Kovakuoriaiset ja limasienet – yhdessä ikuisesti

Limasienet ovat itiöiden avulla lisääntyviä eliöitä. Aiemmin ne luokiteltiin sieniksi, mutta nykyisen geeniteknologian avulla on todettu, että limasienet ovat kehittyneet amebojen kanssa samasta kehityslinjasta ja siis eivät kuulu sieniin ollenkaan. Limasienten ja kovakuoriaisten yhteiselolla on pitkä historia. Tämän historian tuloksena on kehittynyt Agathidium –ryhmä, joka on suurin tunnettu limasienten itiöemää ravintonaan käyttävä kovakuoriaissuku. Korukeräpallokas (Agathidium pulchellum) on kyseisen suvun yksi harvinaisimmista ja huonoiten tunnetuimmista eurooppalaisista lajeista. Laji on erittäin pieni, alle neljän millimetrin mittainen. Sen kovettuneet etusiivet (elytra) ovat sydämenmuotoiset ja mustat, ja se on Suomessa luokiteltu uhanalaiseksi lajiksi. Korukeräpallokkaan pääasiallinen isäntälaji on Trichia decipiens limasieni.

 

Vastavuoroisesti Trichia decipiens limasieni on yleinen laji Suomessa ja muualla maailmalla. Kyseinen limasieni on riippuvainen lahopuusta. Sille kelpaavat niin kuolleet havu- kuin lehtipuutkin. Korukeräpallokas on erikoistunut lahopuuvaltaisiin ympäristöihin ja erityisesti vanhoihin kuusimetsiin. Aiemmin korukeräpallokkaan luultiin suosivan puulajeista haapaa, mutta lajin mieltymyksiä on tarkennettu uudemmilla tutkimuksilla. Uhanalaisten lajien suojelu ja hoito voi olla tehokasta vain silloin kun suojeltavan lajin biologia ja elinympäristövaatimukset tunnetaan.

 

Kuhmossa tehty tutkimus pyrki selvittämään kaikki limasienilajit, joilla korukeräpallokas elää. Tutkimuksessa haluttiin lisäksi selvittää millä puulajeilla kovakuoriaislajin aiemmin tunnettu pääasiallinen isäntälaji T. decipiens kasvaa ja kykeneekö korukeräpallokas elämään talousmetsissä. Kuhmon metsät ovat pääosin mäntyvaltaisia sekä voimakkaasti metsätalouden paineen alla. Metsätalouden vaikutuksesta Kuhmon metsistä ovat hävinneet vanhat luonnontilaiset metsät. Tutkimukseen oli valittu vain kuusivaltaisia metsiä, joissa vähintään puolet pinta-alasta sijoittui luonnonsuojelualueelle ja toinen puolisko talousmetsään. Limasieni- ja kovakuoriaiskartoitusten lisäksi tutkijat määrittivät jokaisen puulajin osalta kokonaislahopuumäärän, lahopuiden lahonneisuusasteen sekä esiintymistiheyden.

 

Tutkimuksessa havaittiin luonnonsuojelualueilta kaiken kaikkiaan 26 limasienilajia, joista T. decipiens oli kaikista yleisin laji. Kyseinen limasienilaji löytyi useimmiten kuuselta (65 %), mutta sitä esiintyi myös koivuilla, haavalla ja männyllä sekä yhdellä lepällä. T. decipiens on mieltynyt suuriin maalahopuihin, jotka ovat edenneet lahoamisessaan keskivaiheille. Korukeräpallokasta löydettiin vain yhdeltä limasienilajilta; T. decipiensiltä, mutta korukeräpallokkaalle ei kelvannut mikä tahansa T. decipiens, vaan vain sellaiset, jotka kasvoivat kuusella, koivulla taikka haavalla. Lisäksi korukeräpallokasta löydettiin vain luonnonsuojelualueilta, vaikkakin yksi yksilö oli eksynyt talousmetsän puolelle. Tosin tätä talousmetsää ei ollut hoidettu perinteisesti. Korukeräpallokkaan esiintymistä rajoitti vielä lisää sen mieltymys korkeaan lahopuutiheyteen. Lahopuuta piti olla metsässä vähintään 30 kuutiota hehtaarilla. Tällaisiin lahopuumääriin päästään Suomessa vain luonnonsuojelualueilla.

