BIOLOGIJA

Pripremia: Jelena Milosavljević

Reintrodukcija živih vrsta

BILJKE KOJE SE VRAĆAJU

Živi svet nije ravnomerno raspoređen. Prema IUCN Plant Conservation Office postoje 234 područja izuzetno visokog diverziteta a, prema postojećim podacima, flora Balkanskog poluostrva broji 6.750 vrsta biljaka, od čega je 1.756 ili čak 27 odsto endemskih.

- Veliki je broj biljnih vrsta i podvrsta ugroženih na različite načine. Najveći broj tih vrsta su istovremeno endemske i lekovite, što upućuje na značaj njihove zaštite i neophodnost očuvanja genetskog fonda - navodi prof. Zlatko Giba, sa Instituta za botaniku Biološkog fakulteta i istraživač na Institutu za biološka istraživanja ‘'Siniša Stanković'' u Beogradu (IBISS).

Zastupljenost određene biljne vrste može biti toliko smanjena da je praktično nemoguća njena prirodna regeneracija i revitalizacija, pa čak i ukoliko se uklone štetni uticaji spolja. U ovim slučajevima neizbežna je primena različitih postupaka umnožavanja biljaka, kao što su: razvijanje kulture ćelija, tkiva i organa, somatska embriogeneza... koje su obuhvaćene pojmom in vitro tehnike razmnožavanja. Nakon uspešne aklimatizacije tako dobijenih biljaka na uslove spoljne sredine, sledi njihova reintrodukcija.

Rasad Rtanjske metvice (Nepete rtanjensis)

Pojam reintrodukcije označava veštačko vraćanje ugroženih biljnih vrsta na njihova prorodna staništa, sa kojih su iščezle ili preti opasnost da nestanu. U Institutu za biološka istraživanja ‘'Siniša Stanković'' u Beogradu, navode da ovaj projekat podrazumeva in vitro umnožavanje odabranih retkih i ugroženih vrsta iz familije Gentianaceae (familija lincura) sa područja Bakanskog poluostrva, posebno sa teritorije Srbije, u cilju njihove ex situ zaštite. - 1 -–Vrste koje su uključene u program zaštite, pre svega iz rodova Gentiana(lincura) i Centaurium (kičica), odabrane su na osnovu stepena ugroženosti vrste, ŠJM1Ćrasprostaranjenosti, stanja prirodnih staništa populacija i biološke prirode vrste.

- Reintrodukcija bi omogućila ‘'poboljšanje'' stanja i uvećanje brojnosti prirodnih populacija i smanjila opasnost od iščezavanja ugroženih biljaka - navodi prof. Giba.

Veliki broj vrsta iz familije Gentianae ima određena farmakološka svojstva zbog prisustva jedinjenja kao što su iridoidi, ksantoni, mangiferin i C-glukoflavonoidi koja se, na primer, koriste i u prehrambenoj industriji. S obzirom da je potražnja na tržištu velika, brojnost prirodnih populacija mnogih vrsta iz ove familije je veoma smanjena. U prilog tome govori i činjenica da je opstanak jedne od najpoznatijih vrsta lincure (Gentiana lutea) dovedena u pitanje upravo zbog nekontrolisane eksploatacije.

Uspavani pupoljci ljiljana

Ljiljan (Lilium cataniae)

U laboratoriji Instituta za biloška istraživanja trenutno umnožava se oko 70 različitih biljnih vrsta. Jedna od njih je redak primerak ljiljana (Lilium cataniae), poreklom sa planine Orjen. Ta retka biljka uvrštena je u Crvenu knjigu flore Srbije, u kategoriji krajnje ugroženih vrsta. Na primeru ove vrste ljiljana, prof. dr Dragoljub Grubišić, sa Katedre za fiziologiju biljaka IBISS-a i Instituta za botaniku Biološkog fakulteta,objašnjava proces razmnožavanja biljaka u laboratorijskim uslovima.

- Najpre se uzima se deo biljke, najčešće je to nodus (zglob), i stavlja na odgovarajuću hranljivu podlogu sa utvrdjenim odnosom biljnih hormona, čime se izaziva pojava pupoljaka. Svaki od njih u pazuhu lista ima jedan ili više tzv.''uspavanih pupoljaka'', koji se pod uticajem biljnih hormona razvijaju geometrijskom progresijom. To nazivamo vegetativnim razmnožavanjem in vitro. Druga mogućnost je da se iz tkiva biljke najpre izvrši dediferencijacija biljnih ćelija. Biljne ćelije koje su formirane na određen način, uz pomoć procesa dediferencijacije, gube svoje osobine i ponašaju se kao bilo koja druga ćelija. U zavisnosti od sastava podloge na koju se zasejava, takva kalusna kultura (ćelije koje se umnožavaju) daje pupoljke. Oni se ponovo izdvajaju i nastavlja se proces vegetativnog razmnožavanja.

