Tieteellistä tutkimusta kansalaisten kanssa

Kekomuurahaisilla on tärkeä rooli metsäluonnon monimuotoisuuden ylläpitäjinä. Itä-Suomen yliopiston kekomuurahaishankkeessa on hyödynnetty kansalaisten eri puolilta Suomea keräämiä näytteitä taustatietoineen. Samalla tieteentekoa on tehty laajemmin tutuksi ihmisille.

Yhteiskuntahyönteisiin erikoistunut apulaisprofessori Jouni Sorvari Itä-Suomen yliopiston ympäristö- ja biotieteiden laitokselta tutkii erityisesti punamustia kekomuurahaisia. Tutkijan kannalta muurahaiset ovat antoisa kohde, sillä ne pesivät yhdessä paikassa vuodesta toiseen ja niillä on erilaisia elintapoja, lisäksi muurahaisten pesä tuo tietoa ympäristön tilasta.

—Tutkimustemme kantavana teemana on selvittää ympäristömuutoksien vaikutusta yhteiskuntahyönteisiin, kuten ampiaisiin, kimalaisiin ja muurahaisiin. Ympäristömyrkkykokeissa tutkimme neonikotinoiditorjunta-aineiden, PCB:n, mikromuovien ja raskasmetallien vaikutusta hyönteisiin. Yritämme selvittää, kuinka toksisia aineet ovat surviaissääskille. Surviaissääsket ovat indikaattorilaji, ja tärkeä osa ravintoketjua muun muassa useiden kalojen ravintona, Sorvari selittää.

Kuvassa Itä-Suomen yliopiston apulaisprofessori Jouni Sorvari.
Kuva: UEF  viestintä

Muurahaisiin liittyen on jo aiemmin tehty lukuisia tutkimuksia, joissa on selvitetty sekä metsähakkuiden että metalliteollisuuden saastepäästöjen vaikutusta niihin. Sorvarin tutkimuksissa tarkastellaan muun muassa raskasmetallisaasteiden vaikutusta muurahaisten immuunipuolustukseen ja väripigmentin ominaisuuksiin.

—Tiedämme, että muurahaiset ovat vaaleampia saastuneilla alueilla ja vastaavasti ampiaisilla mustat värikuviot ovat saastealtistuksen seurauksena pienempiä. Tätä olemme selvittäneet lähinnä metalliteollisuuden alueilla Harjavallassa ja Kokkolassa. Värimuutos vaikuttaa hyönteisen lämmönsäätelyyn. Hyönteiset ovat vaihtolämpöisiä, ja mustat värialueet auttavat hyönteistä lämpenemään nopeammin, toisaalta tummilla väriaineilla on vaikutusta immuunipuolustukseen. Melaniinia, joka on musta tai ruskea väriaine, käytetään mahdollisesti immuunipuolustuksessa vieraiden partikkelien kapselointiin.

Kekomuurahaisilla on tärkeä tehtävä esimerkiksi metsäluonnon monimuotoisuuden ylläpitäjinä. Suomessa on tusinan verran muurahaislajeja, jotka tekevät pesänsä kasvimateriaalista kuten neulasista, oksan paloista ja varpujen lehdistä. Nämä muurahaiset ovat suomalaisen luonnon maahyönteisten joukossa valtalajeja ja niillä on merkittävä rooli muun muassa kasvinsyöjähyönteisten saalistajina ja ravinteiden kierrättäjänä.Muurahaiset ovat lisäksi sosiaalisia hyönteisiä, ja ne muodostavat hierarkkisesti rakentuneita yhdyskuntia, jonkajohdossa on kuningatar.

—Muurahaiset pystyvät poimimaan hajumolekyylejä tuntosarviensa hajureseptoreilla. Ne tunnistavat toisensa hajusta, joka erittyy kitiinikuoren päällä olevasta vahamaisesta pinnasta. Hajumolekyylien suhteellinen runsaus kertoo muurahaisille ovatko lajitoverit tuttuja vai vieraita. Ihmisnenä ei sen sijaan kykene aistimaan hajua, sillä pitoisuus on pieni. Suuri osa muurahaisista tosin haisee muurahaishapolle puolustautuessaan, mutta se haju ei liity tunnistuksessa käytettäviin hiilivetymolekyyleihin, Sorvari selittää.

