Kansainvälinen ura luonnon populaatioiden sopeutumisen tutkijana toi professoriksi Jyväskylän yliopistoon

Uusi evoluutio- ja ympäristöbiologian professori Katja Räsänen on evoluutioekologi, joka on kiinnostunut biologista monimuotoisuutta ylläpitävistä ja muuttavista prosesseista. Hän haluaa kokonaisvaltaisesti ymmärtää erityisesti luonnonvaraisten eliöiden ja ympäristön vuorovaikutuksen dynamiikkaa aina molekyylitasolta yksilö- ja ekosysteemitasolle. Tutkimuksen kohteena ovat, miten eliöt sopeutuvat luonnollisesti tai ihmisen toiminnan vaikutuksesta muuttuviin ympäristöihin, ja evoluutioprosesseista suhteessa erilaisiin ekologisiin tekijöihin. Tutkimusta tehdään niin maastossa, laboratoriossa kuin työpöydänkin äärellä. 

- Ekologia ja evoluutiobiologia tarjoaa loistavat edellytykset pohtia elämän syntyä ja sen monimuotoistumista hetkessä, jossa elämme sekä vuosimiljoonien aikana, kertoo evoluutio- ja ympäristöbiologian professori Katja Räsänen Jyväskylän yliopistosta. 

Siiratutkimusta muuttuvassa ympäristössä 

Vesisiirat (Asellus aquaticus) ovat osoittaneet erityisen mielenkiintoiseksi tutkimuseliöiksi. Siirat ovat kuoriäyriäisiin kuuluva selkärangaton lahko, joita on yhteensä yli 10 000 lajia. Maailmanlaajuisesti makeissa vesissä elää noin 500 siiralajia, Suomessa vain Asellus aquaticus. Makeiden vesistöjen siirat ovat eliöinä tärkeässä asemassa, sillä ne ovat hajottajia, jotka syövät pääsääntöisesti mikrobilähtöistä ja kasviperäistä ainesta. Räsäsen tutkimusryhmä on keskittynyt erityisesti tutkimaan kemikaalisaasteen vaikutuksia siiroihin.  

- Omana mielenkiinnon kohteenani on erityisesti siirojen isäntä-mikrobiomi-vuorovaikutus. Haluan ymmärtää, miten siirojen suolistomikrobiomi vaikuttaa siiroihin ja erityisesti siihen, miten vesisiira voi elää niin monessa eri ympäristössä, kertoo Räsänen. 

Siirat ovat ihanteellinen tutkimuslaji, sillä niitä on helppo kasvattaa laboratoriossa, esimerkiksi eri kemikaalien altistuksessa, sekä ekologisesti relevantissa koeasetelmissa luonnossa.  

- Suomessa olemme tutkineet myös kemikaalien epäsuoria vaikutuksia siiroihin, altistamalla siirojen syömää lehtikariketta siententorjunta-aineille. Havaitsimme, että siirojen syödessä kemikaaleille altistettua lehtikariketta, vaikuttaa se siirojen kasvuun, pigmentaatioon ja käyttäytymiseen, sanoo Räsänen.  

Kolmipiikillä  tutkitaan luonnonpopulaatioiden evoluutiota 

Tutkimusta tehdään myös Suomen ulkopuolella. Räsänen on ulkomailla vietettyjen vuosien aikana tutustunut kolmipiikkiin (Gasterosteus aculeatus), jonka tutkimusta hän on jatkanut myös Jyväskylän yliopistossa. Kolmipiikki on pienikokoinen, alle 10 cm pitkä kala. Sitä tavataan yleisesti pohjoisen pallonpuoliskon merissä ja makeissa vesissä ja se on yleistynyt erityisesti Itämeren länsiosassa Ahvenanmaalta Tanskaan saakka.  

Räsänen tutkii Islannin Mývatn-järvessä elävän kolmipiikin avulla, miten ympäristön paikallinen ja ajallinen vaihtelu vaikuttaa kalojen ulkomuotoon ja geneettiseen vaihteluun.  

- Tutkimme yhdessä islantilaisten kollegoiden kanssa kalan ulkomuodon evolutiivisien piirteiden muutoksia esimerkiksi suhteessa Mývatnin alueellisiin lämpötilaeroihin tai surviaissääskien, joita kolmipiikit syövät, ajalliseen muutokseen. Käyttämällä geneettisiä menetelmiä aikasarja-aineistoissa olemme esimerkiksi todenneet, että kolmipiikit sopeutuvat geneettisesti ravinnonkäyttöpiirteissä, selventää Räsänen.  

Makean veden eliöillä tehtävät tutkimukset ovat tärkeitä, sillä makean veden ekosysteemit ovat elinehto luonnon monimuotoisuudelle ja ihmisen hyvinvoinnille. Elinympäristön voimakas muuttuminen voi myös hajottaa populaatiot pienempiin yksiköihin, jotka eivät välttämättä kykene sopeutumaan nopeasti muuttuviin ympäristöihin. 

