Slunečnicová hvězdice je v současnosti chována v akváriích a laboratořích jako reakce na přemnožení fialových ježků, které devastovaly podmořské řasové lesy v Kalifornii po masové úhyn způsobeném v roce 2013. Za podpory 18 milionů dolarů od NOAA a partnerů spojuje tento program reprodukci, genetiku, kryoprezervaci, hledání přeživších a plánované znovuzavádění do pobřeží.
Slunečnicová hvězdice se stala klíčovou vědeckou iniciativou pro zvrátit kolaps podmořských lesů řas v Kalifornii po tom, co náhlý pokles počtu těchto predátorů vedl k explozi populace fialových ježků a rychlému zničení rozsáhlých ploch řas.
Při reprodukci mladých jedinců v laboratoři se vědci snaží vrátit do pobřežního oceánu predátora, který je schopen sežrat desítky ježků za den, a tím obnovit ekologickou rovnováhu a oživit ekosystém, který kdysi podporoval rybolov spojený s řasami, a který utrpěl ekonomické ztráty v řádu stovek milionů dolarů.
Jak slunečnicová hvězdice funguje jako regulační prvek
Slunečnicová hvězdice není abstraktní symbolem ochrany přírody, ale biologickým strojem pro kontrolu populace. Během krmných pokusů byla jedna mladá hvězdice, přibližně velikosti hamburgerové žemle, schopna sníst 44 malých fialových ježků, o velikosti hrášku, za jeden den a stále se zdála mít hlad.
Globální výzvy a technologické inovace
Mezitím Čína zavedla mega solární elektrárnu o výkonu 16-17 GW, která mění alpskou poušť na ‚mikrooázu‘. Elon Musk provozuje megacentrum umělé inteligence, které spotřebovává energii jako celé město a pracuje s více než půl milionem GPU. Používání satelitů, dronů, podmořských robotů a umělé inteligence se stává nezbytné pro sledování oceánů, sledování velryb, ochranu ohrožených druhů a přetváření vědy v technologický závod proti vymírání mořské fauny.
Na mořském dnu se při nedostatku potravy a žádném světle vyvíjejí „giganti“, jako jsou 40 cm izopodi, obrovské krevety a 7 m dlouhé žraloci, kteří rostou díky překrvení, chladu a izolaci, ale mohou zmizet v důsledku oteplování oceánů.
Kollaps a následná krize podmořských ekosystémů
K kolapsu došlo, když v roce 2013 zasáhla slunečnicovou hvězdici zhoubná nemoc, která vyhladila téměř celou populaci v Kalifornii. Bez tohoto predátora se populace fialových ježků neovladatelně rozrostla.
Jelikož populace ježků vymkla kontrole, došlo k masivnímu úbytku řas. Podmořské lesy, které se považovaly za jedny z nejproduktivnějších a biologicky nejrozmanitějších ekosystémů na planetě, téměř zmizely z velké části kalifornského pobřeží během následující dekády, což změnilo strukturu mořského dna, snížilo dostupný habitát a zasáhlo produktivitu systému.
Ekolologická krize nenávratně poškodila také pobřežní ekonomiku. Rybolov spojený s řasami se zhroutil a způsobil ekonomické ztráty, které se vyšplhaly na stovky milionů dolarů, což učinilo zmizení řas jak ekologickým, tak ekonomickým problémem.
Investice a strategické kroky k obnově
Obnova získala na významu s investicí ve výši 18 milionů dolarů, kterou poskytl Úřad pro ochranu přírodních biotopů NOAA Fisheries.
Tato strategie spojuje instituce k urychlení výzkumu a výrobě mladých jedinců, s cílem obnovit lesy řas a vyvážit mořský ekosystém pobřeží.
V této iniciativě spolupracuje The Nature Conservancy a síť partnerů, kteří se podílejí na obnově slunečnicové hvězdice ve svém historickém rozšíření od Kalifornie po Aljašku.
Iniciativa se zaměřuje na klíčové druhy a dává slunečnicové hvězdici centrální roli jako jednoho z hlavních predátorů ekosystému.
S podporou financování akvária rozšířila své laboratorní prostory, zakoupila vybavení a zaměstnala další pracovníky, což zvýšilo kapacitu pro chov a výzkum s důrazem na reprodukci, krmivo, chování, genetiku a strategie znovuzavádění.
Kdo se podílí na chovu slunečnicové hvězdice
Úsilí zahrnuje Sunflower Star Laboratory, Akvárium Tichého oceánu a Kalifornskou akademii věd mezi dalšími partnery.