 

Fennoskandian talousmetsien keskimääräinen lahopuumäärä on 2-10 kuutiota hehtaarilla. T. decipiens puolestaan tarvitsee elinympäristössään vähintään 10 kuutiota lahopuuta hehtaarilla, joten lahopuumäärä rajoittaa kyseisen limasienen esiintymistä talousmetsissä. Talousmetsissä limasienen itiöt eivät löydä levittäytymisympäristöjä. Korukeräpallokkaan ja limasieni T. decipiensin tutkimusten haasteena on kummankin lajin erittäin pieni koko sekä se, että ne elävät kuolleiden puiden kuoren ja kaarnan alla, mikä tekee niistä hyvin vaikeasti havaittavia.

Mainokset

Mitä sorsanpoika syö?

Sorsan poikaset kasvavat nopeasti. Vain parissa kuukaudessa munasta kehittyy lintu, joka lentää tuhansia kilometrejä. Sulkien kasvattaminen vaatii paljon proteiineja. Mistä sorsan poikaset sitä saavat?

wetland-ecology-group_university-of-helsinki_ducklings

Sorsanpoikasilla on monia menetelmiä etsiä ravintoa.

Kosteikolla käydessäsi olet ehkä huomannut, että siellä on paljon selkärangattomia. Ilmassa pörrää hyttysiä, sudenkorentoja ja perhosia. Moni lentävistä hyönteisistä aloittaa kuitenkin elämänsä vedestä. Toukat kehittyvät vedessä, ennen kuin kuoriutuvat ja lähtevät lentoon. Lentävät hyönteiset lepäilevät usein kosteikon kasvien varsilla. Sekä lentävät että uivat selkärangattomat ovat sorsien ruokaa.

wetland-ecology-group_university-of-helsinki_invertebrates_mosquito

Hyttysen toukkia eri kehitysvaiheissa. Toukat kehittyvät vedessä.

 

Kosteikkoja kansoittavat monenlaiset selkärangattomat pienestä eläinplanktonista suuriin kovakuoriaisiin. Ne kaikki ovat sorsan ruokaa. Sorsista on selkärangattomille kuitenkin myös hyötyä, sillä sorsat levittävät selkärangattomia kosteikolta toiselle: aikuiset yksilöt ja munat voivat kulkeutua sorsien höyhenissä tai suolessa pitkiäkin matkoja.

Se mitä sorsa syö, riippuu sen lajista. Eri lajit ovat erikoistuneet erilaiseen ravintoon ja esimerkiksi nokan lamellien (hammasmainen siivilärakenne) koko vaihtelee lajeittain. Puolisukeltajat ja sukeltajasorsat hakevat ravintonsa eritavoin. Pienetkin sukeltajasorsien poikaset kykenevät hakemaan ravintoa veden pohjasta.

wetland-ecology-group_university-of-helsinki_greylag-geese_lamellar

Nokan lamellien tiheys vaihtelee lajeittain. Lamelleja käytetään ravinnon siivilöintiin.

Naaraiden tehtävänä on löytää hyviä ruokailualueita poikueilleen. Poikueet voivat liikkua pitkiäkin matkoja pesäpaikalta hyville ruokailuapajille. Suurin osa Euroopan sorsista pesii boreaalisella alueella, mutta monet järvet ovat liian ravintoköyhiä ylläpitääkseen poikueita. Tämän takia monilla järvillä ei ole poikueita ollenkaan.

Telkkäpoikueet hyödyntävät erityisesti sellaisia järviä, joissa on runsaasti sukeltavia selkärangattomia, kuten sukeltajakovakuoriaisia, sekä isoja lentäviä selkärangattomia, kuten vesiperhosia ja päivänkorentoja.

wetland_ecology_group_univeristy-of-helsinki_dytiscidae

Sukeltajakuoriaisia ja niiden toukkia.

