Maaperän hajottajaeläimet tuottavat ilmaisia ekosysteemipalveluja kierrättämällä ravinteita ja parantamalla maan viljavuutta, mikä mahdollistaa kaiken elämän myös maan päällä. Maaperäeläimiin kuuluukin monenlaisia mönkijöitä, hyppijöitä ja luikertelijoita, joista tiedämme yhä kuitenkin hyvin vähän. Apurahansaajamme, maaperäeläintutkija Riikka Elo kertoo, mitä uutta tietoa on saatu tästä tuntemattomasta monimuotoisuudesta.
Peto vaanii kiven takana, sukii nälkäisenä suupieliään. Saaliseläin pinkaisee pakoon, toinen vetää jalat kuorensa sisään. Kesällä on kuumaa ja kuivaa, eläimet vaeltavat vettä etsien. Näköpiiriin ilmestyvä makupala, puusta pudonnut lehti, katoaa hetkessä parempiin suihin. Kaikkialla on pimeää ja hiljaista, vai kuuluuko jostain rapinaa?
Voisi kuvitella, että luontodraamassa ollaan Afrikan savannilla tai Amazonin sademetsän siimeksessä, mutta tarina kertookin ihmeellisistä tapahtumasarjoista mikroskooppisessa mittakaavassa maaperässä, aivan jalkojemme alla. Maaperä ja sen eläimistö on meille lähes näkymätöntä, kunnes viemme lapiollisen multaa mikroskoopin alle – siellä aukeaa näkymä mitä merkillisempään ja merkittävämpään maaperälajiston monimuotoisuuteen, ja eläinten lähes 500 miljoonan vuoden takaiseen evoluutiohistoriaan.
Näkymätön monimuotoisuus
Maaperän suojissa elää runsas eliöyhteisö, kuten orgaanista kasviainesta hajottavat sienet, bakteerit ja sukkulamadot, sekä näitä syövät sammalpunkit ja hyppyhäntäiset. Edellä mainittuja saalistavat petopunkit, joita taas saalistavat isommat ötökät kuten hämähäkit, tuhatjalkaiset, valeskorpionit, muurahaiset ja kovakuoriaiset. Nämä taas voi lintu napata nokkaansa.
Kuvaannollisesti maaperän sanotaankin olevan kuin ”köyhän miehen sademetsä”, ”tuntematon musta laatikko” ja maaperäorganismeja kuvaillaan olevan ”enemmän kuin maailmankaikkeudessa tähtiä”. Nämä kaikki lienevät totta, sillä vain neliömetriltä metsämaata löytyy miljoonia pieniä maaperäeläimiä – yksistään sammalpunkkejakin 200 000 yksilöä ja 40 lajia. Lähes kaikki maaperäeläinryhmät ovat kuitenkin niin puutteellisesti tunnettuja, ettei lajeja ole voitu sisällyttää uhanalaisiarviointeihin – tämä on valtava puute, sillä esimerkiksi Suomessa esiintyy jopa 350 sammalpunkkilajia.
Lajitietoa, kuten levinneisyys-, runsaus- ja elinympäristötietoa tarvitaan, jotta pystymme entistä paremmin selvittämään lajiston muutosta ja uhanalaistumista. Myös maaperää, kuten muitakin ekosysteemejä, uhkaavat ilmastonmuutos, elinympäristökato ja luonnon monimuotoisuuden köyhtyminen. Luonnonsuojelun tietopohjaksi tarvitaankin lajitietoa entistä nopeammalla tahdilla. Onneksi voimme valjastaa uudet nopeat DNA-tutkimusmenetelmät sekä kansalaistieteen lajistotutkimuksen apuvoimaksi.
