Něco je ve vzduchu: Diverzita lišejníkových symbiontů v aeroplanktonu

• Thesis title in Czech: Něco je ve vzduchu: Diverzita lišejníkových symbiontů v aeroplanktonu
• Thesis title in English: There is something in the air: Diversity of lichen symbionts in the aeroplankton
• Key words: lišejníky, zelené řasy, Trebouxiophyceae, Trebouxia, diverzita, fotobiont, mykobiont, symbióza, vzduch, bioaerosol, metabarcoding
• English key words: lichens, green algae, Trebouxiophyceae, Trebouxia, diversity, photobiont, mycobiont, symbiosis, air, bioaerosol, metabarcoding
• Academic year of topic announcement: 2020/2021
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Botany (31-120)
• Supervisor: doc. Mgr. Pavel Škaloud, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 08.11.2021
• Date of assignment: 08.11.2021
• Confirmed by Study dept. on: 08.11.2021
• Date of electronic submission: 10.08.2023
• Date of proceeded defence: 06.09.2023
• Opponents: Mgr. Lucie Vančurová, Ph.D.

Preliminary scope of work

Po více jak 100 let platí v lichenologii dogma o vzniku lišejníkové asociace asociací vyklíčené houbové spory a kompatibilní, volně žijící řasou získanou z okolí. Zejména u striktně pohlavně se množících lišejníkových hub neexistuje prakticky žádná jiná možnost, jak by mohl nový lišejník vzniknout. Diverzita lichenizovaných řas by proto měla odrážet řasovou zásobu řas volně žijících na dané lokalitě. Naše recentně získaná data o diverzitě volně žijících symbiontů v půdě však toto dogma významně vyvracejí. Diverzita půdních řas rozhodně neodráží diverzitu řas symbiotických, na některých lokalitách je dokonce druhové složení lišejníkových symbiontů zcela odlišné od volně žijících symbiotických řas. Jedním z možných vysvětlení tohoto paradoxu je získávání symbiotických řas z jiných zdrojů než z půdy, například ze vzduchem se šířících propagulí. Diplomová práce si klade za cíl ověření této hypotézy pomocí porovnání diverzity řas v aeroplanktonu, půdě a lišejníkových stélkách na dlouhodobě studované lokalitě. Data budou získána s pomocí moderních molekulárních technik (DNA metabarcoding) doplněných o mikroskopická pozorování.

Preliminary scope of work in English

Background
For more than 100 years, it is believed that new lichen associations are formed by the symbiosis of germinating fungal spores and compatible, free-living algae in the environment. Especially in strictly sexually reproducing lichen fungi, there is practically no other way for a new lichen to emerge. The diversity of lichenized algae should therefore reflect the algal pool of algae in the locality. However, our recent data on the diversity of free-living symbionts in the soil significantly refute this dogma. The diversity of soil algae certainly does not reflect the diversity of symbiotic algae, in some localities the species composition of lichen symbionts is even completely different from free-living symbiotic algae. One possible explanation for this paradox is that lichens obtain symbiotic algae from sources other than soil, such as airborne propagules. This thesis aims to verify this hypothesis by comparing the diversity of algae in aeroplankton, soil and lichen thalli in a long-term studied locality.

Main questions
1) What is the diversity of airborne and soil symbiotic algae?
2) Which of these two algal pools is more reflected inside lichen thalli?
3) Which of these two algal pools is more reflected in bare soil?
4) Are there any correlations of airborne algae with environmental parameters (temperature, humidity, wind direction, ....)

Methodology
- The study will be performed on a long-term study site near Vinařice, at the area of water treatment company (50.1820203N, 14.0914344E). Here, the low volume air sampler will be installed and the study plot will be established in its vicinity (done). To answer the questions specified above:
- The filters from the sampler will be collected at regular intervals.
- The diversity of algae retrieved from the filter will be analysed by i) metabarcoding analyses, ii) Sanger sequencing of isolated cells and lichen propagules.
- The diversity of free-living and symbiotic algae will be retrieved by similar approaches to those described above (Veronica’s data).
- A piece of soil will be retrieved at the locality, sterilized, and put back. The diversity of algae on this soil will be investigated later on, using the approaches described above. We can install plastic microscopic glasses there, as well.