”Pari-kolmekymmentä vuotta sitten herättiin siihen, että ihmisen toiminnalla on isoja vaikutuksia luonnon monimuotoisuuteen ja ekosysteemien toimintaan, millä on suoria seurauksia myös ihmisen hyvinvointiin”, kertoo vanhempi tutkija Jukka Forsman.

Mitä tieteessä tapahtuu, viikko 21: Kilpailijasta voi olla myös hyötyä

Tappelua, loisimista ja vuorovaikutteista toistensa jeesaamista – muun muassa niistä on eliöiden väliset suhteet tehty. Oulun yliopiston ja Koneen Säätiön vanhempi tutkija Jukka Forsman kehittää menetelmää, jolla voidaan tulkita yksittäisten lajiparien sijaan kokonaisten eliöyhteisöjen sisäisiä kanssakäymisiä.

Mitä tieteessä tapahtuu  | 

Teksti Antti Miettinen

Kuvat Antti Miettinen

Eliölajien välinen suhde voi olla mutualistinen, eli molempia hyödyttävä. Esimerkiksi vatsasi mikrobit viihtyvät nauttimasi ravinnon keskellä ja sinä hyödyt niiden seurasta.

Mahdollista on myös toiselle lajille hyödyllinen ja toiselle haitallinen suhde, kuten loisimisessa. Lisäksi lajien väliset suhteet voivat olla kohteliaan neutraalit tai vain toista osapuolta hyödyttävät tai haittaavat.

Eri lajit voivat myös molemmat kärsiä keskinäisestä kilpailusta, kun esimerkiksi lajien ravinnonlähde on yhteinen.

Vielä hiljattain ekologiassa vallitseva käsitys oli, että juuri kilpailu lajien välillä on vuorovaikutussuhteista ylivoimaisesti tärkein. Oulun yliopiston ekologi Jukka Forsman on kuitenkin tehnyt toisenlaisia havaintoja: kilpaileva laji voi myös hyödyttää toista.

Forsman havainnollistaa ilmiötä kahden kotimaisen lintulajin avulla: ”Talitiaiset ja kirjosiepot kilpailevat keskenään. Jos alueella on esimerkiksi paljon talitiaisia, kirjosieppojen pesimismenestys on heikompi.”

Kirjosiepot hakeutuvat silti talitiaisten seuraan. Forsman on kokeissaan huomannut, että jos sieppo pystyy valitsemaan, se asettuu pesimään talitiaisen asuttaman pöntön viereen.

Forsman teki havainnon symbolikokeessa, jossa kirjosieppo valitsi samanlaisen kuvion pönttönsä ympärille kuin talitiaisen asuttamassa pöntössä.

”Vaikka lajit kilpailevat keskenään, niin kirjosieppo käyttää talitiaisia hyväkseen pesimispaikan valinnassa, sopivan pesäpaikan signaalina”, Forsman selostaa.

”Periaatteessa mekanismi on sama kun meillä ihmisillä, kun menemme ulkomailla vieraaseen kaupunkiin. Kun on nälkä ja vierekkäin on kaksi ravintolaa, niin mennään mieluummin sinne, jossa on paljon paikallisia.”

 

Vuorovaikutukset synnyttävät monimuotoisuutta

Forsman sai vastikään tuoreeseen tutkimushankkeeseensa Oulun yliopiston Thule-instituutin apurahan. Hankkeessa tutkitaan lajien välisiä vuorovaikutuksia kokonaisten eliöyhteisöjen tasolla. Aihetta sietää selvittää, sillä vuorovaikutusten diversiteetti on Forsmanin mukaan puuttuva tekijä luonnon monimuotoisuuden ymmärtämisessä.

”Luonnon monimuotoisuuden tausta itsessään on lajien välisessä vuorovaikutuksessa”, tutkija toteaa. Vuorovaikutukset ajavat lajien syntyä ja kehitystä.

