tiistai 30. heinäkuuta 2013

Lituruohon päässälaskutaidot ja muita tutkittuja juttuja

Harvinaista Guzmania panamensis -bromeliaa on löydetty vain kolme yksilöä Länsi-Panamassa olevasta Santa Fen kansallispuistosta.

Viime kuussa Viidakkokirjeiden kuukausittaiset tiedeuutiset olivat kesälomalla, mutta nyt ne palaavat, toivottavasti entistä ehompina. Tällä kertaa ihmetellään uutta ananaskasvilajia, katoavien pölyttäjien seurauksia ja laskutaitoisia rikkaruohoja.

Uusi timanttiananas Panamasta

Maailman trooppisten kasvien luettelointi on vielä pahasti kesken, ja uusia lajeja löytyy kaiken aikaa. Vuonna 2011 julkaistun Panaman ananaskasveja käsitelleen tutkimuksen mukaan etenkin maan länsiosassa lähellä Costa Rican rajaa sijaitsevan vuoristoalueen kasvit ovat huonosti tunnettuja. Seuraavana vuonna alueella piipahtanut kasvitieteellinen retkikunta löysikin tieteelle uuden timanttiananaksiin kuuluvan lajin. Sille annettiin vastajulkaistussa artikkelissa tieteelliseksi nimeksi Guzmania panamensis.

Guzmania panamensis muistuttaa päällisin puolin huonekasvina tuttua säilätuuttia: se on epifyyttinä kasvava, lehtitötteröönsä vettä keräävä bromelia, jonka punaisista kukinnoista puhkeavat lyhytikäiset keltaiset kukat. Säilätuutista poiketen sen lehdet tosin ovat kokovihreät, eivät raidalliset.

Toistaiseksi uusi timanttiananas tunnetaan vain kolmesta yksilöstä, jotka löydettiin Santa Fen kansallispuistosta, vuoriston alarinteitä peittävästä sademetsästä. Kolmikosta yhden tutkijat ottivat mukaansa lajin tyyppiyksilöksi, jonka perusteella tieteellinen kuvaus voitiin kirjoittaa. Tutkijat eivät löytäneet museoiden kasvikokoelmista yhtäkään aiemmin kerättyä G. panamensis -yksilöä, joten vaikuttaa siltä, että kasvi on luonnossa perin harvinainen. Onneksi sen ainoa tunnettu kasvupaikka on sentään suojeltu.

(Alkuperäinen tutkimus: Daniel A. Cáceres González 2013: Guzmania panamensis (Bromeliaceae) - a new species from Talamanca Mountain in Veraguas province, Western Panama. PhytoKeys. Vapaasti saatavilla täältä.)

Lituruoho on kasvibiologian mallilaji. Vaikka se tunnetaan varmasti paremmin kuin yksikään muu kasvi, siitä paljastuu yhä aivan uusia ominaisuuksia. Monet löydöistä pätevät myös muihin kasveihin. Kuva: Roepers / Wikimedia Commons.
Lituruoho osaa laskea

Kasvit kasvavat myös yön aikana, vaikka ne eivät silloin saa energiaa auringonvalosta. Tähän tarkoitukseen ne keräävät päiväsaikaan talteen tärkkelystä. Joka yö ne kuluttavat edellispäivänä hamstraamansa tärkkelyksen.

Kasveilla on samantapainen sisäinen kello kuin meillä eläimilläkin, joten ne osaavat säännöstellä tärkkelyksen käyttöä siten, että se riittää juuri aamuun saakka. Ja ne ovat siinä hyviä: kasvimaailman mallilaji lituruoho (Arabidopsis thaliana), joka mainittiin edellisissäkin tiedeuutisissamme, käyttää yön aikana melko tarkalleen 95 % tärkkelysvarastoistaan, ja alkaa kaivata lisää juuri sopivasti auringon noustessa.

Ikään kuin se ei olisi vielä tarpeeksi ihmeellistä, lituruoho osaa laskea, kuinka tärkkelystä täytyy säästää silloinkin kun olosuhteet muuttuvat odottamatta. Laboratoriokasvit osasivat tutkimuksessa ottaa huomioon sekä tärkkelysvaraston vaihtelevan koon että etuajassa laskeutuneen pimeyden. Aamulla tärkkelyksestä oli edelleen kulutettu vakaat 95 prosenttia.