U prvom slučaju dobija se tzv.''klonsko razmnožavanje'' u kome su biljni ‘'potomci'' identični polaznom materijalu i zadržavaju osobine početne biljke. Ukoliko je cilj postizanje ‘'šarolikosti'' osobina novodobijene biljke, primenjuje se metoda dediferencijacije biljnih ćelija.

Kada se ljiljan ovako razmnoži u laboratoriji, rasađuje se u stakleniku da bi se dobile sadnice, nakon čega je spreman za reintrodukciju na svoje prirodno stanište. Proces u kome je od početnog materijala moguće proizvesti na hiljade komada određene biljke traje oko šest meseci.

Najveću uspeh - Nepeta rtanjensis

Najveći uspeh naših stručnjaka koji rade na reintrodukciji ugroženih biljnih vrsta predstavlja projekat ponovnog povratka u prirodu Nepete rtanjensis (Lamiaceae, Rtanjske metvice), poreklom sa južnih padina planine Rtanj (1560 m). Nepeta rtanjensis prvi put je naučno zabeležena 1974.godine. Ima je samo na Rtnju i može se smatrati stenoendemitom Srbije. Nakon toga, pronađena je 1996. godine na novom lokalitetu Javor, na jugoistočnim padinama Rtnja. Uvrštena je u Crvenu knjigu flore Srbije, u kategoriji krajnje ugroženih vrsta, a procenjuje se da u prirodi postoji svega oko 700 biljnih jedinki.

- Uzevši svega tri biljke iz prirode, uspeli smo da napravimo u laboratoriji deset hiljada jedinki, od kojih smo hiljadu ponovo rasadili na prirodnom staništu. Iz tog zasada primilo se 98 odsto biljaka, što predstavlja gotovo neverovatan rezultat pošto je Rtanj planina sa izrazito suvom klimom. To je prvi i do sada najveći uspeh reintrodukcije jedne ugrožene biljne vrste u našoj zemlji - navodi prof.Grubišić.

U nastavku projekta, na Institutu je ove godine pripremljen novi zasad od oko 600 primeraka biljke, iz čega je dobijeno više od 470.000 komada semena. Ukoliko bi samo deo bio zasađen negde na Rtnju, Nepeta rtanjensis više ne bi bila ugrožena vrsta.

Prof. dr Dragoljub Grubišić

Pored lekovitih svojstava, metvica sadrži jedinjenje Nepeta lactum koje izaziva euforiju kod mačaka. Na Zapadu se proizvode igračke za životinje sa ovim mirisom koje čine da mačke budu ‘'lepo raspoložene''. Ovo jedinjenje privlači biljne vaši pa su u Engleskoj napravljene specijalne klopke koje se stavljaju izmedju gajenog cveća. Takodje, ono uništava komarce, bubašvabe... tako da bi i naša vrsta mogla imati sličnu primenu ukoliko bi se gajila plantažno.

Stručnjaci iz Instituta za biološka istraživanja napominju da je, što se njih tiče, projekat reintrodukcije ove biljne vrste završen, ali da nastavljaju da prate rasprostranjenost Rtanjske metvice i imaju u planu njeno dalje vraćanje u prirodu.

Lala u eupruveti

Pre sedam godina, napravljene su eksperimentalne plantaže za retke vrste lincure na Rtnju i na Suvoboru, iznad sela Ba. Nakon razmnožavanja u laboratoriji, rasad je zasađen na malom ograđenom prostoru, što se tada nije moglo uvrstiti u velike primere reintrodukcije kod nas. Međutim, posle više godina praćenja rasta i razmnožavanja ove biljke u prirodi, pokazali su se zavidni rezultati. To je doprinelo da naši stručnjaci dođu do novog semena retke vrste lincure, ugrožene zbog nekontrolisane eksploatacije.

I pored ograničene površine na kojoj je rasejana, stručnjaci iz Instituta za lekovito bilje pregovaraju sa kolegama iz Francuske jer je u planu i izvoz korenova ovako dobijene lincure u tu zemlju.

U laboratoriji Instituta za biološka istraživanja razmnožava se i Tulipa hungarica (Đerdapska lala), endemska vrsta koja je, zajedno sa Banatskim šafranom (Crocus banaticus), nestala sa područja Đerdapa a samim tim i cele Srbije posle izgradnje hidroakumulacionog jezera. U okviru međunarodne saradnje, naši stručnjaci su dobili par primeraka Đerdapske lale od kolega iz Rumunije, uz Banatski šafran koji je sada razmnožen u Botaničkoj bašti ‘'Jevremovac''. Međutim, u Institutu za biološka istraživanja navode da je za proces razmnožavanja Đerdapske lale potrebno više vremena.

- Još uvek imamo lalu u epruveti ali za nju je neophodno uložiti mnogo više truda i vremena da bismo, na kraju procesa, mogli da proizvodimo na hiljade lala i da ih, nakon razmnožavanja, vratimo na njihovo prirodno stanište - kaže prof. Grubišić.

