Evoluutiopuu avataan yleisölle 17.6.2017. Artikkeli on julkaistu Yliopisto-lehden numerossa Y/04/16.
On jotenkin sopivaa, että Helsingin yliopiston kasvitieteellisen puutarhan uusia kuvioita esitellään kasvimuseon Nylander-salissa. 1800-luvulla elänyt William Nylander oli aikansa johtava jäkälätutkija, joka ajautui sivuraiteelle, koska kieltäytyi uskomasta, että jäkälät ovat levien ja sienten symbiooseja.
Nyt ei kuitenkaan seurata vastarannankiiski Nylanderin jalanjälkiä. Kun tiede menee eteenpäin, Kaisaniemen kasvitieteellinen puutarha mullistuu. Kirjaimellisesti.
Tänä keväänä lumen alta tuli esiin uusi kasvien evoluutiota esittelevä alue. Syksyllä istutetut lähes 500 kasvia on ryhmitelty dna-tutkimusten paljastamien sukulaisuussuhteiden mukaan. Muutostyöt ovat suurimmat sitten puutarhan perustamisen vuonna 1829.
5 700 NELIÖMETRIÄ
Kaisaniemessä on puutarhan alkuvaiheista lähtien ollut kasvitieteen opiskelijoiden opetukseen tarkoitettuja istutuksia. Systemaattinen, heimoittain järjestetty osasto perustettiin 1800-luvun jälkipuoliskolla. Se oli kuitenkin mennyt huonoon kuntoon, rikkaruohot olivat vallanneet alaa ja kastelujärjestelmät vanhentuneet.
Myös kasvien ryhmittely oli vanhentunut, sillä 1990-luvulla käyttöön otetut DNA-menetelmät ovat panneet kasvien sukupuut uuteen uskoon.
Siksi oli luontevaa yhdistää tekniset parannukset ja sisällön mylläys. Intendentti Mikko Piirainen sai muutama vuosi sitten tehtäväkseen suunnitella systemaattisen puutarhan uusiksi. Muodoksi valittiin evoluutiopuu, joka näyttää, missä vaiheessa mikäkin kasviryhmä on erkaantunut muista. Pienempiä vastaavia puutarhoja on Uppsalassa ja Bristolissa, mutta Helsinkiin kasvava evoluutiopuu on poikkeuksellisen iso, pinta-alaltaan peräti 5 700 neliömetriä.
— Puun avulla evoluutio on helppo ymmärtää. Haarat johtavat eri suuntiin, eivätkä enää kohtaa, Piirainen sanoo.
LINNÉSTÄ EVOLUUTIOKAAVIOIHIN
Ihmiset ovat luokitelleet kasveja aina, alkaen siitä, mikä on syötävää ja mikä ei. Jo noin 300 eaa. kreikkalaisfilosofi Theofrastos jakoi kasvit puihin, pensaisiin, varpuihin ja ruohoihin. 1700-luvulla Carl von Linné kehitti nykyaikaisen taksonomian eli tieteellisen luokittelun perusteet ja ryhmitteli kasvit niiden ominaisuuksien pohjalta.
— Linné ei vielä tiennyt evoluutiosta tuon taivaallista. Vasta Darwinin jälkeen oivallettiin, että yhtäläisyydet voivat kertoa lajien sukulaisuudesta, Piirainen kertoo.
Silti kehityshistorian tulkitseminen vain kasveja tarkastelemalla osoittautui vaikeaksi. Havaittaviin ominaisuuksiin perustuva luokittelu ei aina paljasta, mitkä lajit ovat saaneet alkunsa samasta alkumuodosta. Samat ominaisuudet ovat voineet syntyä eri kehityshaaroissa, ja toisaalta sukulaislajit voivat olla hyvinkin erinäköisiä.
1990-luvulla genetiikka muutti kasvitieteen. Nykyään kasvinäytteet jauhetaan ja uutetaan, niistä otetaan DNA talteen, se puhdistetaan, taulukoidaan ja ajetaan monimutkaisten algoritmien läpi. Näin saadaan evoluutiokaavioita, jotka näyttävät, mitkä lajit ovat sukua ja mitkä eivät.
PURSU VAI RUUSU?
Uppsalan yliopiston kasvien evoluutiota tutkiva ryhmä alkoi 1990-luvun puolivälissä tehdä yhteistyötä muissa yliopistoissa työskentelevien samanhenkisten tutkijoiden kanssa. Syntyi laaja kansainvälinen verkosto, joka kokoaa kukkakasvien geneettistä, anatomista, morfologista ja kemiallista dataa ja rakentaa niiden pohjalta yhtenäistä järjestelmää.
