LUOMUS

Luonnontieteellinen keskusmuseo

Luomuslaisen matkassa: Jäkälien mikroskooppinen monimuotoisuus yllätti tutkijan

Luomukseen kuuluvan Kasvimuseon tiloissa tehdään kasvitutkimuksen lisäksi töitä myös jännittävän jäkälämaailman parissa. Tohtorikoulutettava Annina Launis tutkii väitöskirjaansa varten tiiviisti kivien ja puiden pinnoilla kasvavia rupijäkäliä ja niiden systematiikkaa Suomessa. Otetaan Anninan avustuksella selvää mitä jäkälät oikeastaan ovat ja minkälaista työtä niiden parissa tehtävä tutkiminen on!

 

Kasvimuseon ylimmän kerroksen työhuonenäkymiä ei ainakaan huonoksi voi sanoa. Ikkunasta avautuu näkymä kesäiseen puutarhaan, jossa kukat kukkivat, nurmi viheriöi ja auringonsäteet heijastuvat kasvihuoneiden laseista. Tässä huoneessa ahkeroi Luomuksen tohtorikoulutettava Annina Launis. Hän tekee väitöskirjaansa lahopuulla kasvavista rupijäkälistä Ympäristöministeriön Puutteellisesti tunnettujen ja uhanalaisten metsälajien tutkimusohjelmaan (PUTTE) liittyen.

”Rupijäkälät ovat itse asiassa vain yksi jäkälien kasvumuodoista. Ne ovat tiiviisti kasvualustaansa, esimerkiksi kiviin ja lahopuuhun, kiinnittyneitä jäkäliä, joiden rihmastot saattavat mennä jopa alustana toimivan kiven sisään,” kertoo Annina työhuoneellaan. Rupijäkälämäisten muotojen lisäksi jäkälät voivat kasvaa pensasmaisesti tai lehtimäisesti.

 

 


Tohtorikoulutettava Annina Launis tutkailemassa jäkälänäytteitään Luomukseen kuuluvan Kasvimuseon ylimmän kerroksen työhuoneellaan. (Kuva: Jani Järvi)


Huoneen ikkunasta avautuu kaunis näkymä Kaisaniemen kasvitieteelliseen puutarhaan! (Kuva: Jani Järvi)

 

Annina paljastaa, että jäkälät eivät oikeastaan ole yhdestä kantamuodosta kehittynyt ryhmä, vaan että jäkäliä on syntynyt evoluution saatossa useaan otteeseen eri kehityslinjoissa.

 

Mikä edes on jäkälä?

”Se on hyvä kysymys. Jäkälä on sienen ja fotobiontin, eli jonkin yhteyttävän eliön, kuten viher-, kulta- tai punalevän tai syanobakteerin, välinen tiivis symbionttinen suhde,” selventää Annina. Jäkälä on siis kahden erillisen eliön muodostama yhtenäinen kokonaisuus!

”Joskus nämä jäkälän muodostavat sieni- ja fotobionttiosakkaat voivat kuitenkin kasvaa ilman toista osapuolta. Laboratorio-olosuhteissa kasvatetut sieniosakkaat näyttävät kuitenkin hyvin erilaisilta, ja jäkälien moninaiset muodot ja rakenteet syntyvätkin vasta toisilleen sopivan sienen ja fotobiontin kohdatessa. Jännittävää jäkälien maailmassa on tämän lisäksi se, että joskus sieniosakas voi jopa vahingoittaa yhteyttävää osakasta!”, jatkaa Annina, joka kertoo että fotobiontit ovat sienille joissakin tapauksissa vähän kuin karjaa. Samalla hän kertoo, että jäkälämäinen yhteiselo hyödyttää yleensä kuitenkin kumpaakin osakasta: sieni saa fotobiontilta yhteyttämistuotteita eli sokereita ja fotobiontti saa sieneltä vettä, ravinteita ja suojaisan kasvuympäristön.

Annina työhuoneella mikroskopoimassa lahopuun pinnalla kasvavia jäkäliä. (Kuva: Jani Järvi)


Muutaman sentin kokoisella lahopuun palalla voi Anninan mukaan elää jopa 5 rupijäkälälajia! Niiden lisäksi lahopuilla kasvaa toki paljon muita kasvumuotoja edustavia jäkälälajeja. (Kuva: Jani Järvi)

 

Annina kertoo vielä: ”Jäkälissä sieniosakkaat ovat lähes kaikki monimuotoiseen kotelosienten kaareen kuuluvia lajeja. Kotelosienten suvuissa voivat jotkin lajit elää yksinään ilman fotobionttiosakkaita ”normaalia” sienielämää ja sitten taas jotkin lajit ovat voineet jäkälöityä eli löytää yhteyttävän eliön, jonka kanssa ne ovat alkaneet kasvaa jäkälämäisesti.”