Sammalpunkit kouluun, kartalle ja kirjastoon
Maj ja Tor Nesslingin Säätiön rahoittamassa tutkimushankkeessa pyysin kouluja eri puolilta Suomea lähettämään maaperäkarikenäytteitä postissa tutkimusaineistoksi – näin saatiin lajiston karttapisteitä monilta alueilta, joilta ei vielä ennestään ollut näytteitä. Hanketta varten perustettiin koulujen ympäristökasvatukseen soveltuva Maaperässä kuhisee -tiedeprojekti ja nettisivu, ja pian kuhisi postilaatikossakin, sillä näytteitä kertyi koulujen korona-haasteista ja loma-ajoista (suositeltu karikekeräysaika toukokuu-lokakuu) huolimatta yhteensä 60 kappaletta 15 paikkakunnalta.
Tästä tutkimusaineistosta löytyi jopa 10 000 sammalpunkkia, jotka määritettiin 110 lajiin. Tämä on lähes kolmasosa koko Suomen sammalpunkkilajistosta ja mahdollisti lajien 25 vuoden takaisten levinneisyyskarttojen päivityksen – löytyipä aineistosta vielä yksi Suomelle uusi laji ja muutama lajiharvinaisuus. Muitakaan maaperäeläimiä ei unohdettu, vaan materiaalin 3000 yksilön petopunkki- ja hyppyhäntäisaineisto määritettiin 95 lajiin, joista myös kaksi olivat Suomelle uusia. Hankkeen lähes 13 000 lajihavaintoa tuottivat siis uutta lajistotietoa yhteensä 205 maaperäeläinlajista, mikä osoittaa, että kansalaistiede on tehokas apu myös maaperäeläintutkimuksessa.
DNA-tutkimuksilla lajikirjon lähteille
Myös taksonomiset DNA-tutkimusmenetelmät, monigeeninen DNA-viivakoodaus, valjastettiin sammalpunkkien lajikirjon tutkimustyökaluksi. Menetelmässä lajeille tuotetaan nopean, varman ja tehokkaan lajintunnistuksen mahdollistava geneettinen sormenjälki, jotka kerätään kansainväliseen DNA-kirjastoon. Tutkimus osoitti, että noin 30 prosenttia lajeista on niin sanottua kryptistä eli piilotettua lajikirjoa, eli lajeja onkin paljon aiemmin luultua enemmän. Toisaalta, sammalpunkkien levinneisyyskarttojen päivitys osoitti, että noin kolmasosasta Suomen lajeista ei ole havaintoja parin viime vuosikymmenen ajalta, eli lajit ovat niin harvinaisia tai vähälukuisia, ettei niitä saada DNA-kirjastoihin vielä hetkeen.
Monigeeninen eliölajikirjasto mahdollistaa maaperäeläinten DNA-massaviivakoodauksen, jolla saadaan sadat ja tuhannet maaperäeläimet määritettyä kerralla DNA-kirjastojen avulla, ilman aikavievää perinteistä lajinmääritystä. Menetelmä vaatii kuitenkin vielä laajaa testausta maaperäeläimillä, mutta sillä on suuri potentiaali tuottaa nopeaa, tarkkaa ja kattavaa lajitietoa maaperäinventoinnin, uhanalaisarvioiden ja luonnonsuojelupäätösten pohjaksi.
Pikkuruiset – lähes näkymättömät – miljoonat maaperäeläimet mönkivät, hyppivät ja luikertelevat jalkojemme alla missä vain liikumme. Nämä arvokkaiden ekosysteemipalveluiden tarjoajat eivät pidä itsestään ääntä – joten muistakaamme, ihastelkaamme ja ihmetelkäämme niitä missä vain liikumme!
FT Riikka Elo tutki maaperäeläinten monimuotoisuutta Helsingin yliopistolla ja hänen kaksivuotista tutkimustaan (2019–21) rahoitti Nesslingin Säätiö. Hankkeen pohjalta on koottu pysyvä koulujen ympäristökasvatukseen soveltuva nettisivusto osoitteeseen: https://peda.net/p/riaelo/maaperassa-kuhisee.
Artikkelin kuvat: Riikka Elo
Artikkelin pääkuva: Joshua Hoehne
