Dr Leszek Satora – Skrzela, jak oddychają i bronią ryby przed pasożytami i toksynami

Dr. Leszek Satora, to naukowiec , wędkarz i pasjonat naukowych badań i odkryć.

On i jego zespół odkryli, że pewien gatunek ryb potrafi przekształcić żołądkach w strukturę płuca podobna jak u ssaków. Tym razem opowie o tajemnicach związanych z oddychaniem i ryb i jak bronią się przed toksynami pasożytami i czym tak naprawdę są skrzela. Na pewno jest to krok do zrozumienia świata ryb.

Do posłuchania na podcaście Radia Gozdawa. Słuchaj.

Notatka naukowa:

W 1989 roku, gdy byłem studentem IV roku biologii, zostałem asystentem w
Zakładzie Anatomii Porównawczej Kręgowców Instytutu Zoologii UJ. Zainteresowanie
Benedyktem Dybowskim, oraz unikalny materiał przywieziony przez prof. Michała
Jakubowskiego z nad Bajkału, zachęciły mnie do podjęcia pierwszych samodzielnych badań,
które stały się następnie tematem mojej pracy magisterskiej. W 1990 roku obroniłem pracę
magisterską na temat rozwoju płetw piersiowych u larw i narybku dwóch endemicznych
głowaczowców Bajkału Comephorus baicalensis (Pallas, 1776) i Comephorus dybowskii
(Korotneff, 1904), której promotorem był wspomniany prof. Jakubowski.

W 1991 roku rozpocząłem bardzo pracochłonne obserwacje rozwoju powierzchni
oddechowej skrzel u trzech gatunków należących do Perciformes: okonia Perca fluviatilis
(L), jazgarza Gymnocephalus cernuus (L) oraz sandacza Stizostedion lucioperca (L). Badania
prowadziłem z wykorzystaniem najnowszych komputerowych technik pomiarowych. Aby
uzyskać jak najbardziej dokładny wynik dla każdego badanego osobnika wykonywałem po
kilkaset pomiarów pojedynczych blaszek skrzelowych preparowanych z poszczególnych
łuków skrzelowych. Badania prowadziłem w latach 1992-2000. Wyniki prac opublikowałem
w Acta Biologica Cracoviensia, Archives of Polish Fisheries oraz w prestiżowym Review of
Fish Biology and Fisheries.

Jednak główną moją pasją były ryby wyposażone w dodatkowe narządy oddechowe,
dlatego równolegle z badaniami powierzchni oddechowej skrzel w 1995 roku rozpocząłem
prace nad wykorzystaniem przewodu pokarmowego w szczególności żołądka jako

dodatkowego narządu oddechowego. Badania prowadziłem z wykorzystaniem technik
mikroskopii świetlnej i elektronowej (TEM i SEM).

W żołądku popularnego glonojada Ancistrus multispinnis (Couvier i Valenciennes,
1837) zaobserwowałem i opisałem adaptacje morfologiczne umożliwiające wykorzystanie
tego organu do oddychania powietrzem. Powyższe odkrycie stało się następnie tematem
mojej pracy doktorskiej. Okazało się że, w żołądku glonojada w warunkach hipoksji,
pojawiają się struktury charakterystyczne dla płuc kręgowców, pneumocyty I i II rzędu
zawierające ciałka blaszkowate będące najprawdopodobniej magazynem surfaktantu –
substancji powierzchniowo czynnej. Wyniki wstępnych badań opisałem i opublikowałem w
1998 roku w Canadian Journal of Zoology.

Moje prace nad wykorzystaniem żołądka jako dodatkowego organu oddechowego,
oraz zaobserwowane adaptacje morfologiczne umożliwiające wymianę gazową rzucają
zupełnie nowe światło na ewolucję płuc kręgowców lądowych i na trwałe weszły do
piśmiennictwa naukowego. Zostały zacytowane przez prof. J. B. Graham’a, w rozdziale
Aquatic and Aerial Respiration, pp. 85-117, w The Physiology of Fishes, 3 rd Edition.  Evans,
D.H. and Claiborne, J.B., eds. CRC Press 2006.

W 2001 podjąłem pracę w Ośrodku Informacji Toksykologicznej (OIT) Uniwersytet
Jagielloński Collegium Medicum. Specyfika pracy w OIT umożliwiła mi realizację kilku
dużych tematów badawczych równocześnie.
Kolejnym przedmiotem prowadzonych przeze mnie badań były jadowite ryby, oraz
narażenia na nie. Moje obserwacje przebiegu zatrucia powodowanego przez popularną rybę
akwariową Heteropneustess fossilis (Bloch, 1794) zaowocowało pierwszym w piśmiennictwie
toksykologicznym wyczerpującym opisem przebiegu zatrucia powodowanym przez ten
gatunek. Wspólnie z lekarzami toksykologami klinicznymi opracowałem schemat
postępowania w przypadku narażenia na ryby wyposażone w jady.

W latach 2014-2018 pracowałem na biotechnologii na Uniwersytecie Rzeszowskiem,
gdzie kontynuowałem pracę na rybami wykorzystującymi przewód pokarmowy jako
dodatkowy narząd oddechowych w warunkach niedotlenienia (wodnej hipoksji). W badaniach
wykorzystywałem techniki mikroskopii elektronowej i świetlnej, oraz techniki molekularne
(przeciwciała). Seria prac opublikowanych w prestiżowych czasopismach naukowych
zaowocowała zupełnie nową teorią dotyczącą wykształcenia narządów oddechowych u
zwierząt kręgowych co w rezultacie doprowadziło do opanowania lądów w okresie Dewonu.
Jednocześnie ukończyłem części eksperymentalne kolejnych prac dotyczących przebudowy
aparatu skrzelowego ryb jako odpowiedzi na zarażenie pasożytami. Najnowsza publikacja
(grudzień 2022), niezwykle istotna dla akwakultury, jest pierwszym doniesieniem
sugerującym występowanie mechanizmu obronnego u ryb zabezpieczającego aparat
oddechowy ryb przed toksynami i pasożytami.
Od 2020 roku kontynuuję prace nad powyższymi tematami wspólnie z Zachodniopomorskim
Uniwersytetem Technologicznym w Szczecinie.