech raka, odkud je signál přenášen do počítače. Tyto sensory a jejich připojení ale znemožňují umístit více raků do jednoho akvária a omezují i jejich pohyb.

Vědci na Fakultě rybářství a ochrany vod tento problém vyřešili. Díky spolupráci dvou laboratoří, Laboratoře etologie ryb a raků a Laboratoře zpracování signálu a obrazu, vytvořili originální systém sledování srdečního tepu, který je založen na zcela neinvazivním, bezdotykovém hardwaru. Systém dokáže stanovit frekvenci srdečního rytmu kombinací infračerveného osvětlovače a citlivé kamery. Není třeba žádný sensor, a proto je možné monitorovat více raků v jednom akváriu současně. Tento systém je navíc levnější a představuje efektivnější ekvivalent již stávajících metod.

Zdroj: Císař, P., Saberioon, M., Kozák, P., Pautsina, A., 2018. Fully contactless system for crayfish heartbeat monitoring: Undisturbed crayfish as bio-indicator. Sensors and Actuators B: Chemical 255: 29-34. (IF 2016 = 5.401; AIS 2016 = 0.786).

• Horní obrázek – snímek infračervené kamery, bílé obdélníky představující reflexní značky kolem oblasti srdce, červený obdélník je detekován softwarem automaticky a vložen do obrazu.
• Dolní obrázek – změny množství infračerveného červeného světla odraženého od srdce s detekovanými lokálními minimy a maximy představujícími smrštění a roztažení srdce raka.

Video from the TNA project

Dr. Atife Tuba BEKEN from the Central Fisheries Research Institute in Trabzon, Türkiye, spent 6 weeks in the Research Institute of Fish Culture and Hydrobiology of the FFPW USB working on the TNA project called „Cryoresistance of sturgeon sperm after hypothermic“ which was carried out as part of the Aquaexcel3.0 project.

Atife together with the RIFCH team led by Dr. Borys Dzyuba worked on sterlet sturgeon (Apicenser ruthenus) reproduction, focusing on improving sperm cryopreservation techniques.

The TNA project aimed to refine sperm cryopreservation practices by determining how long sperm can be stored before freezing without compromising its cryoresistance.

The findings revealed that adding antioxidants to the storage medium helps to maintain sperm cryoresistance, thereby enhancing the potential for the application of sperm cryopreservation in sturgeon conservation programs.

To discover more, watch the short video.

The TNA access was free of charge.The AE3.0 project pays for the experimental costs as well as the travel and subsistence costs.

More information about the AE3.0 project and its TNA program ishere.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. 871108 (AQUAEXCEL3.0). This output reflects only the author’s view and the European Commission cannot be held responsible for any use that may be made of the information contained therein.

Růst lidské populace a její požadavky na kvalitní zdroje bílkovin vedly k nadměrnému nebo úplnému vyčerpání 80 % světových populací ryb. To vede k neustálému růstu produkce světové akvakultury (chov ryb a jiných vodních organismů), která se tak stala jedním z nejrychleji se rozvíjejících potravinářských odvětví. Současná sladkovodní akvakultura se opírá o hrstku rybích druhů (např. amur bílý, tolstolobik bílý, kapr obecný, tlamoun nilský, losos obecný), které tvoří přes 90 % její produkce. Z důvodu zvýšení trvale udržitelného rozvoje akvakultury má proto zásadní význam diverzifikace produkce ryb, přičemž okoun říční (Perca fluviatilis) je jedním ze slibných kandidátů. Vzhledem k jeho vysoké ceně a rostoucí poptávce spotřebitelů je okoun říční vhodný pro chov v  recirkulačních akvakulturních systémech (RAS). Přestože je okoun říční chován v RAS již více než dvě desetiletí, objem jeho produkce není stále dostatečný, aby vyhověl požadavkům trhu. Jako hlavní limitující faktory jsou obvykle uváděny pomalý růst, malá velikost a sensitivita larev. Tyto vlastnosti lze však zlepšit zaváděním biotechnologických postupů, např. domestikací a selektivním šlechtěním.