Činnost spočívá ve chovu mladých hvězdic v zajetí a provádění výzkumů týkajících se chování a genetiky, s cílem znovu nastolit divoké populace.
Cílem je produkce dostatečného počtu jedinců s genetickou variabilitou a silnými sanitárními protokoly, aby bylo možné zajištění úspěšné reintrodukce a obnovení ekologické funkce druhu. Současně práce vytváří základ znalostí o životním cyklu, včetně růstu, krmení, reprodukce a reakce na stres.
Pokroky ve Washingtonu a celkový cyklus chovu
Podle zbytkových populací slunečnicové hvězdice existují od Washingtonu po Aljašku, což pomohlo obnovit druh v laboratoři.
V roce 2019 reprodukoval Seastar Laboratory v Friday Harbor v Washingtonu dospělé hvězdice zachycené v přírodě a úspěšně vychoval jejich potomky.
Tento pokrok byl rozhodující, protože umožnil vyvinout metody pro chov slunečnicové hvězdice během celého životního cyklu. Tato znalost otevřela cestu dalším laboratořím k chovu jejich vlastních hvězdic, přizpůsobením technik a rozšířením produkce.
Historický milník v Kalifornii v roce 2024
V Kalifornii se 14. února 2024 stal historickým milníkem Aquarij Birch v San Diegu, když se jim podařilo poprvé úspěšně odchovat larvy slunečnicové hvězdice z dospělých jedinců ze své vlastní sbírky.
Tato larvy byly předány partnerům na chov v různých zařízeních, čímž se zvýšily šance na přežití a urychlilo se kolektivní učení. Financování projektu začalo v říjnu 2024 a vytvořilo nedávný impuls pro rozšíření infrastruktury a týmu.
Vyzývání k problematice kanibalismu a efektivní řešení
Chov čelil zásadnímu problému hned na začátku: larvy mají tendenci se vzájemně požírat. Zabránění tomu, aby se zabíjely, bylo prvním velkým provozním výzvou v Kalifornii.
Nejefektivnější řešení bylo jednoduché a praktické. Biologové z Akvária Steinhart zjistili, že neustálý pohyb larv v nádobě s levným elektrickým mixérem zvyšoval přežití.
Stovky volně plovoucích larv přežily a usadily se, čímž přešly do další fáze. Následně byl každé individuum izolováno, aby se snížil kontakt a riziko kanibalismu.
Kritické fáze růstu a udržení životaschopnosti
Poté, co se usadí, hvězdice vstupují do kritické fáze známé jako „výzva“, kdy mnoho mláďat umírá v průběhu růstu. Překonání této fáze je klíčové pro dosažení dostatečného počtu jedinců pro jakýkoli budoucí plán reintrodukce.
Aby se zlepšila míra přežití, biologové testovali diety složené z mláďat písečné hvězdice, mladých ježků, drcených mušlí a dalších druhů.
Cílem bylo najít výživové kombinace, které by udržovaly mladé jedince nasycené a méně náchylné k útokům na sousedy, snižující agresivitu a ztráty. Centrální hvězdice přežily ve třech zapojených laboratořích.
Genetika a budoucnost rozmanitosti
Obnova závisí nejen na množství, ale také na genetické rozmanitosti. Vědci mapují DNA každé slunečnicové hvězdice v péči a vybraných divokých jedincích.
Cílem je vybudovat geneticky různorodou skupinu, která bude schopna čelit hrozbám jako jsou nemoci a oteplování oceánů. Vytváří se databáze se sekvenovanými exempláři, která bude sloužit jako nástroj pro strategické párování reprodukčních partnerů a plánování křížení, které posílí rozmanitost.
Jakmile se objeví důležité genové mezery, může strategie zahrnovat zahrnutí dalších divokých hvězdic do programu, čímž se rozšíří linie a předejde se genetickému úzkému hrdlu v zajetí.
Kryoprezervace a uchovávání genetického materiálu
Kryoprezervace otevřela nový rozměr pro program. Vědci se naučili zmrazit spermie a larvy slunečnicové hvězdice a následně je rozmrazit bez poškození.
Díky tomu bylo nyní možné uchovávat stovky tisíc larv a miliony spermií ve chladném prostředí, což dovoluje uchovávat genetické linie pro budoucí akvakulturu a případné znovuzavádění.
Tato technika umožňuje použít spermie od různých samců na jednu samici, čímž vzniká více křížení a zvyšování genetické rozmanitosti v rámci programu.