Kokeneelle muurahaistutkijalle eri lajien haju on erotettavissa.

—Tai pikemminkin kyse on makuelämyksestä, Sorvari täsmentää. En siis ole syönyt niitä, mutta usein muurahaisia joudutaan keräämään hyönteisimurilla eli suuhun laitetulla putkella ja imuroinnista tulevasta mausta voi tunnistaa muurahaislajin.

Kuva: Raine Kortet.

Muurahaisia ja ihmisiä

Jouni Sorvari toimii soveltavan ekologian apulaisprofessorina Kuopiossa. Hän johtaa käynnissä olevaa, kaksivuotista Suomen kekomuurahaistutkimusta. Tavoitteena on tutkia muurahaisten levinneisyyttä ja elinympäristömieltymyksiä sekä selvittää, miten ilmastonmuutos tulee vaikuttamaan lajeihin. Todennäköisesti osa lajeista kärsii, mikäli ilmasto muuttuu rajusti. Muurahaiset ovat hyvin hitaasti leviäviä ja ne pystyvät siirtymään pesää muuttaessaan usein vain kymmeniä tai joitain satoja metrejä. Monissa muurahaislajeissa kuningattaret ovat huonoja lentämään.

 

—Pesäkekoa muutettaessa työläiset lähtevät tekemään uutta pesää, jonne kuningatar tai joissain tapauksissa kuningattaret tuodaan myöhemmin kantamalla. Mikäli nuori kuningatar lähtee lentämällä, se lähtee ilman omia työläisiään ja joutuu valtaamaan itselleen toisen kuningattaren pesän. Valtaaminen on riskialtista toimintaa, sillä kohdepesän työläiset yrittävät tappaa tunkeilijan puremalla ja ruiskuttamalla happoa. Arvioidaan, että vain yksi tuhannesta kuningattaresta onnistuu pesän valtauksessa, Sorvari kertoo.

Kaksi kesää kestänyt kekomuurahaistutkimus on saanut paljon huomiota luonnosta kiinnostuneiden keskuudessa. Tutkimusaineistoa on koottu pyytämällä kansalaisia lähettämään näytteitä taustatietoineen eri puolilta Suomea. Sorvari on ollut tutkimushankkeeseen liittyen paljon esillä medioissa.

–Ihmiset ovat kiinnostuneita hyönteisistä. Kekomuurahaishankkeeseen on saatu jo yli 2300 näytettä eri puolelta Suomea ja viimeisiä vielä odotellaan. Viime vuonna yli viisisataa kerääjää oli lähtenyt mukaan. Hankkeeseen on osallistunut päiväkoti-ikäisistä seniorikansalaisiin eri puolilta Suomea niin kaupungeista kuin maaltakin. Kansalaistieteen ideana on saada kansalaiset värvättyä mukaan, jolloin aineistoa kertyy paljon ja laajalta alalta. Tällaisten näytemäärien kerääminen ei oikein olisi muuten edes mahdollista, Sorvari huomauttaa.

Kansalaistiede on arvokasta myös periaatteena, sillä se mahdollistaa ihmisten osallistumisen tieteelliseen tutkimukseen ja tutkijalle taas avautuu aivan uudenlainen vuorovaikutus yhteiskunnan kanssa. Tämä on myös yliopistolle mahdollisuus tehdä yliopistoa ja tieteellistä tutkimusta tunnetuksi. Yksi motivoiva tekijä kerääjillä onkin ollut se, että siten he pääsevät osallisiksi tieteen tekemiseen.

Sorvarin tehtävänä on vastaanottaa ja määrittää muurahaiset sekä tallentaa keräyspaikan koordinaatit järjestelmään. Kesän 2018 aikana tehdyn keräyksen väliraportti valmistui viime keväänä ja se on jo lähetetty näytteitä toimittaneille. Ihmiset ovat kiitelleet siitä ja odottavat innolla loppuraporttia, joka myös lähetetään kaikille hankkeeseen osallistuneille.

Muurahaisyhteiskunta muistuttaa ihmisyhteiskuntaa. Kuva: Jouni Sorvari

Määrätietoisesti yhteiskunnan eteen

Sorvari kiinnostui muurahaisista jo pikkupoikana. Hänen ollessa 8-vuotias perhe muutti lukuvuoden päätyttyä Muoniosta isän työn perässä Sonkajärven Sukevalle. Kesälomalla uudella paikkakunnalla aikaa tuli vietettyä itsekseen ympäristöä tutkiskelemalla.