Ihmisen aiheuttaman massiivisen sukupuuttoaallon myötä monimuotoisuuden ja siihen vaikuttavien tekijöiden tutkiminen on ajankohtaisempaa kuin koskaan. Lajien monimuotoisuutta mitataankin erilaisilla indekseillä, mutta monimuotoisuustutkimuksissa ei ole annettu erityistä painoa lajien välisille suhteille.

”Tämän hankkeen tavoite on tuoda lajien väliset vuorovaikutukset monimuotoisuustutkimuksen kenttään, ja katsoa miten niillä voisi selittää esimerkiksi eliöyhteisöjen vakautta tai sitä, miten ne suhtautuvat ihmisen toimintaan”, Forsman esittää. Vuorovaikutuksia ymmärtämällä voi myös oppia ennustamaan lajien riskiä kuolla sukupuuttoon.

 

Maailma paremmaksi numeroita murskaamalla

Kuten lintuesimerkissä, lajit voivat hyötyä kilpailijoistaankin.

”Siitä syntyi ajatus mitata samassa paikassa yhtä aikaa elävien lajien, eli eliöyhteisöjen, vuorovaikutusindeksi”, Forsman kertoo tutkimushankkeensa päätavoitteesta.

Uusi menetelmä perustuu yleisesti saatavilla olevaan tietoon lajien runsaudesta. Hankkeen toinen johtaja on tilastoekologi James Thorson, joka on kehittänyt matemaattisen menetelmän jättimäisten lajiaineistojen käsittelemiseen. Menetelmällä pystyy arvioimaan lajien runsaussuhteista lajien välisiä korrelaatioita, joista voi arvioida lajien välisiä vuorovaikutuksia. Laskelmista on tarkoitus muodostaa yleispätevä indeksi kokonaisen eliöyhteisön sisäisistä vuorovaikutuksista.

Hankkeen mahdollistaa viime vuosina huimasti kehittynyt laskentapuoli.

”Nykyään numeroita saadaan murskattua niin, että saadaan meidän haluamiamme lukuja selville”, Forsman kertoo tyytyväisenä.

Forsmanin hankkeessa lintu- ja yökköslajien aineistoista pyritään muodostamaan luotettava indeksi kuvaamaan yhteisössä elävien lajien nettovuorovaikutusta toisiinsa.

”Se tarkoittaa sitä, että lasketaan esimerkiksi kymmenen lajin runsaussuhteet ja kunkin lajiparin vaikutus toisensa esiintymistiheyteen. Näin yhteisöstä saadaan yksi luku, joka on sitten positiivinen tai negatiivinen”, Forsman selittää.

Luonnonsuojelubiologiassa tärkeä kysymys on, millaisia alueita pitäisi suojella luonnon monimuotoisuuden maksimoimiseksi. Forsman kertoo, että kehitettävän vuorovaikutusindeksin pitäisi auttaa valinnoissa: ”Kun ideaamme saadaan testattua, niin vuorovaikutusindeksi pystytään yhdistämään aiempiin monimuotoisuutta mittaaviin indekseihin. Siitä pitäisi olla käytännön hyötyä esimerkiksi luonnonsuojelualueiden suunnittelussa.”

Julkaistu 23.5.2017

Antti Miettinen

Tiedeviestinnän opiskelija ja evoluutiobiologi, jonka mielestä elämme aivan hullunkurisella pallolla.

Lue seuraavaksi

Oulun yliopiston professori Heli Jantuselle myönnettiin naisille suunnattu innovaatiopalkinto

Anni Hyypiö

Tiede

22.5.2019

Suomalaiseen Tiedeakatemiaan valittiin vuosikokouksessa uudet jäsenet, uusien joukossa kolme professoria Oulun yliopistosta

Anni Hyypiö

Tiede

26.4.2019

Erkki Koiso-Kanttilan katu 1
2T-ovi, 1.krs
90570 Oulu

toimitus@oyy.fi
+358 40 526 7821