Kiiltomato on hyvä mallilaji, kun biologit tutkivat valosaasteen vaikutuksia

29.9.2020
Sähkövalo sekoittaa yöhyönteisten ja kokonaisten ekosysteemien elämää. Tutkijat sytyttivät keinotekoiset kiiltomatonaaraat hehkumaan oppiakseen ymmärtämään hämärän eläimiä paremmin.

Kauheudessaan kiehtova näky on tuttu jo lapsuudesta: lamppu imee ja vangitsee hämärän hyönteisen valopiiriinsä kuin taikavoimin.

Ajovalot, valomainokset ja katulamput sotkevat kokonaisten populaatioiden elämää. Kun kuu ja tähdet peittyvät keinovaloon, yöhyönteinen saattaa sekoittaa taivaan ja maan. Se ei enää tiedä, mikä on ylös ja mikä alas, etelään ja pohjoiseen, avoveden ja rannan suuntaan. Moni eksyy viettämään elämäänsä epäedullisissa, stressaavissa oloissa.

Lampyris noctiluca

Valo ei kuitenkaan ole hyönteisille pelkkä kartta ja tilassa suunnistamisen väline. Se on myös ajankulun mitta. Useat lajit säätelevät jaksollisia toimiaan valon vaihteluiden mukaan. Ruoanhankinta, pedoilta suojautuminen, muninta, lepojaksot ja muutkin tekemiset hoituvat säntillisessä päivä-, kuukausi- tai vuosirytmissä.

Esimerkiksi aikuisen hyönteisen elämää vain joitakin tunteja elävät Povilla adusta -päivänkorennot osuttavat kosiomenonsa, parittelun sekä muninnan kirkkaan kuutamon aikaan. Joukkokuoriutumiset tapahtuvat toisena täydenkuun jälkeisenä yönä.

Katulampun buffet

Moni elintärkeä asia voi siis mennä sijoiltaan, kun valosaaste lisääntyy. Jos lämpötilan mukaan elämäänsä säätävät hyönteiset jatkavat totuttuun malliin, mutta valon vaihteluihin kiinnittäytyneiden rytmit rikkoutuvat, eri lajit eivät enää kohtaa entiseen tapaan.

Ravintoverkko repeilee: yksi laji menettää elintärkeän ravinnonlähteen ja toinen altistuu liian ankaralle metsästykselle.

— Pikkulepakko ja vesisiippa pelkäävät tulevansa syödyksi ja karttelevat siksi valoa. Joku niiden rohkeampi kilpailija taas napsii katulampun valopiiristä kunnon buffaillallisen hyönteisiä, selittää kiiltomadoista ja valosaasteesta väitöstutkimusta tekevä biologi Christina Elgert.

Lisäksi valo voi sokaista eläimen vaaran hetkellä tai heikentää suoja- ja huomiovärien tehoa. Mahdollinen kumppani jää ehkä tunnistamatta, kun pimeässä erottuvaksi hioutunut kuviointi ei enää näykään.

Valkoinen loiste

Liekkiin lentävässä yöperhosessa on karmaisevaa magiikkaa. Hämärä- ja yöhyönteisten elämän häiriytyminen ei kuitenkaan ole pelkkä elonkehän eriskummallinen yksityiskohta. Päiväaktiivinen ihminen ei ehkä pane asiaa merkille, mutta selkärankaisista miltei joka kolmas ja selkärangattomista 60 prosenttia on yön eläjiä.

Lukemattomat lajit todistavat siis parhaillaan, kuinka nopeasti valosaaste sekä lisääntyy että muuttuu. Klassiset kellertävää valoa säteilevät lamput väistyvät ledien ja muiden tehovalaisimien tieltä. Valkeaa ja sinistä valoa on yhä enemmän, mutta muutoksen vaikutuksesta luontoon tiedetään tuskin mitään.

Aallonpituuksien lisäksi valosaasteen seuraukset riippuvat ainakin valon intensiteetistä ja valohäiriöiden kestosta.

— Valosaasteen lisääntyminen on ongelma, koska se hävittää luonnollista pimeyttä ja aiheuttaa yöllisen ympäristön pirstaloitumista, Elgert määrittelee.

— Kiiltomato on pimeydestä erityisellä tavalla riippuvainen laji, sillä kiiltomatonaaras houkuttelee lentävät koiraat luokseen kesäyön hämärimpinä tunteina loistamalla.

Jos valinnanvaraa on, uros valitsee kirkkaimpana erottuvan naaraan, hyvästä syystä, hedelmällisyyden tähden.