—Isäni toimi pappina ja asuimme vanhassa pappilassa, jonka ympärillä kasvoi kuusi- ja mäntymetsää. Siellä oli myös lukuisia muurahaispesiä. Aloin seurata muurahaisia, ne ovat kiinnostavia, koska ne touhuavat niin määrätietoisesti yhteiskuntansa eteen. Lapsena tutkin minne polut vievät ja mitkä keot kuuluivat samaan muurahaisvaltioon. Testasin myös mitkä muurahaiset eivät tule keskenään toimeen siirtämällä niitä kepissä toiseen pesään. Opin, missä niiden rajat kulkevat ja havaitsin, että ne, jotka kuuluvat samaan työläisyhteiskuntaan, eivät tappele keskenään, Sorvari selittää.

Muurahaisyhteiskunta muistuttaa ihmisyhteiskuntaa. Joku voisi sanoa, että kyse on pyyteettömästä raatamisesta yhteiseksi hyväksi, mutta ei se ole muurahaisillakaan itsestään selvää.

—Tutkimuksista tiedetään, että muurahaisetkin lepäilevät ja lusmuilevat paljon, usein ne huilaavat pesässään vähän sykkyrässä kyljellään ikään kuin sikiöasennossa. Itselläni oli kotona yksi muurahaispesä ja muurahaisten ruokakupin takana oli kuolleeksi luulemani muurahainen. Kun olin tarttumassa siihen pinsetillä, se säpsähtikin hereille, ja lähti kovaa vauhtia vilistämään karkuun, Sorvari nauraa.

Muurahaiset ovat todella kovia sotimaan ja joskus syntyy suuria joukkotappeluja, jotka voivat johtaa koko yhteiskunnan hävittämiseen. Myös rauha on mahdollista solmia, sen jälkeen ne kunnioittavat toistensa rajoja. Saman lajin sisäiset rähinät saattavat loppua siihen, kun tunnistushaju tulee riittävän tutuksi. Rauhan syntyminen eri lajien välillä on sen sijaan enemmän mysteeri. Joskus ne sotivat saadakseen liharavintoa ja sota voi loppua, kun lihaa on saatu riittävästi.

—Ihmiset voisivat ottaa oppia siitä, miten muurahaiset rakentavat yhteisöissä luonnonmukaisia pesiä. Saattaisi olla hyvä idea yrittää innovoida rakennustekniikkaa ja ilmanvaihtoa. Kekomuurahaisten pesät pysyvät pystyssä siten, että niihin tuodaan aina uutta rakennusmateriaalia ja vanha painuu tiiviiksi pohjalla. Sisällä on kuitenkin myös huokoisia kohtia, ja muurahaiset ovat saattaneet käyttää esimerkiksi pihkaa liimatakseen materiaaleja ja siten käytävät pysyvät ehjinä, Sorvari kuvailee.

Jouni Sorvari toimii Professoriliiton Itä-Suomen yliopiston osaston hallituksen varajäsenenä ja käy aktiivisesti kokouksissa. Professoriliiton paikallistasolla on säännöllisesti kevät- ja syyskokoukset, joiden yhteydessä on usein yhteisiä aktiviteetteja kuten käynti teatterissa tai konsertissa.

—Nämä kokoukset ovat mukavia ja tärkeitä, sillä niissä tapaa professoreita eri tieteenaloilta ja Itä-Suomen yliopiston tapauksessa myös eri kampuksilta. Liitolla on merkitystä laajemminkin yliopistomaailman ollessa jatkuvassa puristuksessa, siksi on hyvä, että meillä on helposti lähestyttävä edunvalvoja. Juhlavuoden aikana meillä on ollut näkyvyyttä kiitettävästi, esimerkiksi Joensuussa ja Kuopiossa on järjestetty 50-vuotisjuhlaan liittyen yleisölle avoimia seminaareja ja professorien esitelmiä. Kuopiossa yliopistolla on suuri näkyvyys ja se on myös yksi alueen merkittävimmistä työnantajista.

Arja-Leena Paavola

www.professoriliitto.fi