Tajuan, että en ole koskaan tiennyt jäkälämaailmaa näin monimutkaiseksi. Annina kertookin, että jäkäliä tutkittaessa tulee ottaa huomioon paljon eri muuttujia ja että se tekee jäkälien tutkimuksesta niin kiehtovaa. Annina lisää vielä, että jäkälien systematiikka ja se miten jäkälälajeja kuvataan, perustuu lähtökohtaisesti sieniosakkaisiin ja niiden määrittämiseen. Jäkälätiede on siis hyvin paljon tekemisissä sienitieteen kanssa.
Pelkkä perustieto jäkälistä on puutteellista – DNA auttaa!

Väitöskirjatyössään Annina keskittyy lahopuilla kasvaviin jäkäliin ja erityisesti tyynyjäkäliin. Jäkälät ovat yllättävän heikosti tunnettuja, vaikka Suomesta löytyykin jäkälätutkimuksen kärkihenkilöitä.

”Teen väitöskirjaani varten tutkimusta aivan ruohonjuuritasolla. Selvitän mitkä jäkälät esiintyvät missäkin ja mitä lajeja eri tutkimusalueilta löydetyt jäkälät ovat,” kertoo Annina väitöskirjaprojektistaan, jonka hän aloitti Luomuksessa vuonna 2012.

 


Joidenkin Anninan tutkimien jäkälälajien kohdalla lajimääritys onnistuu mikroskoopilla katsomalla, mutta tarkan lajimäärityksen saamiseksi kaikista näytteissä olevista lajeista tarvitaan DNA-analyysien apua. Anninan mukaan uuden sukupolven geenitekniikan avulla lahopuunäytteestä voidaan tunnistaa kaikki siinä elävät jäkälälajit kerralla. Tosin tämä onnistuu vain mikäli tutkittavista lajeista on jo olemassa luotettava DNA-viivakoodi eli geneettinen lajituntomerkki. (Kuva: Jani Järvi)

 

”Jäkälien lajimäärityksiä tehdään usein DNA-viivakoodauksen avulla. Ilman sitä työ olisi paljon hankalampaa, sillä jotkin lajit näyttävät hyvin paljon toisiltaan, eikä niiden erottaminen paljain silmin ole välttämättä edes mahdollista! DNA-analyysien avulla jäkälälajeista saadaan luotua viivakoodit, joiden kautta niiden tunnistaminen myöhemmin on helpompaa,” kertoo Annina, joka aloitti työskentelyn tutkimusavustajana museolla jo vuonna 2010 tutustuen DNA-viivakoodien tekemiseen.

 

Ensimmäinen tyynyjäkäläkartoitus avasi uuden maailman

”Muistan, kuinka ensimmäisellä kerralla, kun lähdin Evon metsäalueelta Etelä-Suomesta tyynyjäkäliä etsimään, tuntui, etten löytänyt niitä lainkaan. Otin kuitenkin näytteitä pinnoilta, joilla tyynyjäkälät yleensä kasvavat ja määritin niitä työhuoneessani mikroskooppien avulla. Havaitsin näytteitä tutkiessani, että näiden rupijäkälien mikroskooppinen monimuotoisuus oli paljon suurempaa kuin osasin odottaa! Ensimmäisellä kerralla en osannut havaita niitä ja seuraavilla kerroilla Evolla tuntuikin, että tyynyjäkäliä löytyi joka puolelta.”, muistelee Annina tutkimusmatkojaan, joita hän on tehnyt Evon lisäksi myös esimerkiksi Kilpisjärvelle.

 


Väitöskirjatutkimustensa maastoretkillä Annina rajaa tutkimusalueillaan 20 x 50 m kokoisen koealan, joilta hän ottaa jäkälänäytteitä eri asteisista lahopuista. Näytteet käydään sen jälkeen läpi sisätiloissa mikroskooppien, määrityskirjallisuuden ja DNA-analyysien avulla. Tässä kuvassa on Anninan koealaa Mallan luonnonpuistossa Kilpisjärvellä tämän vuoden kesältä. (Kuva: Annina Launis)


Annina maastossa keräämässä näytteitä. (Kuva: Ahti Launis)

 

Anninan kertoman mukaan tyynyjäkälät (Micarea) ovat erittäin pieniä, erityisesti vanhoilla puilla ja joissain määrin kivillä sekä tunturipaljakoilla eläviä jäkälälajeja. Useat niistä viihtyvät pitkään muuttumattomana säilyneissä elinympäristöissä, joissa ne ovat saaneet kasvaa rauhassa. Monet tyynyjäkälät ovatkin paljastustuneet hyviksi indikaattorilajeiksi kuvaamaan metsän tilaa.

