Saaristomeren tutkimuslaitos

Kenttäasema täynnä tarinoita

Tag: opetus

Näin tunnistat puutiaisen ja määrität kalan iän

Toiminnallinen pisteemme Tieteen päivillä.

Saaristomeren tutkimuslaitos oli lauantaina mukana Turun yliopiston päärakennuksessa järjestetyssä Tieteen päivät tapahtumassa. Meri- ja punkkitutkimusta esiteltiin toiminnallisella pisteellä, jossa kerroimme kävijöille muun muassa miten mikroskoopin avulla tunnistetaan punkkilajeja ja määritetään kalan ikä. Tapahtuma veti puoleensa suuren määrän yleisöä ja pisteemme kiinnosti myös ilahduttavasti kävijöitä, kiitos siitä kaikille mukana olleille! Mikäli tapahtuma jäi väliin tai olet kiinnostunut oppimaan lisää, katso alta vinkkimme puutiaisten tunnistamiseen ja kalan iänmääritykseen.


Opi tunnistamaan puutiaisia

Suomessa esiintyy kaksi ihmiselle haitallista puutiaislajia: tavallinen puutiainen (Ixodes ricinus) ja taigapunkki eli siperianpuutiainen (Ixodes persulcatus). Lajit ovat hyvin samannäköisiä ja niitä ei pysty erottamaan toisistaan ilman mikroskooppia. Puutiaisten sukupuolen voi sen sijaan tunnistaa paljain silmin selkäkilvestä. Uroksella kilpi peittää koko selän kun taas naaraalla vain yläosan. Naaras on myös urosta suurikokoisempi. Sukupuoli on mahdollista tunnistaa vain aikuisyksilöistä, nymfeistä tai toukista ei voi tunnistaa sukupuolta.

Kuvassa Ixodes ricinus naaras (vasemmalla) ja uros (oikealla). Kuva: Turun yliopiston eläinmuseo.

Tavallisen puutiaisen ja taigapunkin aikuisyksilöt voi tunnistaa toisistaan esimerkiksi selkäpuolen karvoitusta ja peräpään kaarta vertailemalla. Ixodes ricinuksella karvoitus on pidempää ja sitä on enemmän. I. persulcatuksella taas peräpään kaari on on yhteneväinen, tavallisella puutiaisella se sen sijaan hälvenee perää kohden. Toisin kuin alla oleva kuva saattaa antaa ymmärtää, väritys ei ole tuntomerkki.

Vasemmalla taigapunkki (Ixodes persulcatus) ja oikealla tavallinen puutiainen (Ixodes ricinus). Kuvan molemmat yksilöt ovat naaraita. Kuva: Turun yliopiston Eläinmuseo.

Ixodes- puutiaislajien tunnistaminen vaatii usein myös vatsapuolen genitaalialueen rakenteiden ja ns. koksien (coxa) kalvojen tarkastelua.

Lisätietoa punkeista ja Turun yliopiston puutiaisprojektista puutiaiset.fi


Millä keinoilla kalojen ikä voidaan saada selville?

Kalan iänmäärityksellä on yhtä tärkeä rooli kuin kalojen mittaamisella ja punnituksella. Jotta kalakantaa voidaan hoitaa, tarvitaan tietoja kannan tilasta.Iänmäärityksellä voidaan määrittää tutkittavan kalakannan ikäryhmäkoostumus, eri vuosiluokkien vahvuus ja kuinka hyvin kalat kasvavat. Iänmääritystaitoja tarvitaan myös kalojen sukukypsyysiän ja kuolevuuden arvioinnissa [1].