— Kirkas yksilö kantaa jopa kymmenkertaista munamäärää himmeään verrattuna.

Polunvarren valopilkut

Christina Elgert on seurannut kiiltomatojen elämää Helsingin yliopiston biologisella asemalla Hankoniemen Tvärminnessä kolmena kesänä.

— Ne ovat täällä aktiivisimmillaan muutaman viikon ajan juhannuksen tienoilla, kesä-heinäkuussa, jos sää vain on tarpeeksi lämmin, eikä sada tai tuule liikaa. Mutta vielä elokuussakin kuulee havaintoja eri puolilta maata.

Kiiltomatojen löytäminen on Elgertin mukaan täysin mahdollista kenelle tahansa. Helpoiten onnistaa, jos etsinnät keskittää suhteellisen lähelle meren, järven tai joen rantaa.

— Metsämansikka voi olla vihje kiiltomadoille mieluisasta ympäristöstä.

Erityisesti kannattaa tarkkailla puoliavoimia paikkoja kuten polunvarsia tai vaikkapa rakennusten seinustoja, Elgert neuvoo.

Mato ei ole mato

Tänä kesänä Tvärminnen asemalta lähtevän pikku tien reunamille on ollut pystytettynä 15 matoansaa.

— Tosin kiiltomato ei ole mato vaan kovakuoriainen, Elgert oikaisee, vaikka lentokyvyttömän naaraan ulkomuodossa onkin toukkamaisia piirteitä.

Vihreänhehkuisine peppuineen kiiltomatonaaras on eläinmaailman harvinaisuus. Yleensä kumppania houkuttava koristus, ornamentti, on koiraan yksinoikeus — kuten riikinkukon pyrstösulat tai leijonan harja.

 — Kiiltomatonaaras joutuu investoimaan ison osan energiastaan valon tuottamiseen. Koiras taas keskittyy kasvattamaan lentämisessä tarvittavia siipilihaksia.

Tulikärpästen sukua

Pari tuhatta eri kiiltomatolajia — mukaan lukien trooppiset lajit, joita kutsutaan usein tulikärpäsiksi — ovat pimeän hyönteisistä huomiota herättävimpiä. Ihmiset suhtautuvat niihin myönteisesti, mutta kiiltomatojen määrä vaikuttaa silti vähenevän ympäri maailman.

Valosaasteen lisäksi vaikeuksia tuottavat   elinympäristöjen tuho, ilmastonmuutos ja hyönteismyrkyt.

— Kiiltomatojen määristä ja levinneisyydestä ei ole toistaiseksi kovin tarkkaa tietoa, joten kansalaistieteelle olisi iso tarve. Ilmoittakaa ihmeessä kaikki kiiltomatohavaintonne Laji.fi-palveluun tai iNaturalist-sovellukseen!

Pimeässä hohtavien hyönteisten avulla on luonteva havainnollistaa valomaiseman muuttumista ja muutosten ekologisia seurauksia. Elgertiä kuitenkin kiinnostaa valon vaikutus eläinten käyttäytymiseen laajemmin.

— Tein kandidaatintutkielman valosaasteen vaikutuksista lintuihin. Valosaaste ei vaikuta vain yöaktiivisten lajien elämään, vaan me muutkin kaipaamme pimeää.

Käsi katkaisimelle

Vaikka valosaasteesta puhutaan paljon, päättäjille ei ole Elgertin mielestä silti koottu tutkimustuloksista tarpeeksi kattavia tietopaketteja.

— Sellainen täytyy saada kasattua.

Liian valon ongelma olisi nimittäin moneen muuhun ympäristöongelmaan verrattuna kätevä ratkaista.

— Valo on siinä mielessä helppo saaste, että siitä pääsee halutessaan nopeasti eroon. Jos valot napsauttaa yöksi pois päältä, luontoon ei jää vanhoja kertymiä.

Valotta ei silti tarvitse olla: esimerkiksi liiketunnistimet ovat kätevä keino vähentää sen turhaa käyttöä. Iso este valosaasteen vähentämiselle on ihmisten tapa yhdistää valoisuus turvallisuuteen.

— Vaikka kirkkaassa valossahan me emme näe lainkaan valokuplamme ulkopuolelle hämärään, Elgert sanoo.

