Luonnontieteelliset tutkimuskokoelmat – mihin niitä tarvitaan?
Allpahuayo-Mishanan sademetsä sijaitsee syvällä Perun Amazoniassa, tummavetisen Nanayjoen rannalla. Luonnon monimuotoisuudeltaan rikas alue ylläpitää lukuisia toisistaan poikkeavia sademetsätyyppejä, joissa elää niihin sopeutunut eliölajisto. Alue nousi tiedemaailman tietoisuuteen 1980-luvulla, kun amerikkalainen kasvitieteilijä Alwyn Gentry raportoi sieltä maailman korkeimpiin lukeutuvan puulajirikkauden.
Uraauurtavassa tutkimuksessaan Gentry selvitti, kuinka monta puulajia Amazoniassa voi kasvaa yhden hehtaarilla. Hän rajasi sademetsään tasan yhden hehtaarin kokoisen tutkimuslaikun ja aloitti selvityksen. Tutkimuksen tuloksena hehtaarin alalta löytyi lähes 300 puulajia! Samalla hän tallensi luonnontieteellisiin kokoelmiin näytteet tutkituista puuyksilöistä. Kokoelmiin sijoitettuina ne ovat tutkijoiden käytössä edelleen.
Gentryn puututkimus osoitti maailmalle, että sademetsissä jo pienenkin alueen tuhoaminen voi johtaa tuhansien lajien sukupuuttoon. Muutamia vuosia myöhemmin samalta alueelta löytyi esimerkiksi monta tieteelle tuntematonta lintulajia. Myös Turun yliopiston tutkijat ovat selvittäneet alueen biodiversiteettiä 1990-luvulta lähtien. Näiden tutkimusten tuloksena olemme raportoineet Allpahuayo-MIshanasta esimerkiksi maailman korkeimmat pistiäislajimäärät. Alueelta kerättyjä hyönteisnäytteitä tutkitaan edelleen päivittäin Turun yliopiston biodiversiteettiyksikön luonnontieteellisessä museossa.
Biodiversiteetin suojelu perustuu tietoon
Allpahuayo-Mishana oli pitkään vaarassa tuhoutua. Se sijaitsee lähellä Iquitosin kaupunkia, joka on viimeisten vuosikymmenten aikana kasvanut voimakkaasti. Tämä heijastuu myös sademetsään ja viimeisten vuosikymmenten aikana sen säilyminen luonnontilaisena onkin ollut vaakalaudalla. Alue saatiin onneksi suojeltua 1990-luvun lopussa, mihin vaikutti alueelta kerätty laaja luonnontieteellinen aineisto.
Allpahuayo-Mishanasta kerättyyn tietoon tukeutuen Turun yliopiston silloinen biodiversiteettiprofessori Jukka Salo ja maantieteen professori Risto Kalliola pääsivät tapaamaan Perun presidentti Alberto Fujimoria. Tämän tapaamisen aikana tutkijat saivat Fujimorin vakuuttuneeksi alueen mittavista biodiversiteettiarvoista, mikä vauhditti Allpahuayo-Mishanan suojelua ja varmisti sademetsän säilymisen – ainakin toistaiseksi. Tämä tarina on vain yksi esimerkki siitä, miten tärkeää roolia luonnontieteelliset näytteet ja niiden tutkimus pelaavat biodiversiteetin suojelussa ja luontokadon pysäyttämisessä. Biodiversiteetin tehokas suojelu on mahdotonta ilman tietoa. Vain tutkittuun tietoon pohjautuen osaamme kohdistaa rajalliset suojeluresurssit mahdollisimman tehokkaasti.
Luonnontieteelliset kokoelmat ovat lääketieteellisiin biopankkeihin verrattavissa olevia tieteellisiä aineistoja. Kokoelmien tavoitteena on mahdollistaa biodiversiteettitutkimukselle välttämättömien aineistojen saatavuus nyt ja tulevaisuudessa. Turun yliopiston luonnontieteellisissä kokoelmissa on tällä hetkellä yli 5 miljoonaa tieteellistä eläin-, kasvi- ja sieninäytettä, jotka tukevat biodiversiteetin tilan ja siinä tapahtuvien muutosten tutkimusta. Kokoelmien tukena toimii esimerkiksi DNA-laboratorio ja kuvantamislaboratorio.
Turun yliopiston biodiversiteettiyksikön kokoelmissa säilytetään myös Åbo Akademin biologisia kokoelmia. Turkulaisten yliopistojen kokoelmat kuuluvat myös Suomen Lajitietokeskukseen, joka on merkittävä kansallinen ja EU-tutkimusinfrastruktuuri. Tutkimusaineistoja digitoidaan muun muassa Suomen Akatemian FIRI-rahoituksella ja suuri osa niiden tiedosta on saatavilla laji.fi-portaalin kautta.
Turun yliopiston luonnontieteellisiä kokoelmia on kerätty jo yli 200 vuotta
Uusien tutkimusaineistojen rinnalla Turun yliopiston luonnontieteellisessä museossa säilytetään myös Suomen vanhimpiin lukeutuvia luonnontieteellisiä kokoelmia. Niiden kokoaminen vauhdittui yli 200 vuotta sitten, kun Societas pro Fauna et Flora Fennica perustettiin Turussa marraskuussa 1821. Toiminnan painopiste laajeni seurassa nopeasti kokoelmista eläin- ja kasvitieteen laaja-alaiseen edistämiseen.