Puolisukeltajasorsat; sinisorsa, tavi ja haapana, esiintyvät usein samoilla järvillä, eli ne jakavat saman ekologisen lokeron. Niiden syömä ravinto kuitenkin eroaa toisistaan. Sinisorsapoikueet suosivat rehevämpiä järviä, joilla on runsaasti suuria lentäviä selkärangattomia, kun taas tavipoikueet hakevat ravinnokseen pieniä lentäviä selkärangattomia, kuten erilaisia kaksisiipisiä hyttysiä. Kaksisiipiset ovat yleisiä erityisesti uusilla kosteikoilla ja tavi onkin usein tällaisten kosteikoiden pioneerilaji.

wetland-ecology-group_university-of-helsinki_aquatic-invertebrates

Kosteikoissa elää monenlaista pientä selkärangatonta, mm. hankajalkaisia ja siiroja.

Aikuiset haapanat ovat kasvinsyöjiä ja myös poikuevaiheessa haapanat suosivat reheviä järviä. Erityisesti kuitenkin sellaisia järviä, joilla on paljon pieniä lentäviä hyönteisiä. Sinisorsalle ja haapanalle kelpaavia kasvillisuudeltaan rikkaita järviä on kuitenkin harvassa. Karussa boreaalisessa maisemassa majava onkin tärkeä tekijä: järvet, joista puuttuu rehevä kasvillisuus, voivat kehittyä majavan tulvan aikaan kasvillisuudeltaan soveliaiksi myös haapanalle ja sinisorsalle. Majava voi siis lisätä poikueille sopivien järvien määrää muutoin karussa boreaalisessa luonnossa.

Lue lisää:

Nummi, Paasivaara, Suhonen & Pöysä 2013: Wetland use by brood-rearing female ducks in a boreal forest landscape: the importance of food and habitat

Nummi & Holopainen 2014: Whole-community facilitation by beaver: ecosystem engineer increases waterbird diversity

Do ducks have teeth?

Avunantoa vai riskin välttelyä

Sosiaalisilla hyönteisillä tunnetaan monia taudinaiheuttajia, eikä ole tavatonta, että tiiviissä yhdyskunnassa leviää samanaikaisesti useampia tauteja. Lievä altistuminen yhdelle taudille ei välttämättä lisää yksilön riskiä kuolla, mutta se lisää yksilön riskiä sairastua samanaikaisesti toiseen tautiin. Tällaiset supertartunnaksi kutsutut tuplataudit koituvat merkitsevästi useammin yksilön kohtaloksi.

Sosiaalisilla hyönteisillä on erityisen tarkkaa millä tavoin taudinaiheuttajien leviäminen estetään yhdyskunnan sisällä. Näillä lajeilla on aiemmin havaittu sairaiden yksilöiden auttamista, mutta myös aggressiivista käytöstä tartunnansaaneita kohtaan. Sairaita yksilöitä voidaan auttaa puhdistamalla, eli sukimalla näitä taudinaiheuttajien poistamiseksi. Jotkin lajit lisäksi tuottavat kehossaan antimikrobisia aineita. Muurahaiset voivat levittää näitä kemikaaleja tartunnansaaneiden yksilöiden päälle mm. nostamalla kehonsa sisäistä painetta ja suihkuttamalla kemikaaleja paineen avulla ympäristöönsä. Aggressiivinen käytös puolestaan ilmenee sairaan yksilön puremisena ja raahaamisena, jolla yritetään estää taudinaiheuttajan leviäminen syvemmälle yhdyskuntaan poistamalla sairas yksilö yhdyskunnasta.

wetland ecology group_Stella Thompson_University of Helsinki_ants

Muurahaiset ovat sosiaalisia hyönteisiä, joiden yhdyskunnissa voi olla kymmeniä tuhansia yksilöitä © Sari Holopainen