Komore, sterilnost, bioreaktor

U toku je i reintrodukcija Salviae brachiodon (vrsta žalfije), koja je takođe uvrštena u Crvenu knjigu flore Srbije, u kategoriji ugroženih vrsta. Ova biljka sa krupnim ljubičasto-plavim cvetovima, veličine preko 5 cm i visine 70-80 cm, raste samo ispod planine Orjen i na poluostrvu Pelješcu.

- Razmnožili smo je u laboratoriji. Sada planiramo da napravimo plantažu i vratimo je na njeno prirodno stanište, na Orjen. Uskoro očekujemo završetak ovog projeka koji bi predstavljao još jedan primer uspešne reintrodukcije - navodi prof.Grubišić.

Na početku in vitro procesa, biljke se zasejavaju u tzv. ‘'laminarnim komorama''. One imaju ugrađene filtere' koji sprečavaju prodiranje spora i bakterija iz spoljne sredine da ne bi došlo do zagađenja podloga na kojima se biljke zasejavaju. Sa druge strane, u ove komore se, pomoću specijalnog uređaja za klimatizaciju, ubacuje pročišćen vazduh pod određenim pritiskom. Puna sterilnost je neophodna jer je podloga veoma bogata i samim tim pogodna za razvoj bakterija i gljiva, koje se brže razmnožavaju od biljaka i predstavljaju opasnost za njih.

Hranljiva podloga na koju se biljke zasejavaju sastoji se od mineralnih soli, vitamina, šećera kao izvora energije i agara, uz mnogo vode. Uz neophodnu svetlost za fotosintezu i na temperaturi od 25 stepeni Celzijusa na njoj mogu da se gaje delovi biljaka, organi ili kalusi.

Stručnjaci IBISS-a razvili su ideju razmnožavanja ugroženih biljnih vrsta u bioreaktoru, oblika modularne plastične vreće sa mnoštvom ulaznih i izlaznih filtera. Za sada se na ovaj način razmnožavaju Nepeta rtanjenzis i Genciana pneumonanthae, izuzetno retka vrsta lincure kojih ima samo stotinak primaraka u prirodi.

- U takvom bioreaktoru moguće je, iz jednog biljnog korena, dobiti mnoštvo novih izdanaka za samo mesec dana, dok je u laboratorijskim uslovima za to potrebno daleko više vremena, čak i do nekoliko meseci - objašnjava Zlatko Giba.

Ovakav bioreaktor je praktičan za upotrebu, jeftin i lako dostupan a ukoliko dođe do kontaminacije dela materijala tokom procesa razmnožavanja, ne bi bio ugrožen ceo projekat već je moguće zameniti samo biljke koje su zaražene.

Biologija „spakovana“ na jednom mestu

Prof. dr Zlatko Giba i prof.dr Dragoljub Grubišić

Nakon razmnožavanja u laboratoriji, biljke se zasejavaju u rasadniku. Najpre se seme ili biljka iz epruvete prenosi u zemlju, čime se prelazi na standardno vegetativno razmnožavanje. Ponovo se seče jedan nodus (zglob) i stavljanjem u hormonalni prah indukuje pojava korenova i razvoj nove biljke. Time se dobija i novi rasad.

S obziron na lekovita svojstva Rtanjske metvice, ukoliko se protrlja njen list, može se osetiti jak antibiotski miris, kao tetraciklini. Kuriozitet je da tu raste više biljnih jedinki Rtanjske metvice nego što postoji u prirodi na celom svetu.

Pored toga, sada se pripremaju rasadi lincure i kičice kako bi se na proleće reintrodukovali na svoja prirodna staništa. Inače, u rasadniku je važno održati vlagu u prvih mesec dana rasta biljke, ali i optimalnu temperaturu pa se rasadi zagrevaju tokom 24 sata.

Stručnjaci navode da postoji izuzetna saradnja Instituta za biološka istraživanja ‘'Siniša Stanković'' i Biološkog fakulteta, s obzirom da je Odeljenje za fiziologiju biljaka sastavljeno od naučnika iz ove dve institucije. U periodu pre sankcija postojala je međunarodna naučna saradnja sa američkom Agencijom za poljoprivredu, sa kojom su ostvarena tri zajednička projekta. Sada postoji dobra naučna saradnja sa Grčkom, na osnovu međudržavnog ugovora potpisanog između našeg i Univerziteta u Solunu.

U iščekivanju potpisivanja sličnih ugovora, naši naučnici ističu da imaju uspešnu neformalnu saradnju sa kolegama iz celog sveta. Tim pre što institucija ovakvog profila ne postoji u zemljama u okruženju jer je ovde, kako navode, ‘'cela biologija spakovana na jednom mestu''.

U okviru procesa reintrodukcije, planovi za budućnost su veliki a oslanjaju se na Crvenu knjigu flore Srbije, s tim da se naučnici rukovode principom dostupnosti biljaka i to u vreme kada one donose seme i u godini kada tih retkih biljnih vrsta ima u prirodi.

Jelena Milosavljević