Lentävät ja rapisevat – miten metsähyönteisiä tutkitaan

Hyönteisten tutkiminen on mielenkiintoista mutta haastavaa. Määrittäminen vaatii lähes

wetland-ecology-group_university-of-helsinki_koivunmantokuoriainen

Koivunmantokuoriaisen esiintymisen voi havaita tunnusomaisen syöntikuvion perusteella. ©Stella Thompson

aina yksilöiden pyydystämistä, tosin joitain lajeja voi tunnistaa esimerkiksi niiden puunrunkoon jättämien syömäjälkien perusteella kuten koivunmantokuoriaisen (Scolytus ratzeburgi). Jos alueen hyönteislajistoa halutaan kartoittaa, on kuitenkin pääsääntöisesti tarpeen käyttää eri tarkoituksiin soveltuvia pyydyksiä. Esimerkiksi perhosia pyydetään valorysillä öiseen aikaan ja joidenkin suojeltavien lajien esiintymistä selvitetään feromoniansoilla, joihin laitetaan täkyksi keinotekoisesti tuotettua houkutinainetta. Ansoja voidaan kaivaa maantasolle, kiinnittää onttoihin puunrunkoihin tai nostaa korkealle puun latvustoon.

Väitöstutkimukseni aikana kartoitan majavien vaikutuksia kovakuoriaisten esiintymiseen. Tutkimuskysymyksiä on useita: esiintyykö majavien tulva-alueilla erilainen lajisto kuin muualla, vaikuttaako tulva-alueiden lisääntynyt kosteus ja paahteisuus lajistoon ja edistävätkö tai vähentävätkö majava-alueet mahdollisia metsätuholaislajeja ja/tai suojeltavia lajeja. Tutkimukseni yhdistää siis mielenkiintoisella tavalla riistaeläimen, jolla on laaja-alaisia vaikutuksia ympäristössään, ja kovakuoriaisia, joista moni on vähentynyt metsissä ja kaipaa nykyään suojelua. Majavan tulva ja puun jyrsintä voi paikallisesti häiritä metsänomistajia, mutta tutkimuksessani selvitän edistääkö tai haittaako majava metsien tuhohyönteisiä. Riista- ja hyönteistutkimuksen yhdistäminen on varsin jännää, ja tuottaa lisätietoa jonka avulla voimme tulevaisuudessa päättää metsähyönteisten suojelusta, majavakantojen hoidosta ja jopa majavalajien käytöstä ennallistamisen välineinä.

Ikkunapyydykset ovat suosittuja ansoja, joiden avulla saadaan kartoitettua laajasti alueen lajistoa. Niiden avulla ei pyydystetä tietyntyyppisiä hyönteisiä, vaan niihin mönkii tai lentää hyvin laaja kirjo erilaisia selkärangattomia kaksisiipisistä valeskorpioneihin ja pistiäisistä kovakuoriaisiin. Ikkunapyydyksen idea on hyvin yksinkertainen: ansa kiinnitetään puunrungolle tai roikkumaan kahden puun väliin. Hyönteiset kävelevät tai lentävät päin pyydyksen muovipleksiä, ja putoavat siitä pyydyksen alaosan säiliöön. Säiliössä on vettä, tiskiainetta ja suolaa. Hyönteiset eivät pääse tiskiaineen vuoksi lentoon vaan hukkuvat veteen, ja suola säilöö ne siihen saakka kunnes ansa käydään tyhjentämässä. Pyydys käydään tyhjentämässä noin kerran kuussa. Minulla on pyydyksiä maastossa 120, eli joka kesä näytepurkkeja kasaantuu noin 600 kappaletta.

Valitettavasti ikkunapyydyksiin voi joskus eksyä myös muita eliöitä. Oman tutkimukseni aikana ansaan on joutunut muutamia sisiliskoja ja yksi lepakko. Tämä harmittaa aina kovasti, koska turhaan kuollut laji ei edistä tutkimusta tai tiedettä. Samoin harmittavat tilanteet, joissa pyydyksen on tietämättään kiinnittänyt puunrunkoon jota muurahaisyhdyskunta käyttää reittinään. Tällöin pyydykseen voi hukkua satoja tai jopa tuhansia muurahaisia. Oma tutkimukseni keskittyy kovakuoriaisiin, joten muurahaisten kuolema on tässä tilanteessa täysin turhaa. Onneksi näin ei kuitenkaan tapahdu usein.

