Väitös: Vesikirppujen lisääntymistapa kertoo ympäristön muuttumisesta

Jotta järvien nykyistä ja mennyttä tilaa voidaan luotettavasti ja perusteellisesti kuvata, on vesiekologisen ja paleolimnologisen (sedimentteihin perustuvan järvien kehityshistoriaa tutkivan tieteenalan) tutkimuksen yhteistyö välttämätöntä. Vaikka järvien rantavyöhykkeellä elävien vesikirppujen, chydoridien (Anomopoda, Chydoridae) tiedetään lisääntyvän pääasiallisesti suvuttomasti ja ympäristön olosuhteiden huonontuessa suvullisesti, ei näiden eliöiden lisääntymisekologiaa ole juurikaan tutkittu.

Helsingin yliopistossa 14.11.2008 filosofian tohtoriksi väittelevä Liisa Nevalainen on väitöskirjatutkimuksessaan perehtynyt ekologisen seurantatutkimuksen avulla chydoridien lisääntymistapojen vaihteluun yhdeksässä erityyppisessä eteläsuomalaisessa järvessä. Tutkija selvitti, millä tavoin erilaiset ympäristöolosuhteet vaikuttavat chydoridien lisääntymistapoihin. Lisäksi hän selvitti chydoridien nykyisten lisääntymistapojen heijastumista samojen järvien pintasedimentteihin, niihin kerrostuneisiin chydoridien jäänteisiin perustuvaa ephippium-analyysiä käyttäen. Hän hyödynsi ephippium-analyysiä kahden järven tapaustutkimuksessa, joissa tutki ympäristönmuutoksista johtuvia menneitä lisääntymistapojen vaihteluita sedimenttinäytesarjojen perusteella.

Ekologinen tutkimusosuus osoitti chydoridien lisääntyvän suvullisesti erilaisissa järvissä pääasiallisesti syksyisin. Tulosten mukaan ilmastoon liittyvät aleneva veden lämpötila ja päivän pituuden lyheneminen toimivat syksyisen suvullisen lisääntymisen säätelijöinä. Eri populaatioiden ja joidenkin lajien välillä havaittiin kuitenkin selvää vaihtelua suvullisen lisääntymisen alkamisajankohdassa, runsaudessa sekä suvullisen lisääntymiskauden pituudessa. Tämä vaihtelu johtuu todennäköisesti paikallisista lajien sopeumista. Lisäksi muutama suvullinen yksilö esiintyi keskikesällä, mistä voidaan päätellä, että ilmastoon liittyvät ympäristötekijät eivät säätele kesän aikana tapahtuvaa suvullista lisääntymistä.

Sedimenttitutkimukseen perustuvassa ephippium-analyysissä suvuttomien chydoridien kuoria käytetään edustamaan suvuttoman lisääntymisen suhteellista osuutta ja lepomunakuoria (ephippium) edustamaan suvullisen lisääntymisen suhteellista osuutta avovesikauden aikana. Ephippiumien suhteellinen osuus sedimentissä kertoo siis suvullisen lisääntymisen osuuden ja suvuttomien kuorten osuus suvuttoman lisääntymisen osuuden prosentteina. Alustavat tutkimukset ovat osoittaneet, että suvullisen lisääntymisen osuus kaikesta lisääntymisestä kasvaa ilmasto-olosuhteiden muuttuessa kylmemmiksi, mikä todennäköisesti johtuu lyhyemmästä avovesikaudesta ja sen vaikutuksesta lisääntymistapoihin.

Tämän tutkimuksen tulokset osoittivat, että suvullisen lisääntymisen osuus chydoridien kaikesta lisääntymisestä on Etelä-Suomessa n. 3-4 prosenttia. Järvien välinen vaihtelu jäi vähäiseksi, vaikka ekologisen seurannan mukaan vaihtelua esiintyikin. Todennäköisesti sedimentin kerrostumiseen liittyvät tekijät tasoittavat nykyisissä populaatioissa havaittua vaihtelua, ja sen vuoksi sedimentistä saatu suvullisen lisääntymisen osuus kertoo pidemmän ajan keskiarvon koko järvestä.

Tapaustutkimukset osoittivat, että menneisyydessä chydoridien suvullisen lisääntymisen osuuksissa on tapahtunut muutoksia. Suvullinen lisääntyminen runsastui mm. pienen jääkauden aikaan, jolloin ilmasto kylmeni ja avovesikausi lyheni Etelä-Suomessa. Lisäksi tulokset osoittivat yhden tai muutaman lajin suvullisen lisääntymisen osuuden äkillisesti runsastuneen ilmastollisista tekijöistä riippumatta. Tämä viittaa siihen, että eräät lajit kykenevät lisäämään suvullisen lisääntymisen osuutta jonkin paikallisen ympäristötekijän säätelemänä, mikä oletettavasti lisää näiden lajien ekologista sopeutumiskykyä.

Väitöskirjan tulokset osoittavat ephippium-analyysin käyttökelpoiseksi menetelmäksi ilmaston-ja ympäristönmuutostutkimuksiin. Kuitenkin ephippium-analyysin tuloksia olisi aina hyvä tulkita järvikohtaisesti ja muiden paleolimnologisten tiedonlähteiden tukemana.

FM Liisa Nevalainen väittelee perjantaina 14.11.2008 kello 12 Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa geologian ja paleontologian alaan kuuluvasta aiheesta Sexual reproduction in chydorid cladocerans (Anomopoda, Chydoridae) in southern Finland--implications for paleolimnology (Järvien rantavyöhykkeen vesikirppujen suvullinen lisääntyminen Etelä-Suomessa ja sen hyödyntäminen sedimenttitutkimuksissa). Väitöstilaisuus pidetään osoitteessa Physicum, luentosali E204, Gustaf Hällströmin katu 2.

Vastaväittäjänä on FT Marina Manca, The National Research Council, Institute of Ecosystem Study, Italia, ja kustoksena professori Veli- Pekka Salonen.

Lisätiedot: Liisa Nevalainen, puhelin 040 730 1626, liisa.nevalainen@helsinki.fi

Ystävällisin terveisin

Minna Meriläinen, tiedottaja, 191 51042