Valosaaste ei ole vain kaupunkien ongelma. Tutkijat luokittelevat öiden valaistumisen kahdeksi eri ilmiöksi. Ensinnäkin taivaankasi yllämme on menettänyt mustuutensa niin, että Linnunrata ja tähdet erottuvat entistä huonommin, ja jopa kuu himmenee. Toinen valosaasteen muoto on lähempänä: kirkkaammat, pistemäiset valot kuten öisinkin valaistut lasirakennukset sekä ajoneuvojen, katujen, kiitoteiden ja mainostaulujen valot.

Saasteen hahmottamista vaikeuttaa ihmisen näkökulma. Lajimme katselee valoa eri suunnasta ja etäisyydeltä kuin moni muu laji, minkä lisäksi havaintoa muokkaa meille ominainen hämärä- ja värinäkö.

Keinonaaraan hehku

Tvärminnen koeasetelman avulla Elgert selvittää, kuinka keinovalon eri aallonpituudet vaikuttavat kiiltomatojen lisääntymiseen. Ansat on viritelty koiraita varten, ja niiden sydämenä hohkaa pikkuruinen lamppu, keinonaaras, jonka valon aallonpituus on kiiltomatomainen eli noin 560 nanometriä.

Näiden vihreiden sähkönaaraiden ylle kiinnitetään valosaasteen eri lähteitä matkivia häirintävaloja — vuoroin punainen, keltainen, valkea ja sininen valonlähde sekä vertailukohdaksi sammutettu lamppu. Rakennelman alla odottaa suppilomainen muovipurkki, johon tekonaarasta tavoittelevat koiraat lipeävät ja jäävät vangiksi.

Elgert kokosi ansat ja hyödyntää niistä kertyvää dataa yhdessä biologian opinnäytetyötä tekevän Linnea Kivelän kanssa.

— Askartelimme pari viikkoa, ennen kuin varsinainen neljän viikon koejakso alkoi, tutkija kertoo.

Unelmakesän saalis

Kun välineistö oli valmis ja kesä kypsynyt kiiltomatojen häälennoille suotuisaksi, Elgert ja Kivelä ryhtyivät öiseen ansojen virittelyyn. Ne vietiin luontoon yhteentoista mennessä, vähän ennen kuin oikeat kiiltomatonaaraat alkavat sytytellä lamppujaan puolilta öin.

Kiiltomatotutkija on yötyöläinen: muutamaa tuntia myöhemmin saalis oli kerättävä talteen ja purkitettava odottamaan seuraavaa päivää.

— Tutkimusaseman lounas oli meidän aamupalamme. Heti sen jälkeen edellisyön koiraat laskettiin ja mitattiin.

Kun vankien kilpiin, pronotumiin, oli vielä maalattu akryylimaaleilla tunnistustäplät, hyönteiset oli aika vapauttaa sinne mistä ne oli pyydettykin. Maalimerkeistä tutkijat saattoivat seurata, kuinka moni koiraista lensi ansoihin yhä uudestaan ja kuinka kaukana vapautuspaikasta ne uudelleen vangiksi joutuessaan liikkuivat.

Kun seurasimme juhannuksen jälkeen Hankoniemellä koppiaisten pyydystystä, kesän koirassaalis oli 508 eri yksilöä. Niistä toistamiseen tai vieläkin useammin tavattuja oli pari sataa.

Kiiltomatokoiraat lentävät pitkiäkin matkoja, mutta uusien populaatioiden perustamisessa tästä taidosta ei ole iloa. Tarvittaisiin naaras munineen. Naaras kuitenkin liikkuu huonosti eikä pysty kunnolla reagoimaan, jos elinpiiri pilataan valolla.

— Enimmillään naaras nousee yöksi loistamaan korren nokkaan ja laskeutuu päiväksi sen juurelle piiloon, Elgert sanoo.

Turhaan hohdettu yö syö munavarastoa.

— Keltainen ja punainen valo vaikuttaisivat häiritsevän naaraiden menestystä vähemmän kuin valkoinen valo. Moni hyönteinen ei näe punaista valoa ollenkaan, ja meillä on hypoteesi, että se häiritsee kiiltomatojakin vähiten.

Liiassa valossa naaraat viivyttävät lamppujensa sytyttämistä tai saattavat jättää kokonaan loistamatta. Viimeinen sammuttaa valot?

Christina Elgert valmistelee väitöskirjaansa Helsingin yliopiston luonnonvaraisten eliöiden tutkimuksen tohtoriohjelmassa, LUOVAssa. Hänen laatimansa artikkeli valosaasteen vaikutuksesta kiiltomatoihin julkaistiin Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences -sarjassa 15.7. 

Artikkeli on julkaistu Yliopisto-lehdessä 7/2020.