”Tietyt jäkäläryhmät näyttäisivät puuttuvan lähes kokonaan talousmetsistä! Osittain tähän on syynä se, että talousmetsissä vanhojen puiden ja lahopuun määrä on hyvin vähäistä ja niiden olemassaolo on edellytys monien jäkälien esiintymiselle. Toki myös muilla ympäristötekijöillä, kuten vaikkapa mikroilmastolla on merkitystä lajistolle. Metsien hoidon johdosta monet suomalaiset metsälajit ovat eriasteisesti uhanalaisia. Esimerkiksi tyvityynyjäkälä (Micarea globulosella) on uhanalaisuusluokituksen mukaan silmälläpidettävä,” kertoo Annina. Hän toivoo, että hänen tutkimustyönsä antaisi tavallisille ihmisille ja päättäjille lisää kykyjä ymmärtää lahopuuta monimuotoisena ja tärkeänä kasvualustana. Tyvityynyjäkälän vanhan metsän rauhaa ja lahopuun merkitystä kuuluttava PUTTE-ohjelman tiedote julkaistiinkin kesällä museon ja Suomen Ympäristökeskuksen toimesta.

 


Koealoilta kertyneet pussit odottavat läpikäyntiä. Kesäisin tutkijoiden aika kuluu usein maastossa, jonka jälkeen syksy, talvi ja kevät käytetään näytteiden analysointiin, artikkeleiden kirjoittamiseen ja muuhun tutkimustyöhön. (Kuva: Jani Järvi)


Tässä kuvassa näkyy kiven päällä elävää rupijäkälää. Kuten kuvasta huomaa, rupijäkälät voivat olla todella kauniin ja kirkkaan värisiä! (Kuva: Jani Järvi)

 

Jäkälät johdattivat nuoren tutkijan unelmatyöpaikkaan

Annina kiinnostui jäkälistä alun alkaen oltuaan Helsingin yliopiston professorin Jouko Rikkisen vetämällä jäkäläkurssilla. Hän oli tekemässä kurssin tehtäviä Kilpisjärven biologisella asemalla, kun hän oivalsi innostuneensa jäkälistä ja niiden kiehtovasta monimuotoisuudesta niin paljon, että halusi tehdä gradunsa niistä.

Nuori jäkälätieteilijä ei ollut alun perin kuvitellut ryhtyvänsä tutkijaksi. Hän oli kuitenkin aina pitänyt biologiasta ja kirjoittamisesta, ja jäkäläinnostuksen myötä tutkijan työ tuntui kiinnostavalta.

”Samalla kun jäkälätutkijan työ voi olla kaiken tietomäärän ja haastavan lajiston keskellä jopa ahdistavaa, se on samalla erittäin mielenkiintoista! On aivan mahtavaa löytää uutta ja tuoda tietoa,” kertoo Annina innoissaan, joka on mukana toisen Suomen jäkälistä kertovan oppaan kirjoittamisessa. Ensimmäinen kotimaisesta jäkälälajistostamme kertova julkaisu Suomen jäkäläopas voitti Tieto-Finlandia palkinnon vuonna 2011. Toisen yleistajuisen jäkäläoppaan on tarkoitus ilmestyä vuonna 2014.

”Tutkijan työssä voi olla haastavaa tottua suureen vaihteluun. Työpäivät koostuvat monista osasista: maastoretkistä, näytteiden analysoinnista, kirjoittamisesta, laboratoriotyöskentelystä, artikkeleiden läpikäymisestä… Samalla kuitenkin tutkijalla on vapaus työajoista”, kertoo Annina työnsä monista puolista. Haastattelun aikana käy selväksi, että Kasvimuseo on työpaikkana Anninan mielestä aivan mahtava ja että tutkijan työ on uuden löytämisen keskellä kerrassaan innostavaa.

Loppuun Annina kertoo vielä, että riemastuttavia rupijäkäliä nähdäkseen ei tarvitse Kasvimuseolta edes kauas lähteä. Niitä kun voi löytää vaikka Kaisaniemen puutarhan penkkien pinnoilta!

 

 


Tiesitkö, että Kaisaniemen kasvitieteellisen puutarhan penkeillä kasvaa rupijäkäliä? Kuvassa näkyvät kellertävät muodostumat ovat niitä. Joskus asioita kannattaa katsoa hyvin läheltä nähdäkseen jotakin aivan uutta! (Kuva: Jani Järvi)

 

Kirjoitus on osa Luomuslaisen matkassa -blogisarjaa, jossa tutustutaan Luomuslaisten arkeen. Luomuksessa työskentelee kymmeniä ihmisiä monennäköisissä työtehtävissä ja kirjoitusten kautta blogin lukijat pääsevät kurkistamaan millaista työskentely Luonnontieteellisessä keskusmuseossa on. Sarja päättyy tähän.

Luomuslaisen matkassa: Jäkälien mikroskooppinen monimuotoisuus yllätti tutkijan

5.9.2013
Jani K Järvi
Avainsanat: 

Tutkimus