Proměny biomonitoringu tekoucích vod pomocí bentosu se zřetelem k rozsivkám

Abstract

This work focuses on the development of a methodological approach to biomonitoring of running waters using benthic organisms. It discusses the development from methods focused on determining organisms by their external appearance to modern biomonitoring based on the determination of organisms by eDNA metabarcoding. Modern metagenomic methods (genomics, transcriptomics, metabolomics and proteomics) are also mentioned. This thesis compares the development of ecological status assessment of freshwater ecosystems using diatoms and invertebrates. It also describes the common points of their methodological development. Another outcome of the comparison is information on which hydrochemical and geochemical environmental factors can be easily monitored by diatoms and which by macroscopic invertebrates. Furthermore, a prognosis for the further development of biomonitoring is mentioned in the conclusion. It is formulated as a synthesis of traditional methods based on morphological species determination, biomonitoring 2.0 (using eDNA metabarcoding) and metagenomic methods. Key words: autecology, morphospecies, sequencing, biotic index, pollution

Tato práce je zaměřena na vývoj metodologického přístupu k biomonitoringu tekoucích vod pomocí bentických organismů od metod zaměřených na určování organismů pomocí jejich vnějšího vzhledu až k modernímu biomonitoringu založenému na determinaci organismů pomocí eDNA metabarcodingu. V práci jsou zmíněny také moderní metagenomické metody (genomika, transkriptomika, metabolomika a proteomika). Práce srovnává vývoj hodnocení ekologického stavu sladkovodních ekosystémů pomocí rozsivek a bezobratlých a popisuje shodné body metodologického vývoje obou. Dalším výstupem porovnání biomonitoringu pomocí dvou různých taxonomických skupin jsou informace o tom, které hydrochemické a geochemické faktory prostředí lze snadno monitorovat pomocí rozsivek a které pomocí makroskopických bezobratlých. Dále je v závěru zmíněna prognóza dalšího vývoje biomonitoringu v podobě syntézy tradičních metod na základě morfologické determinace druhů, biomonitoringu 2.0 (využívajícího eDNA metabarcoding) a metagenomických metod. Klíčová slova: autekologie, morfologicky definované druhy, sekvenování, biotický index, znečištění