Itävaltalaiset tutkijat suorittivat Lasius neglectus -lajin muurahaisilla kokeen, jossa he siirsivät muurahaisyhdyskunnan joukkoon sairaita yksilöitä, ja tutkivat pesäkumppaneiden reaktioita. Laji on lähisukua sokerimuurahaisellemme (Lasius niger). Tutkijat käyttivät tartunnanaiheuttajina kahta eri sienilajia. Tartutetut muurahaiset oireilivat ainoastaan lievästi. Pesässä oli lisäksi terveitä kontrolliyksilöitä. Tartutetut muurahaiset saattoivat siis tavata yhdyskunnassa täysin terveitä yksilöitä, muurahaisia jotka sairastivat samaa tautia kuin yksilö itse, tai yksilöitä joiden taudinaiheuttaja oli eri sieni. Kontrolliyksilöt puolestaan tapasivat joko toisia terveitä yksilöitä tai jompaankumpaan tautiin sairastuneita muurahaisia. Tutkijat halusivat nähdä vaikuttaako aiempi tartunta muurahaisten käytökseen tavatessaan sairaan yksilön, ja vaikuttaako taudinaiheuttajan eri- tai samalajisuus yksilön käytökseen.

Kyseinen muurahaislaji ei ole yleensä aggressiivinen pesäkumppaneitaan kohtaan. Tutkijat kuitenkin havaitsivat, että sairas yksilö alkoi usein purra ja raahata kohtaamaansa lajikumppania, mikäli tämäkin oli taudinkantaja. Terveet muurahaiset eivät reagoineet saastuneeseen yksilöön näin voimakkaasti. Sairaat muurahaiset lisäksi suihkuttivat useammin toisia sairaita muurahaisia kuin terveet pesäkumppanit. Suihkutus oli yleisempää, kun tartunta oli eri sienen aiheuttamaa kuin mitä yksilö itse sairasti. Yksilöt sukivat puolestaan useammin sairaita yksilöitä, jotka kantoivat samaa tautia kuin yksilö itse.

Toisin sanoen, sairaat yksilöt ovat aggressiivisempia toisia taudinkantajia kohtaan, mutta samalla ne muovaavat käyttäytymistään tilanteen mukaan valitakseen itselleen turvallisimman puhdistuskeinon. Puhdistustapa määräytyy sen mukaan, onko kohdatulla muurahaisella sama vai eri tauti kuin yksilöllä. Sukimisen yhteydessä yksilöt ovat lähekkäin, mutta jos kumpikin sairastaa samaa tautia, ei uuden tartunnan riski ole vakava. Suihkutusta voi puolestaan tehdä kauempaa, jolloin yksilöt säästyvät lähikontaktilta. Näin valmiiksi sairaat yksilöt voivat välttyä sairastumasta supertartuntaan, joka olisi todennäköisesti kohtalokkaampaa kuin yhden taudin sairastaminen.

Tutkijat myös totesivat riskinvälttelyn tuottavan tulosta, sillä lievästi sairaat yksilöt onnistuivat usein välttämään supertaudin. Kumpikin yksilö siis hyötyy muovautuvasta käyttäytymisestä. Tämä on erityisen tärkeää sosiaalisille hyönteisille tiiviissä yhdyskunnissa, joissa sairaita yksilöitä ei voi vältellä.

Tautien puhdistaminen ei ole ainoa tapa jolla yhdyskuntahyönteiset auttavat toisiaan. Viimeisin esimerkki ilmiöstä tuli saksalaistutkijoilta, jotka havaitsivat erään afrikkalaisen muurahaislajin (Megaponera analis) yksilöiden hoitavan loukkaantuneita nuolemalla niitä. Muurahaisten syljen oletetaan sisältävän antimikrobisia aineita, jotka edistävät paranemista. Lajin yksilöt hyökkäävät usein termiittikekoihin, eli loukkaantumisriski on suuri. Terveiden muurahaisten on tehtävä päätös auttavatko loukkaantuneen yksilön takaisin omaan pesään missä vammoja voi yrittää hoitaa. Samalla terveiden yksilöiden riski loukkaantua kuitenkin kasvaa. On kuitenkin yhdyskunnan etu hoitaa mahdollisimman monia yksilöitä.

YouTube-videolla terveet yksilöt nuolevat loukkaantunutta muurahaista