Podle několika studií se mohou zootechnické vlastnosti (růst, přežití) výrazně lišit mezi různými geograficky odlišnými populacemi okouna říčního, což naznačuje, že geneticky různé populace vykazují různé růstové charakteristiky v kontrolovaných podmínkách. Před zahájením biotechnologických postupů je tedy nutné určit populace vhodné pro chov v RAS. Výběr vhodných populací okouna říčního s následnou aplikací biotechnologických metod tak může v blízké budoucnosti výrazně zvýšit produkci tohoto druhu. Dosud však nebylo provedeno srovnání růstových charakteristik okouna říčního, které by bylo podpořeno genetickými analýzami.

Český výzkumný tým (Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích) společně s francouzskými kolegy (University de Lorraine v Nancy, Francie) provedli experiment, kde zkoumali vliv genetické diferenciace na zootechnické vlastnosti okouna říčního. Tři geograficky odlišné populace okouna z České republiky, Slovenska a Polska byly porovnány v kontrolovaných podmínkách RAS z hlediska přežití, růstových parametrů a kanibalismu během 115 dnů po vylíhnutí. Tyto výsledky byly spojeny s genetickým hodnocením založeným na čtyřech mitochondriálních markerech: cytochromu b, D-loop kontrolní oblasti, 16S rRNA a cytochrom oxidasy I.

Rozdíly získané během chovu byly pozorovány především mezi geneticky odlišnou polskou populací a geneticky podobnými populacemi ze Slovenska a České republiky. Na konci experimentu byla specifická růstová rychlost polské populace významně vyšší než u ostatních populací. Kanibalismus a přežití se u zkoumaných populací na konci experimentu nelišily, což vylučuje vliv genetického potenciálu na tyto parametry v této studii. Mezi geneticky podobnými populacemi byly zaznamenány také rozdíly, avšak statisticky neprůkazné. Získané výsledky je však nutné interpretovat s ohledem na a) možné podhodnocení genetické variace založené na analýze pouze čtyř mitochondriálních markerů, b) důsledky odlišného zdravotního stavu, pre-experimentálních environmentálních podmínek ve zdrojových lokalitách nebo mezigeneračních vlivů. K posouzení významu těchto faktorů jsou proto potřebné  další studie.

Podrobné informace lze nalézt v původním článku Vanina, T., Gebauer, R., Toomey, L., Stejskal, V., Rutegwa, M., Kouřil, J., Bláha, M., Lecocq, T., 2019. Genetic and aquaculture performance differentiation among wild allopatric populations of European perch (Percidae, Perca fluviatilis). Aquaculture 503: 139–145.

Členům Laboratoře zárodečných buněk se podařilo jako prvním na světě vpravit nanočástice (nanočástice oxidu železa) do primordiálních gonocytů (prekurzorů gamet) in vivo. Nanočástice byly mikroinjikovány do zárodečné plasmy embrya těsně po oplození. Tato specifická cytoplasma má zásadní význam pro formování a diferenciaci zárodečných buněk. Nanočástice byly fluorescenčně značené, což nám umožňovalo sledování primordiálních gonocytů během embryogeneze. Po doputování primordiálních gonocytů do zárodečné rýhy (budoucích gonád) bylo možno vývoj těchto buněk dále pozorovat pomocí mikrotomografie. Tato metoda otevírá nové možnosti pro studium vývoje zárodečných buněk in vivo, izolaci těchto buněk pomocí magnetu (následovanou in vitro kultivací, kryoprezervaci a transplantaci do náhradních rodičů) nebo naopak jejich eliminaci pro účely sterilizace a produkce náhradních sterilních rodičů pomocí hypertermie (zahřátí ve střídavém elektromagnetickém poli). V našem případě se navíc jednalo o vzácné jesetery, kteří jsou podle Červené knihy ohrožených zvířat jednou z nejohroženějších skupin živočichů na světě.

Podrobné informace lze nalézt v původním článku: Khanzai Baloch, A.R., Fučíková, M., Rodina, M., Metscher, B., Tichopád, T., Shah, A.M., Franěk, R., Pšenička, M., 2019. Delivery of Iron Oxide Nanoparticles into Primordial Germ Cells in Sturgeon. Biomolecules 9: 333.