Laajat kansainväliset verkostot  

Räsästä on aina kiinnostanut eläinten käyttäytyminen. Lukion jälkeen hän aikoi eläinlääkäriksi, mutta koki, ettei hänen fysiikan eikä kemian osaaminen ollut tarpeeksi vahvaa. Hän kuitenkin huomasi, että opiskelemalla biologiaa, voi opiskella myös eläinten käyttäytymistä ja aloitti biologian opinnot Oulun yliopistossa vuonna 1990. Räsänen päätyi maisterivaiheessa tekemään pro gradu -tutkielmaansa lintujen käyttäytymisekologiasta Uppsalan yliopistoon, Ruotsiin, mikä johti myös väitöstutkimukseen Uppsalan yliopistoon. Väitöstutkimus keskittyi viitasammakoiden (Rana arvalis) sopeutumiseen ympäristön happamoitumiseen. Räsänen väitteli Uppsalan yliopistossa vuonna 2002.  

Räsäsen matka jatkui tutkijatohtorina McGillin yliopistoon Montrealiin, Kanadaan. Kanadassa hän tutustui ensimmäisen kerran kolmipiikkiin tutkiessaan niiden ekologista lajiutumista. 2,5 vuoden kuluttua tie vei kohti Sveitsiä. Vuoteen 2008 asti hän oli nuoremman tutkijan virassa ETH-Zürich:ssä ja Eawag:ssa (Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology) ja tämän jälkeen vakinaisena vanhempana tutkijana Eawag:ssa. Eawag:ssa hän jatkoi tutkimusta viitasammakoilla ja aloitti tutkimukset vesisiiroilla ja Islannin kolmipiikeillä. Kaikissa näissä projekteissa tutkittiin eliöiden ekologisia ja evolutiivisia vasteita muuttuviin ympäristöihin. 

Ainutlaatuinen JYU.Wisdom oli syy hakea Jyväskylään 

Pitkän kansainvälisen uran jälkeen Räsänen halusi palata lähemmäs kotia ja etsi töitä pohjoismaista. Hän huomasi Jyväskylän yliopiston evoluutioekologiaan ja ympäristötieteisiin liittyvän tenure track -tehtävän ja päätti hakea sitä.  

- En ollut koskaan käynyt Jyväskylässä juna-asemaa lukuun ottamatta. Työhaastattelukin hoidettiin etäyhteydellä koronan takia. En kuitenkaan ole katunut Jyväskylään muuttoa, sillä Jyväskylän yliopiston monitieteisyys ja luonnon läheisyys on saanut tuntemaan oloni kotoisaksi, kertoo Räsänen.  

Resurssiviisausyhteisö JYU.Wisdom oli myös yksi syy hakea Jyväskylään. Räsänen kuuluu JYU.Wisdomin verkostoon.  

- Olin kuullut resurssiviisausyhteisö JYU.Wisdom-verkostosta jo ennen kuin hain töihin Jyväskylän yliopistoon. Verkoston monitieteisyys, näkyvyys ja konsepti kokonaisuudessaan oli erittäin mielenkiintoinen. JYU.Wisdom on tuonut minulle uusia ideoita työhöni, erityisesti yhteiskunnalliseen vaikuttamiseen, iloitsee Räsänen.  

Tiede on tapa etsiä uutta tietoa  

Tiede on Räsäselle tärkeintä työssään. Tutkimusideoiden ajattelu ja luonnon prosessien ymmärtäminen on parasta hänen työssään. 

- Tiede on tapa pyrkiä selvittämään, kuinka asiat todella ovat, miten luonto toimii ja millaisia vaikutuksia ihmisen ja ympäristön vuorovaikutuksella on laajasti. Tutkimus johtaa parempaan ymmärrykseen maailmasta, iloitsee Räsänen.  

Vaikka päivittäinen työ on usein itsenäistä puurtamista, on Jyväskylän yliopiston yhteisöllisyys auttanut työssä. 

- Maastoon en enää ehdi niin usein kuin haluaisin. Kuitenkin hyvien kollegoiden kanssa on ihanaa keskustella ja vaihtaa ajatuksia vaikeina hetkinä, ja oma ryhmä on myös tärkeä osa tutkijan arkea. Myös luonnossa koiran kanssa metsässä lenkkeillessä saa uusia ajatuksia, naurahtaa Räsänen.  

Lisätietoa:  

• Evolutiivisen ympäristöbiologian tutkimusryhmä: https://www.jyu.fi/fi/tutkimusryhmat/evolutiivinen-ymparistobiologia 

• Resurssiviisausyhteisö JYU.Wisdom: www.jyu.fi/wisdom