Sienten ja hyönteisten ravintoverkkoja tutkittiin uusilla molekyyliekologisilla menetelmillä. Sieniä kerättiin tutkimusta varten Pohjois-Karjalasta ja 1300 kilometrin matkalta Virosta Utsjoelle.
—Metsien sieniä käyttää ihmisten lisäksi ravintonaan suunnaton määrä eliöitä, aina poroista punkkeihin. Runsain ja näkyvin ryhmä ovat hyönteiset, ja vähintään sadat hyönteislajit pelkästään Suomessa käyttävätkin sieniä ravintonaan, kertoo väitöskirjatutkija Janne Koskinen.
Sieniä syövien hyönteisten ja sienten ravintoverkot muodostavat metsäluonnon monimuotoisuuden kannalta tärkeän verkoston, jonka tutkiminen on kuitenkin ollut hidasta ja melko hankalaa. Nämä ravintoverkot tarjoavat mainion mahdollisuuden tutkia hyönteisyhteisöjen rakennetta ja suhdetta vaikeasti ennustettavaan, lyhytikäiseen, runsaaseen ja lajirikkaaseen ravinnonlähteeseen.
—Pyrinkin selvittämään sen, miten nämä ravintoverkot rakentuvat, minkälaiset hyönteisten elämänstrategiat hallitsevat niitä, ja miten lajisto muuttuu esimerkiksi isäntäsienen, sienen hajoamisasteen, sukulaisuuden tai maantieteellisen sijainnin mukaan, Koskinen sanoo.
Koskinen selvitti väitöstutkimuksessaan sekä sienten itiöemien ilmaantumista, että hyönteisten ravintoverkkojen muodostumista.
—Tätä varten keräsin tietoa sienten itiöemistä, sekä itse itiöemiä tutkimustani varten. Sienten itiöemien tuotanto riippuu voimakkaasti metsän iästä ja valtapuulajista sekä vuodenajasta. Sienten sukulaisuus vaikutti voimakkaasti siihen, miten ne tuottavat itiöemiä eri paikoissa.
Uusi metaviivakooditusmenetelmä auttaa muidenkin eliöiden DNA:n tunnistamisessa
Koskinen kehitti hyönteisaineistoa varten menetelmän, jonka avulla kokonaisista itiöemistä voidaan eristää DNA:ta.
—Tästä DNA:sta voidaan tunnistaa kaikki siellä olevat eliölajit käyttämällä metaviivakooditusta. Sovelsimme menetelmää niveljalkaisiin, sekä kokeilumielessä myös bakteereihin ja mikrosieniin testataksemme sen toimivuutta, sekä lopuksi laajemmalla mittakaavalla. Keräsimme vapaaehtoisten kanssa yhteisvoimin näytteitä 1300 kilometrin pohjois-etelä -suuntaiselta akselilta Virosta Utsjoelle.
Sieniä käyttävät niveljalkaiset – sekä bakteerit ja mikrosienet – ovat isäntänsä suhteen laaja-alaisia, joskin jotkin niveljalkaislajit vaikuttivat suosivan tiettyjä isäntäsieniä. Lajimäärä yksittäisessä itiöemässä pysyy lähes vakiona etelästä pohjoiseen, mutta lajistorakenne muuttuu.
Myös niveljalkaisten yhteisörakenne vaihtelee itiöemittäin hyvin paljon, ja lähisukuiset tai lähekkäin kasvavat samankin lajin edustajat ovat usein eri hyönteisyhteisöjen asuttamia. Sienten nopea elinkaari ja evolutiivisesti ailahtelevainen ennustettavuus suosivat sienensyöjissä laaja-alaisuutta.
—Tutkimukseni on ensimmäisiä sienten ja hyönteisten ravintoverkkoja käsitteleviä tutkimuksia, joissa on käytetty molekyyliekologisia menetelmiä. Lisäksi keskityin nimenomaisesti ihmisille tuttuihin sieniin, Koskinen kertoo.
—Kehittelemäni menetelmä itiöemien nopeaan, kustannustehokkaaseen massasekvensointiin on toimiva, yksinkertainen ja helppo, ja sitä voidaan käyttää laajasti aihepiirin tutkimiseen. Väitöskirjani tuloksia voidaan käyttää muun muassa arvioimaan, miten elinympäristöjen muutokset vaikuttavat sieniyhteisöihin ja sitä kautta metsien hyönteisiin, ja miten lyhytikäistä ravintoa hyödyntävät lajit elävät.
—Väitöskirjani aihe syntyi yleisestä mielenkiinnosta sieniä ja hyönteisiä kohtaan, sekä sopivan yhteistyöverkoston löytymisestä. Molekyyliekologia valikoitui menetelmäksi nopeasti väitöskirjan aloituksen jälkeen. Aineistoa varten keräsin sienten linjalaskenta-aineistoa Pohjois-Karjalasta. Viivakooditusta ja hyönteisyhteisöiden tutkimusta varten keräsimme sieninäytteitä.
Janne Koskinen kuului väitöskirjatutkijana Itä-Suomen yliopiston EPHB-tohtoriohjelmaan ja Joensuu Molecular Ecology Groupiin, ja hän oli vierailevana tutkijana Helsingin yliopistossa Spatial Food Web Ecology -ryhmässä. Yhteistyötä, ohjausta ja apua Koskinen sai muun muassa Norjan NIBIO-instituutista, Ruotsin maatalousyliopistosta, Helsingin yliopiston REC-tutkimusryhmästä, Jyväskylän yliopistolta sekä Turun yliopistosta.
FM Janne Koskisen biologian alaan kuuluva väitöskirja Fungus-arthropod food webs in Boreal forests (Pohjoisten metsien sienten ja selkärangattomien ravintoverkot) tarkastetaan luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa 2.9. klo 12 Joensuun kampuksella ja verkossa. Vastaväittäjänä toimii professori Vojtěch Novotný, Czech Academy of Sciences, Tšekki, ja kustoksena yliopistotutkija Anu Valtonen, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuuden kieli on englanti.
Lisätietoja:
Janne Koskinen, janne.koskinen@uef.fi, p. 040 704 1792, Twitter @jskoskinen
