Ku­nin­ga­tar saa par­haat pa­lat kun ter­mii­tit vil­je­le­vät sie­niä

Termiitit voivat hyödyntää kasviravintonsa tehokkaasti ja ylläpitää monimiljoonaisia yhdyskuntia jopa puoliaavikkojen ankarissa oloissa. Samalla ne parantavat monien muiden eliöiden elinoloja esimerkiksi palauttamalla kuolleessa kasviaineksessa olevaa hiiltä ja kasviravinteita maaperään. 

– Sieniä viljelevien termiittien menestys perustuu niiden ainutlaatuiseen yhteiselämään pitkälle erikoistuneiden sienten kanssa, joita elää vain termiittipesissä, kertoo Risto Vesala, jonka väitöskirja tarkastetaan Helsingin yliopistossa 18.10.2019. 

Sieni pilkkoo kasvien soluseinissä olevaa selluloosaa ja ligniiniä termiiteille käyttökelpoiseen muotoon ja rikastaa kasveissa niukkana esiintyvää typpeä runsaasti proteiinia sisältäväksi sienirihmastoksi. Termiitit kasvattavat sienirihmastoa kekojensa alla olevissa kammioissa ja säätelevät kasvuolot vaateliaille viljelmille sopiviksi. 

Vesala havaitsi väitöskirjatutkimuksessaan, että termiittikekojen arkkitehtuurin ja pesissä viljeltyjen sienilajien välillä on yhteys. Yksittäisessä pesässä kasvatetaan aina vain yhtä sienilajia, mutta esimerkiksi Kenian Taitavuoria ympäröivillä kuivilla savanneilla suuria kekoja rakentavat Macrotermes-termiitit valikoivat kasvattamansa sienen kolmen vaihtoehtoisen lajin joukosta.

– Maanpäällisen keon rakenteella on tärkeä rooli: savesta muurattu keko tehostaa pesäkammioiden ilmanvaihtoa ja ylläpitää sienelle sopivaa lämpötilaa ja ilmankosteutta. Keon koko vaikuttaa merkittävästi pesän sisälämpötilaan. Suurten, jopa useiden metrien korkuisien kekojen lämpötila laskee ajoittain melko matalaksi, kun taas pienten kekojen sisälämpötila pysyy korkeana myös viileimpään vuodenaikaan, Vesala sanoo. 

Koska saman termiittilajin pienissä ja suurissa keoissa viljellään tyypillisesti eri sienilajeja, eri termiittisienet näyttävät viihtyvän eri lämpötiloissa. 

Vesala havaitsi tutkimuksessaan myös mielenkiintoista tietoa termiittiyhdyskunnan eri kastien ravinnonkäytöstä. Runsasproteiininen sieniravinto päätyi kuningattarelle ja nuorimmille toukille, kun taas työläistermiitit ja sotilaat söivät pääasiassa sienen osittain pilkkomaa kasvimateriaalia. 

– Työläiset ruokkivat kuningatarta parhaalla ravinnolla ja syövät itse vähäarvoisempaa ruokaa. Näin kuningatar voi tuottaa tuhansia munia joka päivä, mikä on huomattava määrä, kun ottaa huomioon kuinka niukasti sopivaa kasviravintoa kuivilla savanneilla ja puoliaavikoilla on tarjolla, kertoo Vesala. 

Lisäksi hiilen ja typen isotooppikoostumuksiin perustuvat tulokset viittaavat siihen, että kuningatar saa osan typestä ilmakehästä suolistobakteerien välityksellä, minkä lisäksi typpeä kierrätettäneen vanhoja tai kuolleita työläistermiittejä syömällä.
 

Väi­tös:

FM Risto Vesala väittelee 18.10.2019 klo 12 Helsingin yliopiston Bio- ja ympäristötieteellisessä tiedekunnassa aiheenaan ”Diversity and ecology of Termitomyces symbionts in Macrotermes mounds of the Tsavo Ecosystem, Kenya”. Väitöstilaisuus järjestetään Kasvimuseon Nylander-salissa (Unioninkatu 44). Vastaväittäjänä on professori Duur Aanen, Wageningen, Hollanti, ja kustoksena on professori Jouko Rikkinen. Väitöskirja julkaistaan sarjassa Dissertationes Schola Doctoralis Scientiae Circumiectalis, Alimentariae, Biologicae. Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis palvelussa.