Samoin kuin puiden iänmääritys, kalojen iänmääritys perustuu suomuihin, luihin ja kuuloluihin (otoliitteihin) muodostuvien vuosirenkaiden laskemiseen. Kesällä kalojen kasvu on nopeaa ja suomuihin ja luihin kasvaa leveitä ja vaaleita kasvurenkaita. Talvella kasvu on sen sijaan hitaampaa ja vyöhykkeet ovat tummia ja kapeita, edellisen vuoden kasvurenkaiden ja uuden kesän kasvurenkaiden väliin jää siten ”sauma”, vuosirengas, jotka laskemalla voidaan määrittää takautuvasti yksilön ikä. Puiden tapaan myös kalat kasvavat paremmin lämpimien ja ravinto-olosuhteiltaan suotuisten kesien aikana kuin huonoina kesinä. Tämän vuoksi vuosirenkaiden etäisyydet voivat vaihdella.

Silakan ikä määritetään takautuvasti kuuloluun värjätystä poikkileikkauksesta vuosirenkaat laskemalla.

Tieteen päivillä ikää määritettiin takautuvasti silakan kuuloluun värjätystä poikkileikkauksesta. Nämä parilliset kuuloluut löytyvät kalan silmien takana sijaitsevasta sisäkorvasta. Iänmäärityksessä käytetään yleensä suurinta otoliittia, niin sanottua sagittaa.

Kuuloluu eli otoliitti sijaitsee kalan päässä silmien takana. Kuva Saaristomeren tutkimuslaitoksen silakkaprojektin arkistosta.

Voit halutessasi määrittää kalan iän myös kotona! Helpoiten iänmääritys tapahtuu kuolleen hauen tai lahnan suomusta. Määrittämistä tarvitset vähimmillään vain tylsän veitsen tai pinsetin.

  1. Ota suomunäyte tylsällä veitsellä tai pinsetillä kalan kylkiviivan alapuolelta, kalan peräaukon ja vatsaevien väliseltä alueelta. Jotta tulos olisi luotettava, täytyy suomun olla mahdollisimman hyvänlaatuinen.
  2. Irrota muutama suomu pyrstöstä päähän päin vetämällä.
  3. Laita suomurivistö kuivumaan esimerkiksi kahvin suodatinpussiin, niin että se pysyy puhtaana ja sileänä.
  4. Laske vuosirenkaat suomusta valoa vasten paljain silmin, suurennuslasilla tai mikroskoopin avulla jos sellainen on käytettävissä.

Suomunäytteen ottopaikka lahnalla.

Viitteet ja lisätietoja:

[1] Kalatalouden keskusliiton iänmääritysopas

Lue myös: Puutiaistutkimusta tieteen ja tarinoiden saarella


Translation: During the weekend, the Institute participated in the Science Forum in Turku. In our functional presentation point, we showed visitors how to identify ticks (Ixodes ricinus and Ixodes persulcatus) and how to determine the age of a herring from an otolith, a bone located in a fish’s skull and is analogous to the human earbone. In this blog post, we give some tips on how to separate between a female and a male tick, how to identify the two common Ixodes species present in Finland, and how to determine the age of a fish at home.

Related post: Tick research on the island where science and stories meet

Training course on Baltic Sea zooplankton identification

Laskurin rytmikäs klik-ääni kaikuu seminaarihuoneessa kun laskemme eläinplanktonnäytteistä Bosmina longispina maritima vesikirppuja. Silmieni alla makaavalla lasilevyllä käy vilske kun rataseläimet taistelevat tilasta vesikirppujen kanssa. Vilinä on niin kova, että kestää hetki nähdä selvästi kun siirrän katseeni pois mikroskoopin okulaareilta. Välillä mikroskoopin näkökentän pimentää  musta varjo – linssin alla ohitse kiitävä hankajalkainenkin näyttää jättiläiseltä. Acartia tai Eurytemora veikkaan ja lähempi tarkastelu paljastaakin yksilön jälkimmäiseksi.

Eläinplankton on tärkeä ja keskeinen osa merten ekosysteemiä, joka yhdistää ravintoverkon eri tasot toisiinsa. Tutkimuksen ja pitkäaikaisseurannan kannalta oikea ja tarkka lajintunnistus on elintärkeää. Se ei kuitenkaan ole helppoa vaan vaatii vuosien harjoittelua. Syventäviä lajintuntemuksen kursseja on kuitenkin vaikea löytää, sillä asiaan harjaantunut asiantuntijajoukko on pieni ja rahoitusta kurssien järjestämiseen on monesti vaikea saada.

