– Napa-alueiden lähellä toukan todennäköisyys tulla syödyksi on vain murto-osa siitä, mitä se on päiväntasaajalla. Kiehtovinta on, että kuvio ei toistunut ainoastaan päiväntasaajan molemmin puolin, vaan myös maanpinnan korkeuden mukana, kertoo professori Tomas Roslin, joka johti tutkimusaineiston analysointia
Ekologit ovat todenneet jo kaksisataa vuotta, että tropiikissa on paljon enemmän lajeja kuin napa-alueilla. Vuorovaikuttavatko tropiikkiin ahtautuneet lajit toistensa kanssa voimakkaammin kuin napojen harvat lajit? Professori Roslinin kansainvälinen tutkimus vastaa tähän aiemmin epäselvään kysymykseen kyllä, ja paljastaa samalla maailmanlaajuisen kuvion kasvinsyöjähyönteisten saalistuksessa.
Kansainvälinen tutkijaryhmä teki havainnon tarkastelemalla syötyjen toukkien osuutta 11 635 kilometrin pohjois-etelä-matkalla aina Grönlannista eteläiseen Australiaan. Lopputulos oli, että napojen lähellä toukan todennäköisyys tulla syödyksi on vain yksi kahdeksasosa siitä, mitä se on päiväntasaajalla.
– Vuorenrinnettä noustessa havaitsee saman saalistuspaineen kevenemisen kuin siirtyessä kohti napoja. Vaikuttaa siltä, että jokin yhteinen, ehkä lämpötilaan liittyvä tekijä säätelee lajien välisiä vuorovaikutuksia koko maapallon mittakaavassa, kertoo Roslin.
Tulokset saatiin aikaan yksinkertaisilla tarvikkeilla. Paikallisen saalistuspaineen, eli petojen syömien saaliseläinten osuuden, mittaamiseksi tutkijat liimasivat tuhansia muovailuvahasta tehtyjä perhostoukkia kasveihin 31 eri paikassa ympäri maailman. Suomessa kohteita oli kaksi: Turku etelässä ja Värriö pohjoisessa. Tekotoukkien jäätyä petojen armoille tutkijat kävivät säännöllisesti tarkistamassa, oliko toukkaan ilmestynyt saalistusjälkiä.
– Tämän menetelmän paras puoli on, että jälkeenpäin on selvitettävissä mikä toukkaa yritti saalistaa katsomalla saalistusjälkiä muovailuvahassa. Hyönteisen, vaikkapa muurahaisen, leuat jättävät kaksi pientä viiltoa, kun taas linnun nokka aiheuttaa kiilamaisia jälkiä. Nisäkkäät tekevät puolestaan hampaanjälkiä – no, tajuatte varmaan idean, kuvailee Eleanor Slade, tutkija Oxfordin ja Lancasterin yliopistoissa, joka suunnitteli maailmanlaajuisesti toteutettavan menetelmän.
Työ vaati panostusta 40 tutkijalta 21 eri maasta. Yhdenmukaisuus oli tärkeää, jotta tulokset olisivat vertailukelpoisia kaukaisten kohteiden välillä. Tekotoukkien ”tehtaalta” Helsingin yliopistossa lähetettiin maailmalle toukat, jotka oli muovailtu samasta muovailuvahasta samaan mittaritoukan asentoon. Jopa kasvin lehdille kiinnittämiseen käytetty liima sisältyi pakettiin, jotta tekotoukat kaikkialla maailmassa näyttivät ja tuoksuivat samalta. Maastojakson jälkeen toukat irrotettiin varovasti lehdiltään ja lähetettiin takaisin Helsinkiin. Siellä koordinaattori Bess Hardwickin vetämä pieni ryhmä Helsingin yliopistosta tutki tarkkaan jokaisen toukan ja luokitteli niihin ilmestyneet jäljet. Hardwick painottaa, että tuoreet tulokset oli mahdollista saavuttaa ainoastaan valtavan kansainvälisen yhteistyöpanostuksen ansiosta.
– Tämä on niin kutsuttujen joukkoistettujen kokeiden hienous. Ekologeina tutkimme tyypillisesti kuvioita ja prosesseja, jotka ovat paljon laajempia, kuin mitä yksittäiset tutkijat tai tutkimusryhmät pystyvät tarkastelemaan. Kuitenkin suunnittelemalla kokeita, jotka ovat jaettavissa pienemmiksi työpanoksiksi, pystymme tuomaan mukaan yhteistyökumppaneita ympäri maailman, ja työskentelemään yhdessä nähdäksemme laajemman kuvan, sanoo Hardwick.
Niveljalkaiset pedot pitävät kurissa kasvinsyöjäpedot
Määrittelemällä jokaisen jäljen tietyn saalistajaryhmän jättämäksi ryhmä pystyi tunnistamaan, millaiset pedot olivat leveyspiirin mukana muuttuvan saalistustodennäköisyyden takana.
– Ihmissilmälle näkyvimpiä saalistajia tropiikissa ovat usein selkärankaiset, mutta linnut ja nisäkkäät eivät olleet vastuussa saalistuspaineen kasvamisesta päiväntasaajaa kohti. Sen sijaan pikkuiset niveljalkaispedot kuten muurahaiset olivat ilmiön takana, kertoo tutkija Will Petry, joka teki kokeen Kaliforniassa sekä auttoi aineiston analysoinnissa.
Tällä voi olla merkitystä myös kasvinsyöjien evoluution kannalta, sillä ryhmän tulokset viittaavat siihen, että trooppisten perhostoukkien kannattaisi suunnata puolustustaan ja maastoutumistaan nimenomaan niveljalkaisiin petoihin. Lähempänä napoja alhaisempi saalistuspaine voi taas antaa toukkien laskea puolustustaan.
Löytynyt kuvio antaa myös viitteitä siitä, että niveljalkaiset pedot, kuten esimerkiksi muurahaiset, ovat yksiä tärkeimmistä tekijöistä kasveja syövien niveljalkaisten kurissa pitämisessä.
– Ymmärtääksemme, miksi maailma pysyy vihreänä eivätkä toukkien armeijat syö kaikkea kasvillisuutta, meidän tulisi ottaa huomioon niveljalkaisten petojen rooli. Tulostemme mukaan niiden rooli voi olla vielä tärkeämpi lähempänä päiväntasaajaa, toteaa Roslin.
Koko projekti sai alkunsa sattumalta Roslinin ja Eleanor Sladen keskustelusta.
– Tomas oli yrittänyt käyttää muovailuvahatoukkia Grönlannissa ja luuli että ne eivät toimi, kun hän näki vain hyvin alhaisia saalistusmääriä. Minä olin käyttänyt niitä Borneon sademetsissä, ja havainnut erittäin paljon saalistusta. Ajatteles, jos nämä olisivatkin maailmanlaajuisen kuvion kaksi ääripäätä, aloimme miettiä. Ja juuri siksi ne osoittautuivatkin, kertoo Slade.
Alkuperäinen artikkeli:
T. Roslin ym. Higher Predation Risk for Insect Prey at Low Latitudes and Elevations. Science DOI: 10.1126/science.aaj1631
Lisätietoja:
Professori Tomas Roslin, Helsingin yliopisto, tomas.roslin@helsinki.fi, puh +358 40 595 8098