Tyhjentämisen jälkeen näytteestä etsitään mikroskoopin avulla haluttuja hyönteisiä. Seuraavaksi ne tunnistetaan tarpeelliselle tasolle. Joskus heimon tietäminen riittää, joskus taas yksilöt on tunnistettava lajilleen, jotta voidaan tehdä esimerkiksi riittävän tarkkoja suojelupäätöksiä tai saada lajien käyttäytymisestä uutta tietoa. Lahkosta, heimosta ja suvusta riippuen tunnistaminen tapahtuu eri ruumiinosien perusteella, muun muassa kovakuoriaisilla tärkeitä ruumiinosia ovat nilkat ja sukuelimet.

Välillä vastaan tulee puutteellisesti tunnettuja lajeja. Myös tunnistamisen työkalu, määrityskaavat, ovat toisinaan keskeneräisiä. Esimerkiksi Suomessa tavattavien lyhytsiipisten heimon paras määrityskaava on toistaiseksi saksankielinen, ja monilla heimoilla täydellisimmät kaavat ovat venäjäksi. Kuluva kesä on aineistonkeruuni viimeinen, joten seuraavaksi edessä on heimojen ja lajien tunnistaminen. Tässä vaiheessa kiittelenkin yläasteen ja lukion saksan kielen kursseja. Uutena aluevaltauksena lienee seuraavaksi venäjän sanasto.

Pakene tai tule syödyksi

Eläinmaailmassa puolustautuminen on elinehto. Jokaiselle lajille on kehittynyt jokin keino välttyä saalistukselta. Tyypillisesti kullakin lajilla on useampia keinoja. Yhden kortin varassa menestyminen on onnen arpapeliä.

Usein ajoissa tehty havainto saalistajasta on selviytymisen kannalta olennaisinta. Saalistajan havaitseminen on kaikkien eläinten puolustautumisen lähtökohta, muut keinot seuraavat havaitsemista. Kun vaara havaitaan ajoissa, saalis ehtii valita sopivimman puolustautumiskeinon.

Eläimet vartiotornissa
Osa eläimistä on vienyt havaitsemisen ja yllätysten välttämisen äärimmilleen. Majava nostaa veden pintaa rakentamalla padon. Puiden oksista rakennettu kekopesä jää veden keskelle turvaan. Pesä on kuin vallihaudan ympäröimä linna. Majava ei siis edes yritä piiloutua, vaan pyrkii torjumaan hyökkäykset luomalla ympäristön, joka on petojen saavuttamattomissa.

Myös hirville ja peuroille yllätysten välttäminen on tärkeää. Ne valitsevat avoimia tai korkeita paikkoja, jotka soveltuvat myös petojen tarkkailuun. Metsäpeura vasoo keväisin järven jäällä, jotta se pystyisi havaitsemaan pedot jo mahdollisimman kaukaa. Hirvien talvilaitumet puolestaan sijaitsevat usein kukkulalla. Korkeammalla paikalla on vähemmän lunta ja lämpimämpi ilmasto, mikä mahdollistaa paremmat ruokavarat sekä oivan sijainnin petojen tarkkailuun.

Parvilinnut, kuten naakka ja naurulokki, perustavat puolustautumisensa ylivoimaan sekä useiden tarkkailevien silmäparien hyödyntämiseen. Vaaran vaaniessa koko parvea varoitetaan. Lajista riippuen vaara pyritään minimoimaan joko pakenemalla tai hyökkäämällä.

Majava suojautuu pedoilta nostattamalla tulvan pesän ympärille. © Sari Holopainen

Majava suojautuu pedoilta nostattamalla tulvan pesän ympärille. © Sari Holopainen

Maastoutumisen mestarit
Kömpelöt ja hitaat eläimet turvautuvat pakenemisen sijaan piiloutumiseen. Ne tekevät kaikkensa jottei niitä havaittaisi. Mielenkiintoinen esimerkki hyvästä naamioijasta on Suomenkin vesillä asusteleva kampela. Kampela pystyy muuttamaan ihonsa väriä ympäristönsä mukaan, ja näin naamioimaan itsensä näkymättömäksi. Kirjavilla hiekkapohjilla kampelan iho matkii eriväristen hiekanjyvien väriä, kun taas tummilla liejupohjilla kampela voi olla miltei musta.