Seilissä tällä viikolla ensimmäistä kertaa järjestetyn eläinplanktonin lajintunnistukseen keskittyvän koulutusvientikurssin aikana syvennyttiin lajintunnistuksen saloihin, osallistujien tunnistustaidot huomioonottaen. Mukana oli osallistujia niin Suomesta, Virosta, Saksasta, Israelista kuin Kanadastakin. Osa oli laskenut ja tunnistanut eläinplanktonnäytteitä pidemmän aikaa, osa vähemmän. Ryhmän koko kuitenkin mahdollisti sen, että jokainen sai tasoistaan ohjausta.

Ensimmäisenä kurssipäivänä lähdettiin perusteista; isokokoisten hankajalkaisten morfologiasta on hyvä aloittaa. Viikon mittaan siirryttiin yhä pienempiin ja pienempiin eliöihin ja niiden osiin. Puhumme 5. jalasta, segmenteistä, furcasta  ja uimaraajoista välillä lajien ekologiaan eksyen. Opettajina toimivat Saaristomeren tutkimuslaitoksen tutkimusjohtajan toimesta vuonna 2016 eläköitynyt Ilppo Vuorinen ja laitoksen luottoanalysoija Satu Zwerver (Plankton Zwerver). Kärsivällisesti opettajat kertovat ja näyttävät osallistujille lajien erot viimeistä sukasta myöten. Apuna tunnistamisessa käytettiin tutkimuslaitoksen omaa eläinplanktonopasta sekä Telesh et al. (2009) Zooplankton of the Open Baltic Sea atlasta. Hengähdyshetken mikroskopointiin tuo näytteenottoretki Airistolle r/v Aurelian kyydissä.

Itämeren murtovedestä johtuen tutkimamme lajisto on kokoelma mereisiä ja makean veden lajeja. Teoriassa opiskellut erot käydään läpi myös käytännössä kun siirrymme analysoimaan näytteenottoretkellä kerättyjä näytteitä. Pian huomataan, että tunnistus ei ole niin helppoa miltä ensisilmäyksellä vaikuttaa. Opimme mihin yksityiskohtiin kannattaa kiinnittää huomiota, mutta harjaantunut silmä erottaa lajit nopeasti toisistaan jo pelkän habituksen perusteella. Kokemukset ja tieto vaihtavat omistajaa kun vertaillaan laskentakyvettejä, mikroskooppeja ja muita työskentely- ja tunnistusmenetelmiä. Välillä keskustelu intoutuu väittelyyn asti.

Ennen kurssin loppua on meille Itämeren eläinplanktoneihin tottuneille luvassa harvinaista herkkua kun tarkastelemme yhtä itäiseltä Välimereltä tuotua näytettä. Lajit ovat eri kuin Itämeressä, mutta siitä huolimatta karkea lajittelu onnistuu kohtuullisen helposti ja löytyypä näytteestä nuolimatojakin (Chaetognatha), joita ei Pohjois-Itämerellä tavata. Keskustelua herätti myös lajintunnistuksen tulevaisuus, digitaaliset kuvantamismenetelmät, niiden hyödyt ja vaaranpaikat. Valitettavasti kaikki hauska loppuu aikanaan ja kurssitöiden esittelemisen jälkeen olikin jo aika vetää kurssi yhteen ja sammuttaa mikroskoopin valo viimeisen kerran, mutta vain tältä viikolta..

Training course on zooplankton identification -kurssia on tukenut Suomen Luonnonsuojelun Säätiön Rafael Kuusankosken muistorahasto

Translation: A rhythmic clicking sound of counters echoes in the seminar building when we count the Bosmina longispina maritima water fleas from the samples. The glass slide I’m viewing under the microscope is full of life as rotifers and cladocerans battle for space. Every now and then, a large shadow covers my field of view – under the microscope, even a small copepod looks like a giant. ”Must be either Acartia or Eurytemora” I think in my mind and a more careful examination of the species head, antenna and other anatomical structures prove it as the latter.