Identifikace nemoci a testy pro bezpečné transfery mezi zařízeními
Obnova získala na síle s identifikací bakterie Vibrio pectenicida jako příčiny nemoci, která zabila miliony hvězdic.
?Vytvoření testu pro zjišťování infikovaných jedinců změnilo logistiku programu.
Dnes je možné bezpečně převádět hvězdice mezi zařízeními, což snižuje riziko šíření nemoci v zajetí a umožňuje rozšíření výměny jednotlivců a linií.
Kalifornský Úřad rybářství a volně žijících živočichů používá test k ověření, zda hvězdice z jiných států mohou být bezpečně importovány.
Izolace a prevence přenosu mezi zařízeními
Byla udělena licence pro převoz pěti dospělých jedinců a přibližně 100 000 larv z Alaska Sea Life Center.
Tato individua jsou udržována izolovaná od hvězdic z Kalifornie během hodnocení, aby se posoudilo, zda jsou dobrými kandidáty pro budoucí rozmnožování.
Tento izolační protokol kombinuje zdravotní opatření a genetickou strategii, aby se předešlo kontaminaci a zároveň zachovala možnost přidat nové genetické linie do programu.
Přirozené přežití hvězdic a budoucí naděje
Hledání na poli také přineslo známky přežití. V roce 2024 objevil komerční potápěč pracující na obnově řas, kterou financoval NOAA, osamělou slunečnicovou hvězdici v National Marine Sanctuary Greater Farallones.
Dále se vědečtí potápěči na Sonoma State University vydali na stejném místě a našli malou populaci.
To zvýšilo naději na přirozenou obnovu a vytvořilo příležitosti k obohacení nových genetických linií do akvakultura.
Společnost Greater Farallones plánuje v roce 2026 zahájit širší pátrání po divokých hvězdicích.
Současně existuje přímé varování pro zvědavé potápěče: nedotýkejte se hvězdic, pouze zaznamenávejte lokality do iNaturalist a vytvářejte databázi pozorování bez fyzického zásahu.
DNA v oceánu a experiment s 12 hvězdicemi v klecích
Aby se našlo více jedinců bez spoléhání na podvodní vyhledávání, program testuje ekologickou DNA (eDNA).
Myšlenka je jednoduchá: organismy zanechávají stopy DNA ve vodě, takže detekce DNA může naznačovat přítomnost v okolí.
V průlomovém experimentu s tímto druhem mořského bezobratlého bylo do oceánu umístěno 12 mladých hvězdic do klecí. Potápěči operovali koordinovaně v konkrétních časech, aby sbírali vzorky vody a analyzovali limity detekce.
Pokud bude technika validována, může umožnit výzkumníkům a místním potápěčům efektivněji najít hvězdice, snížit náklady a rozšířit pokrytí.
Znovuzavedení: plány a strategické předpoklady
Navzdory zrychlení objevů ještě musí uvolnění mladých hvězdic vychovaných v laboratoři podléhat testování a plánování.
Plánují se experimenty na určení, zda existují linie odolné vůči chorobám a jak zvýšit míru přežití.
Dále existuje inspirace ve výzkumech korálových útesů, kde se korály mohou stát odolnějšími vůči oteplování a onemocnění, když jsou spojeny s prospěšnými bakteriemi a řasami, což by mohlo být prozkoumáno i pro slunečnicovou hvězdici.
Dalším výzvou je výběr nejlepších míst podél kalifornského pobřeží pro znovuzavedení. Očekává se, že bude trvat pět let nebo více, než se transplantace zahájí.
Mezitím přicházejí nové informace měsíc co měsíc, zatímco síť partnerů sbírá nástroje, zdroje a znalosti k překonání hlavních bariér.
Důsledky: řasy, biodiverzita a pobřežní ekonomika
Obnova slunečnicové hvězdice znamená obnovu klíčového prvku v kaskádovém systému. Predátor, který kontroluje populace ježků, dává prostor pro návrat řas.
Vrátí-li se řasy, vytvoří to prostředí pro různé druhy, zvýší produktivitu, vyváženost a potenciálně ekonomickou obnovu.
Tento program spojuje laboratoř a reálný oceán. Zahrnuje reprodukci, řízení kanibalismu, specifické diety, genetiku, kryoprezervaci, diagnostiku onemocnění, kontrolovaný import, terénní vyhledávání, komunitní monitorování eDNA a dlouhodobé plánování znovuzavedení.
Každý krok posiluje střední myšlenku: vrátit slunečnicovou hvězdici tam, kde vždy hrála rozhodující úlohu, jako strážkyně podmořských lesů.
