Hyppyhäntäinen vihreällä lehdellä

Hyppyhäntäisten hännillä – DNA-tutkimukset valottavat lajinkirjoa

Kirjoittanut: Apurahansaaja | huhtikuu 22, 2021 | Kategoriassa: Apurahansaajalta

Hyppyhäntäiset ovat selviytyjiä, jotka tarjoavat ihmisille elintärkeitä ekosysteemipalveluja. Kuitenkin tiedämme niistä edelleen kovin vähän. Inkeri Markkula tutkii hyppyhäntäisten tilaa Suomessa ja kertoo, mikä tekee tästä erikoisesta lajista niin kiinnostavan.

Sminthurinus signatus -hyppyhäntäinen lehdellä
Dicyrtoma-hyppyhäntäinen lähikuva
Sminthurinus reticulatus -hyppyhäntäinen, lähikuva

Syksyllä sienikorista kanttarellien seasta hyppää jokin. Se välkähtää hopeanhohtoisena syyskesän auringossa ja katoaa sitten. Talvella lumen pinta näyttää värjäytyneen tummaksi, aivan kuin sen pinnalle olisi satanut tuhkaa. Kun katsoo tarkemmin, huomaa, että lumikiteiden seassa kulkee pieniä, vain millin tai parin mittaisia otuksia. Ne ovat hyppyhäntäisiä.

Hyppyhäntäiset ovat maaperässä ja maan pinnalla eläviä, tavallisesti 0.2-5 mm:n mittaisia hyönteisten lähisukulaisia. Hyppyhäntäisiä elää kaikkialla maapallolla ja kaikissa maaekosysteemeissä. Niitä löytää myös hyvin kylmistä ja karuista elinympäristöistä, kuten jäätiköiltä ja korkealta Himalajan huipuilta. Hyppyhäntäisillä on myös hallussaan maalla elävien eläinten syvyysennätys: Vuonna 2010 tutkijat löysivät Kaukasukselta uuden hyppyhäntäislajin, joka elää maan alaisissa luolissa lähes kahden kilometrin syvyydessä.

Yhtä lailla hyppyhäntäisiä tapaa ihmisen arkisessa elinpiirissäkin: ne viihtyvät kukkapenkeissä ja komposteissa, ja niitä voi tavata hiekkalaatikon reunoilta, pienistä vesilätäköistä tai sammalen seasta omenapuun rungolta.

Hyppyhäntäiset ovat hyödyllisiä ihmisille, sillä nämä pienet otukset toimivat hajottajaeläiminä maaperässä, ja niiden hajotustoiminta takaa maaperän ravinteiden biokemiallisen kierron ja siten kasvien ravinteiden saannin. Hyppyhäntäiset myös käyttävät ravintonaan kasveille haitallisia mikrosienilajeja, sekä toisaalta edesauttavat kasveille hyödyllisten mikrosienilajien kasvua. Niillä on roolinsa myös maaperän viljavuuden ja kosteustasapainnon ylläpidossa sekä hiilen sitoutumisessa maaperään - ne siis tarjoavat ekosysteemipalveluja.

Hyppyhäntäiset ovat sinisen, violetin, ruskean, valkoisen tai raidallisen värityksensä sekä pallomaisen, matomaisen tai suikean ruumiinmuotonsa myötä mitä eriskummallisimpia ja monimuotoisimpia eläimiä.  Niitä tunnetaankin Suomesta noin 250 ja maailmanlaajuisesti jopa 9000 lajia. Vaikka hyppyhäntäiset ovat runsaslukuisia ja elävät kaikkialla ympärillämme, tiedämme niistä edelleen varsin vähän.

(artikkeli jatkuu kuvien jälkeen)

Willowsia-hyppyhäntäisen lähikuva
Hyppyhäntäinen vihreällä lehdellä

Hyppyhäntäiset Suomessa

Kuinka monta hyppyhäntäislajia Suomessa todella elää? Onko meillä samoja lajeja kuin muissa maissa? Mitkä lajeista ovat harvinaisia tai uhanalaisia? Tämä on yhä selvittämättä, sillä Suomen hyppyhäntäiset luokitellaan puutteellisesti tunnetuksi eläinryhmäksi, ja viimeisimmässä vuoden 2019 uhanalaisarviossa ne jäivät tarkastelun ulkopuolelle lajitietojen vaillinaisuuden vuoksi.