Alku ei ollut helppo. Kun Angiosperm Phylogeny Group (APG) -verkosto julkaisi vuonna 1998 ensimmäisen luokittelunsa, vastustus oli ankaraa.
— Siinä oli niin radikaaleja muutoksia aiempiin näkemyksiin, että osan kasvitieteilijöistä oli vaikea niellä niitä. Suomessakin hitaimmilla kului melkein parikymmentä vuotta sulatella sitä, että suopursu kuuluu alppiruusujen sukuun, Piirainen kertoo.
Jos kasvitieteilijöitä oli vaikea vakuuttaa, vielä vaikeampaa on saada maallikot ymmärtämään, että ihan erilaiset kasvit ovat samaa juurta. Ihmetystä on herättänyt esimerkiksi se, että veden pinnalla kelluvat limaskakasvit kuuluvat vehkojen heimoon. On hämmentävää, miten erilaisiksi yhteisestä kantamuodosta polveutuvat lajit voivat päätyä. Selitys on satojen miljoonien vuosien sopeutuminen erilaisiin olosuhteisiin.
PUUTARHA EI JUOKSE
Nykyään APG-lyhenteellä tunnettu luokittelu on kasvitieteessä yleisesti hyväksytty oppi. Myös Luonnontieteellisen keskusmuseon noin 600 000 ulkomaista putkilokasvinäytettä päätettiin järjestää sen mukaan. Aiempi järjestys oli lähes 120 vuoden takaa, ja kun näytteet oli muutettava remontin alta uuteen varastoon, samalla päätettiin käynnistää herbaariotyö. Muutto ja kokoelman järjestäminen veivät viideltä henkilöltä viisi kuukautta.
APG-järjestelmää päivitetään jatkuvasti. Uusin, neljäs APG-luokitus ilmestyy tänä keväänä. Kasvitieteellisen puutarhan rakenne perustuu kolmanteen, vuonna 2009 julkaistuun luokitukseen. Entäpä jo se menee saman tien roskakoriin?
— Kääk, sanoo Piirainen ja nauraa.
— Ei tiede ole koskaan valmis, eikä se pysy paikallaan. Emme pysty koko ajan juoksemaan sen perässä. Olisihan se kenkkua, jos nyt tulisi kovin suuria muutoksia. Puutarhan perustukset on lujasti rakennettu. Mutta jos niin käy, sitten vain sanomme, että tämä puutarha esittelee APG kolmosen luokittelua.
Onneksi kovin suuria muutoksia ei odoteta pohjoisen ilmastossa viihtyvien kasvien luokitteluun. Ja juuri niitä puutarha aikoo esitellä.
FLOORA SÄILYY
Piiraisen kollega, intendentti Alexander Sennikov on kuulunut APG-verkostoon pari vuotta. Hän vastaa siitä, että kasvien nimistö on sukupuissa oikein. Verkosto uudistuu säännöllisesti ja jäsenet vaihtuvat. Sennikovia pyydettiin mukaan, koska hän oli ollut aktiivinen nimistöasioissa ja tunsi verkoston jäseniä.
Sennikovin mukaan huhtikuussa julkaistava neljäs APG-luokitus ei poikkea paljoa kolmannesta.
— Yksi APG:n pääperiaate on vakaus. Yritämme pitää muutokset minimissään, jotta ihmisten on helpompi hyväksyä ne, jotka on pakko tehdä.
Uusia kasviperheitä on kymmenkunta, poistuvia saman verran. Muutokset koskevat vain noin kymmentä prosenttia evoluutiopuusta.
Päivityksiä tarvitaan, sillä uudet menetelmät auttavat ymmärtämään kasvien polveutumista ja risteymiä entistä tarkemmin. Lisäksi trooppisissa ryhmissä on kasveja, joita ei ole tutkittu geneettisin menetelmin vielä ollenkaan. Työ jatkuu, ja viideskin APG-luokitus tulee aikanaan.
Sen sijaan pohjoisen ilmaston kasvit tunnetaan jo hyvin.
— Suomen floora ei muutu uudessa luokituksessa lainkaan, Sennikov toteaa.
Kasvitieteellisen puutarhan evoluutiopuun rakentajat voivat siis olla rauhallisin mielin.
SIEMENVAIHTOA
Kaisaniemen evoluutiopuun oksat toimivat puutarhan käytävinä ja lehvästöihin on istutettu kunkin pääryhmän kasveja. Kasvit on valittu niin, että niitä pystyy kasvattamaan Suomessa ulkona. Joitain kasveja on tarkoitus tuoda kesällä ulos purkeissa ja viedä ne talveksi turvaan kasvihuoneisiin.