Zooplankton is a central part of marine and freshwater ecosystems, a link between different trophic levels of the food chain. For research and monitoring purposes it is crucial that the samples are analyzed accurately and correctly. However, zooplankton species identification is not easy and mastering the skill takes many years of practice. Nevertheless, few advanced courses exist.

 

This week, a training course on Baltic Sea zooplankton identification, an advanced transnational course, was organized in Seili by the Institute. During the course, participants from various countries got to deepen their identification skills under person to person guiding. 

After arriving in Seili on Monday morning, we started with the basics, the morphology and identification of copepods, and moved on to smaller organisms, cladocerans, rotifers, protozoans and nauplii, as the week progressed. The words P5 (the fifth leg), segment, hair, and furca were repeated often. The teachers, the recently retired research director of the Institute Ilppo Vuorinen and the Institute’s trusted plankton analyst, Satu Zwerver from Plankton Zwerver, patiently explained and showed the differences between the species with the help of the Institute’s own zooplankton guide (in Finnish) and Telesh et al. (2009)  Zooplankton of the Open Baltic Sea Atlas. A sampling cruise with r/v Aurelia to the Archipelago Sea gave the participants a  deserved break from microscopes.

Due to the brackish-water of the Baltic Sea, we observed and identified both marine and freshwater species. The theory was put into practice when we started to analyze the samples. We quickly discovered that the species identification is not as easy as it might seem. We learned the tricks of the trade but an experienced analyst can quickly identify a species from its appearance. Experience and knowledge were transferred with lively conversation when we compared cuvettes, and subsampling and counting methods. 

On our final day, we discussed the many pros and cons of zooplankton imaging techniques, the future of zooplankton identification. There was also a rare treat when we got to analyze an Eastern Mediterranean sample that one of the participants had brought from Israel. For us more familiar with the Baltic Sea zooplankton it was fun to notice that even though the species are different, it was relatively easy to do a rough classification of the animals. We were also lucky to observe some Arrow worms (Chaetognatha), which are absent from the Northern Baltic Sea. Alas, nothing lasts forever and after presenting the group assignments it was time to sum up the week, pack our bags and move away from the microscope, but just for now..

Kuvat ja teksti: Katja Mäkinen, Saaristomeren tutkimuslaitoksen tutkimusteknikko ja tohtorikoulutettava.

Kenttäkurssi tutustuttaa ympäröivään luontoon

Kenttäkurssit ovat keskeinen osa biologian ja sen lähitieteiden opetusta yliopistossa. Kurssit ovat tärkeitä, sillä ne kehittävät opiskelijan tieteenalan teoreettistä ymmärrystä, parantavat näkemystä suomalaisesta luonnosta ja tutustuttavat opiskelijat työelämässä tarvittaviin käytännöntaitoihin.  Ne myös luovat yhteishenkeä ja ei ihme, ovathan ne usein mielenkiintoisimpia ja hauskimpia kursseja niin opiskelijoiden kuin opettajienkin mielestä!

Kenttäkursseja on perinteisesti järjestetty biologisilla tutkimusasemilla, sillä ne mahdollistavat erinomaiset puitteet monipuoliselle opettamiselle: kenttäasemat tarjoavat kursseille sekä täysihoidon että tutkimus- ja opetusinfrastruktuurin -ja palvelut. Tämän lisäksi kenttäasemat on perustettu usein myös erityisten elinympäristöjen läheisyyteen, jotka jo itsessään tarjoavat hyvät lähtökohdat kurssille. Seilissä kenttäkursseja on järjestetty tutkimuslaitoksen perustamisesta lähtien. Ensimmäiset kurssit järjestettiin entisessä hevostallissa, joka tänä päivänä toimii tutkimuslaitoksen verstaana. Näistä varhaisista kurssiajoista on edelleen muistuttamassa verstaan seinällä oleva liitutaulu.