Näihin kysymyksiin etsin vastauksia tutkijatohtorina hankkeessa, jossa Maj ja Tor Nesslingin säätiön sekä Suomen lajeille DNA-viivakoodikirjastoa luotsaavan Finnish DNA Barcoding of Life -hankkeen rahoittamana tehdään hyppyhäntäisten lajistokartoitusta sekä tuotetaan lajien DNA-viivakoodikirjastoa. Hanke on yhä työn alla, mutta havaintoja on saatu jo lähes 90:stä hyppyhäntäislajista, kun mikroskoopin alla on tutkittu noin 200 karike-, sammal-, jäkälä- ja suonäytettä.

Nämä kuusijalkaiset ja tuntosarvelliset otukset erottaa hyönteisistä vilkaisemalla eläimen takaruumiin alle. Sieltä löytyy hyppyhanko, jonka avulla eläin ponkaisee pakoon saalistajia. Tosin biologillekin nämä otukset tuottavat välillä päänvaivaa, sillä on myös lajeja, joilta hyppyhanko on evoluution saatossa kokonaan surkastunut pois.

Onneksi geneettiset lajitunnistusmenetelmät, DNA-viivakoodit, ovat tulleet lajistotutkijan avuksi, ja ne ovat hiljattain valottaneet hyppyhäntäisten lajinkirjoa entisestään. Menetelmässä lajit saavat yksilöllisen COI-sekvenssijärjestykseen perustuvan identiteettitunnuksen, viivakoodin. DNA-viivakoodeihin perustuvat tutkimukset ovat osoittaneet, että hyppyhäntäiset ovatkin paljon aiemmin luultua lajirikkaampia, sillä noin neljäsosalla lajeista on havaittu kryptistä lajinkirjoa, toisin sanoen yhden lajinimen alle kätkeytyy useampia lajeja.

DNA-viivakoodien avulla lajeja voidaan verrata toisiinsa myös koko maailman mittakaavassa. Näin on löytynyt kaksi Suomelle uutta lajia: Xenylla tullbergi, joka aiemmin tunnetaan esimerkiksi Norjasta, sekä Choreutinula kulla, joka on aiemmin löydetty mm. Virosta. Lisäksi uutta tietoa on saatu joistakin harvinaisista lajeista.

Tänä päivänä luonnon monimuotoisuus on monin tavoin uhattuna, ja ilmaston lämpeneminen aiheuttaa muutoksia myös maaperäekosysteemeissä. Tieto lajeista - niiden levinneisyydestä, elinympäristövaatimuksista ja geneettisestä monimuotoisuudesta - on avainasemassa niin ilmastonmuutoksen vaikutusten tutkimisessa kuin biodiversiteettikriisin ratkaisuissakin. Suomessa lajistoseurannassa on apuna monipuolinen Suomen lajitietokeskuksen laji.fi -portaali (https://laji.fi), johon Finnish DNA Barcoding of Life -hankkeenkin lajihavainnot tallennetaan. Avoimista lajitietokannoista voi kuka tahansa käydä katsomassa minkälaisia eriskummallisia lajeja omassa lähiympäristössä liikkuu.

Omasta puutarhastani Turusta löytyi pallohyppiäinen Sminthurinus reticulatus, joka on aiemmin raportoitu Suomesta vain yhden kerran. Hyppyhäntäiset ovat siis osa todellista lähiluontoa!

 

 

Kasvokuva tutkija Inkeri Markkulasta

Tekstin kirjoittaja Inkeri Markkula on Turun yliopistossa työskentelevä biologian tutkija. Hänen hankkeensa Kohti uuden sukupolven lajistotutkimusta –
maaperän hyppyhäntäiset DNA-viivakoodikirjastoon sai Nesslingin säätiön apurahan vuonna 2020. Hankkeen tavoitteena on tuottaa Suomen hyppyhäntäisille DNA-viivakoodikirjasto (250 lajia), sekä säilyttää taksonomista lajisto-osaamista tuottamalla valokuva- ja kestopreparaattikirjasto biomonitoroinnin ja lajistotutkimuksen työkaluksi. 

Kaikki artikkelin kuvat: Inkeri Markkula