Helsingin yliopistossa tehdyssä tutkimuksessa osoitettiin, että kaikki Itämeressä tavattavat panssarisiimalevälajin populaatiot tuottavat bioluminesenssia, yöaikaan vedenpinnalla nähtävää sinistä valoa. Valoa voidaan käyttää luotettavana varoituksena myrkkyjä tuottavasta panssarisiimaleväkukinnasta.

Yksi tärkeimmistä haitallisia kukintoja muodostavista leväryhmistä ovat panssarisiimalevät. Erityisesti monet Alexandrium-sukuun kuuluvat panssarisiimalevälajit tuottavat useita erilaisia hermomyrkkyjä. Alexandrium ostenfeldii -panssarisiimalevän tuottamien myrkkyjen on osoitettu kertyvän simpukoihin ja kaloihin. Lisäksi myrkyillä on haitallisia vaikutuksia kasvi- ja eläinplanktoniin.

Monet panssarisiimalevälajit tuottavat lisäksi bioluminesenssia eli sinistä valoa, joka on parhaiten nähtävissä veden pinnalla yöaikaan.

Ilmiö tunnetaan myös nimellä merituli.

A. ostenfeldii -panssarisiimalevä muodostaa valoa tuottavia tiheitä kukintoja Itämeren rannikkoalueilla erityisesti loppukesästä. Lajin levinneisyys ja siihen vaikuttavat ympäristötekijät Itämeren rannikkoalueilla tunnetaan huonosti.

Anniina Le Tortorec osoittaa väitöskirjatyössään, että kaikki Itämeren A. ostenfeldii -populaatiot tuottavat bioluminesenssia ja että bioluminesenssin tuotossa on selvä vuorokausirytmi. Tuotetun valon määrä vaihtelee populaation koon ja kehitysvaiheen mukaan. Lajin sisällä havaittiin suurta vaihtelua tuotetun bioluminesenssin määrässä suhteessa lämpötilan ja suolapitoisuuden muutoksiin.

Luonnosta kerätyssä aineistossa havaittiin selvä positiivinen yhteys A. ostenfeldiin runsauden, tuotettujen myrkkyjen ja bioluminesenssin välillä. Kaikki testatut A. ostenfeldii -kannat tuottivat sekä bioluminesenssia että myrkkyjä, mikä viittaa siihen, että nämä kaksi ominaisuutta esiintyvät rinnakkain Itämeren populaatioissa. Saadut tulokset osoittavat, että on mahdollista yhdistää tuotetun valon määrä A. ostenfeldii -populaation kehittymiseen käyttäen automaattisia mittausmenetelmiä. 

– Kukintojen hyvin paikallinen esiintyminen hankaloittaa kuitenkin niiden havaitsemista, minkä takia etukäteistieto mahdollisista kukintapaikoista olisi tärkeää, kertoo Le Tortorec.

Le Tortorec

Apuna käytetään niin sanottuja habitaattimalleja. Niiden periaatteena on yhdistää lajin tunnetut esiintymispaikat ympäristömuuttujiin, kuten esimerkiksi syvyyteen, lämpötilaan, ravinteisiin ja pohjan laatuun. Näiden avulla pyritään ennustamaan alueita, joissa lajia voisi esiintyä.

Mallien avulla voidaan kartoittaa ne alueet, jotka ovat erityisen alttiita A. ostenfeldii -kukinnoille. Lisäksi habitaattimalleja voidaan käyttää apuna ennustettaessa, miten etenevä ilmastonmuutos vaikuttaa A. ostenfeldii -kukintoihin Itämerellä.

 

Väitös:

FM Anniina Le Tortorec väittelee 24.11.2017 kello 12 Helsingin yliopiston bio- ja ympäristötieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Bioluminescence of Toxic Dinoflagellates in the Baltic Sea - From Genes to Models" (Myrkyllisten panssarisiimalevien tuottama bioluminesenssi Itämeressä - Geeneistä malleihin).

Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Yliopiston päärakennus, sali 12, Fabianinkatu 33.

Vastaväittäjänä on professori Geir Johnsen, Norwegian University of Science and Technology, ja kustoksena on professori Sakari Kuikka.

Väitöskirja julkaistaan sarjassa Dissertationes Schola Doctoralis Scientiae Circumiectalis, Alimentariae, Biologicae. Universitatis Helsinkiensis. Väitöskirja on luettavissa myös E-thesis -palvelussa.

Anniina Le Tortorec

FM