Perinteisiä suomalaisia maastoutujia ovat talveksi valkoisen turkin tai höyhenpeitteen vaihtavat eläimet, kuten naali ja riekko. Niiden piilotteleva elämäntyyli ei rajoitu vain talveen. Esimerkiksi riekon kesäisen höyhenpeitteen väritys jäljittelee hyvin metsän ja suon aluskasvillisuutta.

Hyönteismaailmasta löytyy lukuisia ilmiömäisiä maastoutujia. Ehkä kuuluisin esimerkki on koivumittari, joka pystyy imitoimaan koivun rungon väriä lähes täydellisesti. Teollisuusalueiden läheisyydessä koivumittareiden siipien väri kehittyi vuosien saatossa tummemmaksi saasteiden liatessa koivujen runkoja. Toisaalta vesiperhosen toukkaa voidaan ehkä kutsua Suomen järvien ja lampien maastoutumisen mestariksi. Se rakentaa pienistä hiekanjyvistä ja ohuista puutikuista itselleen toukkakopan. Kopan tarkoitus on suojata sen pehmeää takaruumista sekä hämätä sitä syöviä petoja luulemaan koppaa vedessä lilluvaksi kepiksi.

Kiiruna on pohjoisen loistava maastoutuja: talvella valkoinen ja kesällä kirjava höyhenpuku suojaa petojen silmiltä. © Sari Holopainen

Kiiruna on pohjoisen loistava maastoutuja: talvella valkoinen ja kesällä kirjava höyhenpuku suojaa petojen katseilta. © Sari Holopainen

Huijasin!
Huijaaminen ei ole ihmisillä arvostusta lisäävä piirre, mutta eläinmaailmassa se on oiva keino välttyä syömiseltä. Kukkakärpänen huijaa saalistajaa näyttämällä ulkoisesti aivan ampiaiselta. Ampiaisen aiheuttamat epämiellyttävät kokemukset saavat pedot välttämään myös kukkakärpäsen syöntiä.

Sisilisko puolestaan huijaa saalistajaa irrottamalla häntänsä vaaran uhatessa. Pedolle jää kokonaisen saaliin sijasta vain pieni suupala. Hännän irrottaminen on sisiliskolle äärimmäinen puolustautumiskeino. Hännässä on varastoituneena paljon energiaa, joka menetetään saalistajalle hännän irrottua. Lisäksi uuden hännän kasvattamiseen menee paljon aikaa ja ravintoa.

Monet maassa pesivät linnut, kuten kapustarinta ja töyhtöhyyppä, näyttelevät siipirikkoa pelastaakseen poikasensa. Pedon vaaniessa emo alkaa juosta siipi maata raahaten poikasista poispäin. Peto, esimerkiksi kettu, lähtee seuraamaan helpoksi saaliiksi luulemaansa emoa, joka viime hetkellä lähteekin lentoon. Samaan aikaan toinen lintuemoista on vienyt poikaset muualle turvaan.

Sisilisko tiputtaa vararavintoasisältävän häntänsä äärimmäisen vaaran uhatessa. © Mia Vehkaoja

Sisilisko tiputtaa vararavintoasisältävän häntänsä äärimmäisen vaaran uhatessa. © Mia Vehkaoja

Suomen luonnon haarniskat
Ihmiset ovat hyödyntäneet haarniskoja taisteluissaan vuosisatojen ajan. Haarniskan käyttö ei kuitenkaan ole ihmisen keksintö, vaan se on ollut usean eläimen puolustautumiskeinona satoja miljoonia vuosia. Rapujen kitiinistä ja kalkista muodostuva kuori suojaa niitä petojen hampailta ja kynsiltä.

Kovakuoriaisten kuori muodostuu rapujen tapaan kitiinistä, mutta se on paljon kevyempää materiaalia, sillä se päällä pitää pystyä lentämään! Kovakuoriaisten kitiinikuori on toiminut inspiraationa nykyisten Kevlar-luotiliivien suunnittelussa. Kevlar on kitiinin tavoin kevyttä mutta kovaa.

Panssareita löytyy myös nisäkkäiltä. Villisian nahka on paksua ja jäykkää, erityisesti hartioissa. Näin se suojautuu pedoilta ja kilpakumppaneilta. Paksun nahan lisäksi villisika voi puolustaa itseään torahampaillaan. Villisika ja rapu ovat vieneet ritarimaisen varustelunsa kovakuoriaisia pidemmälle. Haarniskan lisäksi rapu puolustaa itseään asein: eturaajojen saksilla.