Seura kokoontui Turun Akatemiatalossa professori Carl Reinhold Sahlbergin työhuoneessa ja luonnontieteellistä kokoelmaa rakennettiin ”rakkaudesta tiedettä ja isänmaata kohtaan”. Valitettavasti vuonna 1827 riehunut Turun palo vaurioitti pahasti Akatemiataloa ja tuhosi pääosan siihen asti kerätyistä luonnontieteellisistä kokoelmista.
Turun palosta pelastuivat Sahlbergin kotona Aninkaistenmäellä olleet hyönteiskokoelmat, joita säilytetään nykyisin Turun yliopiston biodiversiteettiyksikössä ja Luonnontieteellisessä keskusmuseossa. Turun yliopistossa säilytettävien kaappien oviin kiinnitetyt kellastuneet laput kertovat tarinaa hetkestä, joka vaikutti laajasti Suomen tieteen kehitykseen: ”Kaappi pelastunut Turun palosta”.
Joidenkin hyönteislaatikoiden lasikansissa on edelleen nokea – muistona siitä hetkestä, kun kokoelmat pakattiin hevoskärryihin kaupungin peittyessä savuun ja tuhkaan. Nämä kaapit ja niiden sisältämät tuhannet hyönteiset kertovat myös varhaisesta biodiversiteettitutkimuksesta, jota Akatemiatalossa tehtiin lukuisten professoreiden ja opiskelijoiden toimesta.
Luonnontieteellisen arvon lisäksi kokoelmat, erityisesti niiden vanhimmat osat, ovat merkittäviä kulttuurihistoriallisesti. Turun yliopiston biodiversiteettiyksikön kokoelmissa säilytetään uusien tutkimusaineistojen rinnalla esimerkiksi Elias Lönnrotin kasvikokoelmaa, Akseli Gallen-Kallelan Afrikasta tuomia eläinnäytteitä sekä lukuisia hyönteisiä, jotka ovat kuuluneet kreivi ja entomologi Carl Gustaf Mannerheimin kokoelmaan.
Luonnontieteelliset kokoelmat kasvavat nopeasti
Luonnontieteelliset kokoelmat eivät ole pysähtyneitä tiettyyn ajanhetkeen. Ne kasvavat nykyisten tutkimushankkeiden kautta nopeasti. Samanaikaisesti kehittyvät tutkimusmenetelmät avaavat uudenlaisia tapoja hyödyntää aineistoja. Esimerkiksi tällä hetkellä kokoelmia digitoidaan nopeasti, jotta miljoonia näytteitä käsittävät aineistot olisivat mahdollisimman tehokkaasti tutkijoiden käytössä. Turun yliopistossakin digitointia tehdään kehittyneiden kerroskuvausmenetelmien avulla. Samanaikaisesti myös molekyylimenetelmät kehittyvät. Nykyisin luonnontieteellisistä näytteistä voidaan esimerkiksi eristää DNA:ta menetelmillä, jotka eivät tuhoa tutkimuksen kohteena olevaa näytettä.
Blogin alussa kuvaillun Allpahuayo-Mishanankin tutkimukset jatkuvat Turun yliopiston biodiversiteettiyksikössä edelleen. Tällä hetkellä tutkittavina ovat esimerkiksi alueelta kerätyt loispistiäiset, joiden trooppinen lajisto tunnetaan heikosti. Kuluvan viikon aikana biodiversiteettiyksikössä on tutkittu Allpahuayo-Mishanasta kerättyjä kihopistiäisiä, jotka ovat suurikoisia perhosten toukissa tai koteloissa loisivia loispistiäisiä. Suuri osa kihopistiäisistä on ampiaisen kokoisia tai jopa suurempia. Tutkimusryhmämme on kerännyt näytteet Allpahuayo-Mishanasta pitkien kenttäjaksojen aikana.
Tätä kirjoitettaessa viimeisen neljän päivän aikana aineistosta on löytynyt 101 kihopistiäislajia, jotka ovat lähes kaikki tieteelle tuntemattomia! Ilman luonnontieteellisiin tutkimuskokoelmiin talletettuja näytteitä, ne olisivat jääneet löytymättä. Luontokato etenee nykyisin nopeasti. Amazoniasta on viimeisen neljän vuosikymmenen aikana tuhottu jo noin neljännes. Tieteelle tuntemattomia lajeja etsimällä yritämme kertoa niiden tarinaa maailmalle. Yritämme myös ymmärtää paremmin sitä muutosta, jota luontokato aiheuttaa sademetsissä.
Biodiversiteetin suojelu onnistuu vain tietoon pohjautuen. Luonnontieteellisiin kokoelmiin talletetut näytteet muodostavat tästä tiedosta merkittävän osan.
Kirjoittaja on biodiversiteettitutkimuksen professori, biodiversiteettiyksikön johtaja ja matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan yvv-varadekaani.
Kirjoittaja on hyönteisekologian dosentti ja yliopistotutkija biodiversiteettiyksikössä.