Tänä kesänä pidettäviä kenttäkursseja ovat muun muassa Turun yliopiston luonnonmaantieteen kenttäkurssi, yöperhosiin ja muihin hyönteisiin keskittyvä maaselkärangattomien kurssi, niin sanottu ”lintukurssi” eli maaselkärankaisten kenttäkurssi sekä tutkimuslaitoksen itse järjestämä eläinplanktonlajien tunnistamiseen keskittyvä kurssi. Vuosien saatossa myös muut suomalaiset yliopistot kuten esimerkiksi Jyväskylän yliopisto ovat pitäneet kenttäkurssejaan Seilissä.

Parhaillaan Seilissä on käynnissä murtovesiekologian kenttäkurssit I ja II, joiden opettajina toimii Saaristomeren tutkimuslaitoksen henkilökunta. Kurssi on järjestetty nykyisessä muodossaan jo 15 vuoden ajan ja kurssin aikana kerätty aineisto auttaa osaltaan tutkijoita ymmärtämään mikä on Saaristomeren tila tällä hetkellä. Esimerkiksi Secchi-levyllä kerätystä näkysyvyys -aineistosta nähdään kuinka Saaristomeri on viimeisten 15 vuoden aikana kirkastunut.

Murtovesikurssilaisten matka alkoi alkuluennon jälkeen Aurajoesta r/v Aurelian kyydissä. Tunnelma on odottava kun ensimmäisellä pysähdyspisteellä opiskelijat saavat ensikosketuksensa merentutkimuksessa yleisesti käytettävään näytteenottovälineistöön.

Murtovesikurssin aikana 1-3 vuosikurssin yliopisto-opiskelijat tutustuvat Itämeren erityispiirteisiin, lajistoon, ympäristöongelmiin ja ilmastonmuutoksen vaikutuksiin. Kurssin painotus on Saaristomerellä tapahtuvassa runsaassa retkeilyssä, jonka lomassa  edellä mainittuja teemoja tarkastellaan käytännössä: opiskelijat viettävät kolme ensimmäistä kurssipäiväänsä tutkimuslaitoksen alusten r/v Aurelian ja Seili 5:n kyydissä merellä. Ohjelmaan kuuluu muun muassa vesi-, pohjaeläin-, plankton- ja kalanäytteidenottoa erilaisissa ympäristöissä ja jokainen opiskelija pääsee kokeilemaan kaikkia menetelmiä. Näytteenoton lomassa opiskelijat oppivat käytännössä mitä tarkoittavat ja merkitsevät esimerkiksi sellaiset käsitteet kuin ”termokliini”, ”hapellinen kerros” tai ”näkösyvyys”. Myös lajintunnistus on keskeisessä osassa ja viikon aikana tunnistetaan kaikki vastaan tulleet Itämeren kasvi- ja eläinlajit. Näytteenotto- ja labramenetelmien lisäksi kurssilaiset pääsevät myös usein ensimmäistä kertaa harjoittelemaan tieteellistä kirjoittamista kun he ryhmissä kirjoittavat kurssitöistään raportin. Ja niin, ovatpa ahkerat ja motivoituneet opiskelijat saaneet kursseista myös toisenlaista hyötyä – jo yksi jos toinenkin on löytänyt itsensä seuraavana kesänä uudestaan Seilistä joko opinnäytetekijänä, harjoittelijana tai tutkimusapulaisena.

Opiskelijat pääsivät kunnolla tutustumaan kenttäekologin joskus rankkaankin arkeen kun vuorossa oli pohjaeläinnäytteenotto Van Veen -noutimella. Näytteenottomenetelmä tunnetaan myös nimellä ”kuraterapia”.

