Avainsanat

, , , , , , , , , , , ,

Kasvin oma sopeutumiskyky on tärkeämpää kuin luontaisten vihollisten puuttuminen

Rantakukka on uusiin olosuhtesiiin erinomaisesti sopeutuva kasvi, joka valloittaa parhailaan Pohjois-Amerikan kosteikoita ennen näkemätömällä vauhdilla.

Rantakukka on uusiin olosuhteisiin erinomaisesti sopeutuva kasvi, joka valloittaa parhailaan Pohjois-Amerikan kosteikoita ennen näkemätömällä vauhdilla. Kuva: Kai Aulio.

Euroopasta Pohjois-Amerikkaan yli sata vuotta sitten kulkeutunut tai siirretty rantakukka (Lythrum salicaria) on muodostunut uudella mantereella todelliseksi maanvaivaksi, joka valloittaa uusia alueita ja syrjäyttää alkuperäistä rantojen ja kosteikkojen kasvistoa huolestuttavan nopeasti. Tulokkaan leviämistä on vuosikymmenien kuluessa pyritty hillitsemään mekaanisesti kitkemällä, myrkyttämällä sekä kotiuttamalla eurooppalaisia tuhohyönteisiä rantakukan kasvustoihin. Paljon työtä ja rahaa vaatineet torjuntatoimet ovat olleet jokseenkin turhia, ja rantakukka vain jatkaa valloitustaan. Tulokkaan menestyksen syyksi on päätelty kasvin luontaisten vihollisten – eli kasvinsyöjäeläinten – puuttuminen, mutta tätäkin tärkeämpää näyttää olevan rantakukan sisäinen, kehityskiertoa nopeuttanut evolutiivinen kehitys. Rantakukan kukinnan aikataulu on muuttunut noin 50 vuodessa, mikä on evolutiivisen kehityksen kannalta erittäin lyhyt ajanjakso.

Kanadalaisen Toronton yliopiston Ekologian ja evoluutiobiologian laitoksen tutkijat Robert I. Colautti ja Spencer C.H. Barrett esittävät arvovaltaisessa Science-tiedelehdessä 18.10.013 julkaistussa tutkimuksessaan miten rantakukan elinkierron – ennen kaikkea kukkimisen – aikataulu on muuttunut paikallisiin olosuhteisiin sopivaksi. Tutkijat vertasivat rantakukan menestymistä Pohjois-Amerikan itärannikolla noin 1 000 kilomerin etelä–pohjois -suuntaisella vyöhykkeellä sekä suorin maastohavainnoin että kokeellisin tutkimuksin.

Kokeisiin kerättiin rantakukan siemeniä kolmelta vyöhykkeeltä: tulokaslajin pohjoisamerikkalaisen esiintymisalueen eteläisimmästä, lajin pohjoisimmista esiintymistä sekä näiden puolivälissä tavattavista yhdyskunnista. Kasvatuskokeissa selvitettiin kunkin kolmen alkuperän siemenistä kehittyvien rantakukkien kehitysaikataulua siementen itämisestä kukinnan alkuun, ja lisäksi määritettiin kasviyksilöiden koko sekä kasviyksilöä kohti laskettu siementen lukumäärä. Paikallinen sopeutuminen erosi pohjoisten ja eteläisten rantakukkien välillä, ja erot olivat lajin menestymiselle sekä tulevaisuuden potentiaaliselle leviämiselle tarkoituksenmukaisia.

Pohjoisen kannan siemenistä pohjoisiin oloihin sovitetuissa ympäristöoloissa kasvatetut rantakukat kehittyivät kukkimisasteelle noin kolme viikkoa nopeammin kuin eteläisempiä oloja vastaavissa kasvatusoloissa.  Nopeutuneella kasvatuskierrolla on eritäin suumyönteinen vaikutus rantakukan siementuotantoon, sillä aikainen kukkiminen on pohjoisissa, lyhyen kasvukauden oloissa edullinen ominaisuus, koska tällöin muun muassa hyönteispölyttäjien määrä on maksimissaan juuri kasvin kukinnan aikaan. Nopeutuneen elinkierron ansiosta rantakukka tuottaa lajin pohjoisimmilla kasvupaikoilla jopa 20–30 kertaa enemmän siemeniä kuin eteläisemmissä olosuhteissa, joissa kasvutahti on verkkaisempi.

Toisaalta eteläisiin oloihin sopeutuneet, eteläisistä kasvustoista kerätyistä siemenistä kehittyneet rantakukat kasvoivat hitaammin – mikä on pitkän kasvukauden olosuhteissa tarkoituksenmukainen strategia. Pitkän kasvuajan ansiosta yksilöt kasvavat merkittävästi suuremmiksi kuin pohjoisissa oloissa, ja myös kasviyksilöiden suvuton, juurakoiden avulla tapahtuva leviäminen on tehokasta. Pohjoisilla esiintymisalueillaan rantakukka ei ehdi kasvattaa laajoja juurakkojärjestelmiä, ja siksi lyhyen kasvukauden oloissa runsas kukkiminen on evolutiivisesti tarkoituksenmukainen kasvustrategia (http://www.sciencemag.org/content/342/6156/364.abstract

Kasvu- ja kukkimisaikataulujen tarkoituksenmukainen sopeuttaminen paikallisiin olosuhteisiin on kanadalaistutkijoiden mukaan rantakukalle huomattavasti tärkeämpi menestyksen takaaja kuin se, ettei lajilla ole pohjoisamerikkalaisissa oloissa samanlaisia kasvinsyöjävihollisia kuin alkuperäisillä esiintymisalueillaan Euroopassa.

Kasvien elinkiertostrategioiden tunteminen ja erityisten sopeutumismekanismien ja kehityksen nopeuden tunteminen on erittäin tärkeää nykyisissä oloissa, joissa ympäristömuutokset – etenkin maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen eteneminen – luovat jatkuvasti muuttuvia kasvu- ja kilpailuolosuhteita sekä luonnonvaraisille että ihmisen mukana tai omin voimin uusille alueille levittytyville tulokaslajeille.

Rantakukan voimakas leviäminen estää muiden kasvien esiintymisen, minkä seurauksena kosteikkomaisemiin kehittyy näyttäviä yhden lajin hallitsemia kukkaniittyjä.

Rantakukan voimakas leviäminen estää muiden kasvien esiintymisen, minkä seurauksena kosteikkomaisemiin kehittyy näyttäviä yhden lajin hallitsemia kukkaniittyjä.

Vastaavaa menestystä Pohjois-Amerikan kosteikoissa on osoittanut myös toinen suomalaisissakin vesistöissä hyvin yleinen laji järviruoko (Phragmites australis), jonka eurooppalainen alalaji on nopeasti valloittamassa uuden maailman rantoja (Järviruoko on Pohjois-Amerikassa kutsumaton maahantunkeutuja, jonka torjuntatoimiin – yleensä tuloksettomiin  kuluu vuosittain miljoonia dollareita.  Tiedebasaari 16.4.2013; https://tiedebasaari.wordpress.com/2013/04/16   dollareita.

Rantakukan esiintymisestä ja menestyksestä muualla Tiedebasaarissa: Rantakukka on kaunotar ja hirviö. Tiedebasaari 28.7.2012; https://tiedebasaari.wordpress.com/2012/07/28