Duboko ispod zrcalne površine hrvatskih jezera, u prostoru gdje ljudsko oko rijetko zaviri, odvija se nevidljiva borba koja oblikuje živote brojnih organizama i održava ravnotežu čitavih ekosustava. Najnovija otkrića mikrobiologa otvaraju novo poglavlje u razumijevanju bakterija koje, iako mikroskopski malene, imaju ogroman utjecaj na kruženje hranjivih tvari i otpornost jezerskih sustava na klimatske promjene.

Neočekivana uloga bakterija u jezerskoj ekologiji

Do sada se smatralo da bakterije koje žive u slatkovodnim jezerima razgrađuju složene šećere, poput polisaharida, na način koji koristi široj zajednici – razgradnjom izvan stanice oslobađaju hranjive tvari koje zatim mogu koristiti i drugi mikroorganizmi. No, novo istraživanje domaćih i međunarodnih znanstvenika otkriva da se određene bakterije ponašaju krajnje sebično: zadržavaju vrijedne hranjive tvari za sebe, unutar svojih stanica, ograničavajući dostupnost drugim organizmima.

Ovo otkriće mijenja dosadašnju sliku o mikrobnom životu u jezerima i otvara brojna pitanja o tome kako ta „sebična“ strategija utječe na stabilnost hranidbenih mreža, osobito u uvjetima sve izraženijih klimatskih kolebanja.

Studija na hrvatskim jezerima – Kozjak i Crniševo

Istraživanje je provedeno na dvama vrlo različitim jezerima: hladnom i oligotrofnom jezeru Kozjak, smještenom u srcu Nacionalnog parka Plitvička jezera, te jezeru Crniševo koje se nalazi u južnijim krajevima i poznato je po toplijim temperaturama i većoj količini algi. Ova raznolikost omogućila je znanstvenicima da usporede kako mikroorganizmi funkcioniraju u kontrastnim uvjetima.

Tijekom više sezona – proljeće i ljeto 2022. te zima 2023. – uzimani su uzorci vode, a u laboratoriju su bakterije bile izložene različitim vrstama fluorescentno označenih polisaharida. Analizom su otkrili da pojedine vrste bakterija ciljano prepoznaju i interno procesuiraju određene šećere, čime se potvrđuje njihova selektivnost i „sebičnost“.

Sezonske varijacije i klimatski izazovi

U jezeru Kozjak sebična razgradnja bila je najizraženija tijekom zime, kada su resursi oskudni, dok je u Crniševu ta aktivnost dosegnula vrhunac tijekom ljeta, kada su hranjive tvari bile u izobilju zbog cvjetanja algi. Ovakvo ponašanje do sada je primijećeno isključivo u oceanskim ekosustavima, pa je njegovo otkrivanje u slatkovodnim sredinama izazvalo veliko iznenađenje u znanstvenim krugovima.

Ove promjene ne bi bile toliko važne da upravo bakterije ne čine temelj ekoloških lanaca – njihov način iskorištavanja hranjivih tvari može direktno utjecati na dostupnost hrane za fitoplankton, zooplankton, pa sve do riba i ptica koje o njima ovise. Sve to dodatno je komplicirano klimatskim promjenama, koje mijenjaju temperaturu vode, dužinu sezona i količinu dostupnih hranjivih tvari.

Selektivna razgradnja i mikrobna izbirljivost

Jedan od ključnih nalaza istraživanja bio je da bakterije ne reagiraju jednako na sve vrste polisaharida. Na primjer, pululan – šećer kojeg sintetiziraju određene gljive – identificiran je kao najčešća meta sebične razgradnje. Takva specifičnost ukazuje na visoku razinu prilagodbe bakterijskih zajednica okolišnim uvjetima i potencijalnu promjenu dinamike hranidbenih lanaca ako se ekološki uvjeti promijene.

S obzirom na to da se jezera poput Kozjaka zimi zalede, dolazi do svojevrsnog „resetiranja“ ekosustava, no toplije zime i kraći periodi zaleđenosti mogli bi u budućnosti narušiti tu prirodnu obnovu. Promjena takvih sezonskih obrazaca mogla bi imati dugoročne posljedice za ravnotežu mikrobnih zajednica i kruženje tvari poput ugljika i dušika.

Smještaj i vrijednost lokaliteta

Jezero Kozjak, dragulj Plitvičkih jezera, nije samo turistički biser, već i prirodni laboratorij za proučavanje klimatskih promjena. Njegovo smještanje unutar UNESCO-ve svjetske baštine pruža dodatni kontekst važnosti ovakvih istraživanja. S druge strane, jezero Crniševo, iako manje poznato široj javnosti, nudi iznimnu vrijednost kao reprezentant mediteranskih slatkovodnih sustava.

Smještaj oba jezera u različitim klimatskim zonama omogućio je znanstvenicima da razumiju kako mikroorganizmi reagiraju na promjenjive uvjete – od hladne zime Kozjaka do toplih ljeta Crniševa. Upravo ta kontrastna priroda pružila je dragocjene uvide u prilagodljivost i ponašanje bakterija.

Budućnost istraživanja – što slijedi?

Znanstveni tim sada planira proširiti istraživanje na nova jezera i proširiti genetsku analizu kako bi se otkrili konkretni geni i enzimi odgovorni za sebično ponašanje bakterija. Postavljaju si pitanje koliko su takve strategije rasprostranjene i kakva je njihova uloga u globalnom ciklusu ugljika – pitanju koje ima izravnu poveznicu s politikama zaštite okoliša i održivim razvojem.

Sve ove spoznaje naglašavaju potrebu za daljnjim proučavanjem mikroskopskog svijeta koji živi ispod površine naših jezera. Jer u vrijeme kada se sve više govori o smanjenju emisija i zelenim politikama, često zaboravljamo da bi odgovori mogli ležati upravo u najmanjim organizmima – bakterijama koje tiho, ali neumoljivo upravljaju vitalnim procesima u prirodi.