Todennäköisesti muutkin kasvit pystyvät samaan. Tulos ei kuitenkaan tarkoita, että kasveilla olisi salattuja henkisiä kykyjä. Tutkijat ehdottavat selitykseksi yksinkertaista sisäistä laskuria, joka perustuu kahden molekyylin muuttuviin pitoisuuksiin kasvisolujen sisällä.

(Alkuperäinen tutkimus: Scialdone ym. 2013: Arabidopsis plants perform arithmetic division to prevent starvation at night. eLife 2:e00669. Vapaasti saatavilla täältä.)

Kimalaisten tehokkuus pölyttäjinä piilee niiden uskollisuudessa kulloisellekin suosikkikukalleen: siitepöly pääsee todennäköisemmin perille oikeanlajiseen kukkaan, kun hyönteinen ei muissa käykään. Pölyttäjäkato uhkaa muuttaa jäljelle jäävienkin kimalaisten käyttäytymistä kasvien kannalta huonompaan suuntaan.
Jokainen pölyttäjä on tärkeä

Pölyttäjähyönteisten hälyttävästä vähenemisestä on puhuttu viime aikoina mediassakin. Monien mehiläis- ja kimalaislajien kannat ovat romahtaneet eri puolilla maailmaa, oletettavasti ympäristömyrkkyjen ja elinympäristöjen tuhoutumisen yhteisvaikutuksen puristuksissa.

Pölyttäjät ovat olennaisen tärkeitä sekä luonnonkasveille että viljelykasvien sadon kannalta. Niinpä erilaiset mallinnustutkimukset ovatkin selvittäneet, millaisia vaikutuksia yksittäisten pölyttäjähyönteisten katoamisella olisi. Tietokonemallien mukaan kovin suurta syytä huoleen ei ole: muiden pölyttäjien pitäisi pystyä korvaamaan yhden puuttuminen varsin hyvin.

Mutta mallit ovat malleja, ja todellisuus ihan muuta. Nyt yksittäisten pölyttäjien katoamisen vaikutusta on testattu ensimmäistä kertaa oikeassa maailmassa. Tutkijat seurasivat kymmentä kimalaislajia koloradolaisilla vuoristoniityillä. Kävi ilmi, että kimalaisten tehokkuus pölyttäjinä perustuu pitkälti siihen, että kukin kimalainen keskittyy kerrallaan yhteen, kulloinkin kukassa olevaan kasvilajiin: ne ovat ikään kuin uskollisia suosikkikasvilleen, ja vaihtavat lajia vasta kun edellisen kumppanin kukinta on lopuillaan.

Tätä uskollisuutta ylläpitää kilpailu eri kimalaislajien välillä. Kun yksi ainoa kunkin niityn kymmenestä kimalaislajista poistettiin, kimalaisten kukkauskollisuus väheni tuntuvasti. Ja tulos? Kasvien siementuotanto laski peräti kolmanneksella!

Tutkijat varoittavatkin, että jos ötökät muualla käyttäytyvät samoin kuin Koloradon vuoristoniityillä, pölyttäjähyönteisten katoamisella voi olla odotettua vakavampia seurauksia. Luonnon lisäksi vahinkoa on tiedossa myös ruoantuotannolle, sillä monien viljelykasvien sato on riippuvainen pölyttäjistä. Pölyttäjäkadolle olisikin parasta tehdä jotain. Laajemmasta näkökulmasta tutkimus kertoo siitä, kuinka luonnon monimuotoisuuden säilyminen on ekosysteemien toiminnan kannalta olennaista, vaikka päälle päin näyttäisikin siltä, että tehtäviä hoitamaan riittäisi paljon pienempikin määrä lajeja.

(Alkuperäinen tutkimus: Berry Brosi & Heather Briggs 2013: Single pollinator species losses reduce floral fidelity and plant reproductive function. PNAS. Alkuperäinen julkaisu täällä, Mongabayn populaariartikkeli täällä.)

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...