Kaikki evoluutiopuun pääryhmät ovat mukana, mutta kaikista lahkoista ei ole edustajia. Ilmastosyiden lisäksi valikoimaa rajaavat asemakaavasäädökset: kentällä ei saa kasvattaa isoja puita. Se vaikuttaa esimerkiksi siihen, mitä havupuiden lohkoon voidaan istuttaa.
Alkuperäisessä suunnitelmassa puutarhaan oli tulossa noin 850 kasvia, mutta kaikki eivät välttämättä mahdu mukaan. Osa puutarhasta on vielä lähivuosinakin mustalla mulloksella, kun täydennyksiä odotellaan.
Myös siementen ja kasvien saatavuus rajoittaa sitä, mitä puutarhaan saadaan näytille. Tavallisesti kasvitieteelliset puutarhat vaihtavat siemeniä keskenään, koska luonnosta kerääminen on hidasta ja kallista. Lohkoihin pyritään kuitenkin saamaan edustava otos kunkin ryhmän kasveja.
ONKO TÄMÄ AITOKAKSISIRKKAINEN?
Kentällä esittäytyvät liekomaiset kasvit, saniaiset, paljassiemeniset ja koppisiemeniset eli kukkakasvit. Koppisiemenisten pääryhmiä ovat varhaiset koppisiemeniset, yksisirkkaiset sekä aitokaksisirkkaiset kasvit, jotka puolestaan on jaettu viiteen päähaaraan.
Aikaisemmassa kasvien luokittelussa yksisirkkaiset olivat ”kehityksen huipulla”, evoluution viimeisessä vaiheessa. DNA-tutkimukset kuitenkin osoittivat, että ne erkaantuivatkin muista jo aikaisemmassa vaiheessa. Piiraisen mukaan kehitysasteen pohtiminen on turhaa, sillä aiemmin eriytynyt ei tarkoita alkeellisempaa.
— Kaikki eliöt ovat yhtä kehittyneitä riippumatta siitä, millä evoluutiopuun haaralla ne istuvat. Muutenhan ne eivät olisi selvinneet tänne asti. Ne ovat eriytyneet toisistaan, koska niillä on ollut erilaisia ratkaisuja ympäristön tuomiin haasteisiin.
PAKKOSÄÄSTÖT JARRUTTAVAT
Evoluutiopuun lisäksi Kaisaniemen kasvitieteelliseen puutarhaan on tulossa muitakin uudistuksia. Esteetön Aistien puutarha laajenee. Sen kasveja voi paitsi haistella, myös kosketella ja jopa maistella.
Aidan viereen suunnitellaan kasvien ja pölyttäjähyönteisten yhteistyöstä kertovaa pölyttäjäpuutarhaa. On tehty uusi kivikkokasvien rinne, ja ensi kesänä istutetaan myös jäkäläpuutarhaa ja sammalpuutarhaa.
Alun perin kasvitieteellisen puutarhan uudistus oli tarkoitus kytkeä Helsingin kaupungin kaavailemaan Kaisaniemen puiston remonttiin. Siksi puutarhaan suunniteltiin paraatisisäänkäyntiä puiston puolelle ja evoluutiopuun tyvi sijoitettiin puistoon päin.
Kaupunki ei kuitenkaan ole edistänyt suunnitelmiaan asemakaavoituksen jälkeen lainkaan. Näillä näkymin niiden toteutus siirtyy ensi vuosikymmenen puolelle. Ennen sitä puutarhan porttia ei voi rakentaa, sillä sen edessä avautuisi tenniskenttiä, pusikoita sekä kanien valtaama puisto. Tie kasvitieteelliseen puutarhaan käy siis yhä Unioninkadun ja Kaisaniemenrannan kautta.
Myös yliopiston suunnitelmiin on tullut muutoksia. Evoluutiopuu oli tarkoitus avata yleisölle elokuussa. Yliopiston irtisanomiset ja budjettileikkaukset kuitenkin koettelivat puutarhaa niin pahasti, ettei se onnistukaan vielä tänä vuonna. Toistaiseksi evoluutiopuu on aidattuna ja ilman opasteita.
Puutarhassa yritetään löytää ratkaisua tilanteeseen, ja ehkä ensi vuonna evoluutiopuu avautuu yleisönkin iloksi.
Silloin kävijä voi vaeltaa kasvien sukupuuhun ja nähdä omin silmin, että kaikki serkut eivät ole samasta puusta veistettyjä.
Intendentti Mikko Piirainen: Julkaisut, projektit, aktiviteetit, palkinnot.
Intendentti Alexander Sennikov: Julkaisut, projektit, aktiviteetit.
Yliopisto-lehti on kaikille tarkoitettu, monipuolinen tiedelehti Helsingin yliopistosta.