Villisian niskapanssarit suojaavat niin pedoilta kuin toisilta villisioiltakin. © Sari Holopainen

Villisian hartiapanssarit suojaavat niin pedoilta kuin toisilta villisioiltakin. © Sari Holopainen

Viimeinen oljenkorsi?
Mitä tehdä kun pakeneminen, piiloutuminen ja huijaus epäonnistuvat? Joillekin eläinlajeille on kehittynyt erilaisia keinoja vahinkojen minimointiin. Rupikonnalle on kehittynyt kaksi erilaista viimeistä oljenkortta. Rupikonnan ihonystyröiden rauhaset erittävät limaa ja myrkkyä (bufotoksiinia), joilla ne pyrkivät karkottamaan pedon. Rupikonnan myrkky voi aiheuttaa petoeläimelle pahanmakuisuuden lisäksi esimerkiksi voimakasta kuolaneritystä. Myös rupikonnan kutumunat ja nuijapäät on suojattu myrkyllä.

Toisena pedon karkottamiskeinona rupikonna käyttää virtsasuihkua. Rupikonna pystyy suihkuttamaan uhkaajan silmiin virtsasuihkun kovalla paineella. Nestettä saattaa suihkuta jopa 0,5 desilitraa kerralla. Virtsasuihkua rupikonna käyttää vain äärimmäisessä hädässä, sillä vitsan keräämiseen elimistöön menee pitkä aika, eikä sitä kannata tuhlata kuin aivan viimeisenä keinona.

Rupikonnien ihonystyrät sisältävät bufotoksiini-nimistä myrkkyä © Mia Vehkaoja

Rupikonnien ihonystyrät sisältävät bufotoksiini-nimistä myrkkyä © Mia Vehkaoja

Rantakäärme – puolustautumisen mestari
Useinkaan eläimet eivät jätä puolustautumistaan yhden kortin varaan, vaan niiltä löytyy jonkin asteista puolustautumista useampaa keinoa hyödyntäen. Yleistä eläinmaailmassa on, että lajeilla on jokin pääasiallinen keino, ja muut keinot ovat tukitoimia. Esimerkiksi kampelan pääasiallinen keino on naamioitua, mutta lisäksi se on litteänmuotoisena hankalaa syötävää. Kampelan selviytymistä auttavat myös sen 180-astetta ympärilleen näkevät silmät, jotka parantavat pedon havaitsemista ajoissa.

Osa lajeista on kuitenkin puolustautumisen moniosaajia. Rantakäärme on mainio esimerkki suomalaisesta moniosaajasta. Käärmeillä on tunnetusti erinomainen haju- ja tuntoaisti, jota ne hyödyntävät niin omassa ravinnonhankinnassaan kuin vaaran välttämisessä. Lisäksi niskan kirkkaan keltaiset kuviot auttavat välttämään petolintujen hyökkäyksiä. Kelta-mustalla värityksellä rantakäärme matkii vaarallisia hyönteisiä, vähän kuin kukkakärpänenkin matkii ampiaisia. Havaitessaan vaaran ajoissa rantakäärme piiloutuu nopeasti läheisen kiven koloon tai muuhun onkaloon.

Vaaran jo uhatessa rantakäärme pyrkii sihisemällä ja itseään isommaksi pullistelemalla pelästyttämään uhkaajan. Pelkoa lisätään pään hyökkäyseleillä. Mikäli nämä keinot eivät riitä pedon karkottamiseksi, rantakäärme pystyy ruiskuttamaan viemärisuolen läheisistä anaalirauhasista pahanhajuista nestettä uhkaajan päälle. Toiseksi viimeisenä keinona rantakäärme voi oksentaa vastaniellyn saaliinsa ja jättää sen uhrilahjana pedolle oman henkensä säästämiseksi.

Viimeisenä oljenkortena rantakäärme tekeytyy kuolleeksi. Se aloittaa kuolemantanssinsa, joka päättyy kouristeluiden jälkeen kielen ulostyöntämiseen ja jähmettymiseen. Peto ajattelee rantakäärmeen olevan sairas tai muuten huonoa ravintoa ja jättää saaliinsa rauhaan.

Rantakäärme on puolustautumisen mestari. Se ei jätä henkeään yhden kortin varaan. © Sari Holopainen

Rantakäärme on puolustautumisen mestari. Se ei jätä henkeään yhden kortin varaan. © Sari Holopainen