Toisena päivänä  otettiin suunta kohti välisaaristoa. Ensimmäinen pysähdys oli Päiväluodon intensiiviasemalla, josta tutkimuslaitos käy 10-päivän välein ottamassa seurantanäytteitä. Tutkimuslaitoksen asemanjohtaja Jari Hänninen kertoo oppilaille paikan historiasta ennen vesinäytteenoton aloitusta.

Ohjelma jatkui eläinplanktonnäytteenoton opettelulla. Opiskelijat ottivat sulkuhaavilla näytteitä 4 eri syvyydestä ja siten havannoivat miten eläinplanktonlajiston koostumusta ja esiintyvyyttä  suhteessa vesipatsaan suolapitoisuuteen, lämpötilaan ja syvyyteen.

Mitäpä kenttäkurssit olisivat ilman luontoelämyksiä. Matkalla Iso-Kuusisen saarelle bongailtiin muun muassa harmaahylkeitä.

Iso-Kuusisen saarella etsitään kahluuhaalareiden, vesikiikareiden, siivilän ja lapion avulla pohjaan kaivautuneita simpukoita. Osuipa silmään yksi merisukasjalkainenkin (Hediste diversicolor) – monisukasmato, jonka lajimäärät Itämerellä ovat laskeneet vieraslaji Amerikansukasjalkaisen (Marenzelleria spp.) vaikutuksesta.

Yksi jännittävimpiä aktiviteettejä kurssilla on rantanuottaaminen, jonka tarkoituksena on kerätä tarkasteltavaksi litoraali- eli rantavyöhykkeen lajistoa. Pieni vastatuuli ei haitannut vaan rantanuottaus onnistui ensikertalaisilta hienosti!

Rantanuottauksen jälkeen kurssilaiset pääsevät tunnistamaan ja vertailemaan pehmeiden ja kovien pohjien kasvi- ja eläinlajistoa.

Kurssilla tarkastellaan myös kalalajistoa ja niiden sijoittumista vesipatsaassa. Tätä varten opiskelijat laskivat kolme yleiskatsausverkkoa Saunasaaren edustalle pinta-, väli- ja pohjaveteen. Kalasaalista saatiin seuraavana aamuna tarkastella aurinkoisessa kelissä.

Kenttäkurssin tunnelmia:

Lue myös Turun ylioppilaslehden kenttäkurssista tekemä juttu.

Saaristomeren tutkimuslaitos on osa Suomen yliopistojen tutkimusasemien RESTAT-nimistä verkostoa. Lisätietoja Suomen kenttäasemista täällä. Tutkimuslaitos on mukana myös Itä-Suomen yliopiston koordinoimassa ja Koneen Säätiön rahoittamassa BioPeda2020-hankkeessa, jossa suomalaisten yliopistojen välistä kenttäopetusyhteistyötä ja kenttäkurssien opetusta pyritään kehittämään ja parantamaan.

Translation: Field courses are a central part of teaching in biology and related departments of universities. They are important for a number of reasons: students get to develop their theoretical understanding of their study field, get familiar with the Finnish nature, and practice traditional sampling methods,  required in working life. The courses are also great for networking with other students and no wonder, as almost all students and teachers think field courses are both interesting and fun!

Traditionally, field courses have been organized in field stations as they can provide both full board and research and teaching infrastructure. In Seili, field courses have been organized since the 1960s. The first courses were held in a former horse stable, nowadays used as the Insitute’s wood and metal workshop. As a reminder of its past, a blackboard can be still found inside the building.

At present, an undergraduate course on brackish water ecology is being organized in Seili. The course is part of the undergraduate program in the biology department of the University of Turku and the staff of the Archipelago Research Institute teach the course. The course has been organized in its present form for 15 years. During the course, students learn in theory and practice the basic principles of Baltic Sea ecology, practice species identification, understand how the hydrography effects the biota and how researchers study the state of the sea. The above pictures and video show what the students did in the course.

Kuvat ja teksti: Katja Mäkinen, Saaristomeren tutkimuslaitoksen tutkimusteknikko ja tohtorikoulutettava.