Sosiaalisten hyönteisten värikuvioinnin mitattavia piirteitä voidaan hyödyntää ympäristön biomonitoroinnissa

Väitös ympäristötieteen alalta
Väittelijä: MSc Oksana Skaldina
Aika ja paikka: 20.2.2017, 12.00, TTA, Tietoteknia, Kuopion kampus

Eri lajien ympäristömuutosvasteisiin perustuvien ekologisten indikaattorien ja biomarkkereiden käyttö on hyödyllistä, kun arvioidaan ympäristöstressin vaikutuksia ekosysteemin rakenteeseen ja toimintaan. Ympäristömuutoksen vaikutuksia voidaan nähdä muun muassa eliöiden värityksessä, joka on usein kytköksissä niiden fysiologiaan ja viestintään. Sosiaaliset hyönteiset elävät paikallan pysyvinä yhteiskuntina ja siksi heijastelevat hyvin ympäristönsä olosuhteita. Lisäksi ne ovat tärkeitä ekosysteemin muokkaajia, saalistajia, pölyttäjiä ja raadonsyöjiä. Vaikka joidenkin lintujen, kalojen ja ei-sosiaalisten hyönteisten väritystä on jo käytetty stressin ekologisena indikaattorina, sosiaaliset hyönteiset ovat tässä yhteydessä lähes tutkimattomia.

MSc Oksana Skaldinan väitöskirjatyö keskittyy erilaisiin erilaisille ympäristömuutoksille altistuneiden kekomuurahaisten ja paperiampiaisten värityksen ja värikuvioiden piirteisiin. Päätavoitteena oli etsiä mitattavissa olevia sensitiivisiä muuttujia, jotka voisivat soveltua ympäristömuutoksen biomonitorointiin. Hyönteisillä yleisenä esiintyy melaniinipohjainen väripigmentti, jonka moni-ilmeisyyteen ja eri värimuotojen runsauteen voi vaikuttaa hyönteisen nuoremmissa kehitysvaiheissa kokemat ympäristöolosuhteet.

Väitöskirjatyössä tutkittiin kolmen sosiaalisen pistiäisen, puna- ja tupsukekomuurahaisen sekä Polistes dominula paperiampiaisen värikuviointia ja sen muutosherkkyyttä erilaisissa ympäristöolosuhteissa. Aluksi kekomuurahaisten värikuvioinnista laadittiin tarkka luokittelu värikuvioinnin vaihtelun analysoimiseksi. Seuraavaksi havaittiin, ettei eri värimuotojen määrällä ja yhteiskuntarakenteen monimutkaisuudella (geneettisesti monimuotoisemmat yhteiskunnat) ollut yhteyttä kekomuurahaisella. Vaikuttaakin siltä, että värikuvioiden monimuotoisuus olisi vahvemmin kytköksissä ympäristön olosuhteisiin, kuin pieniin eroihin geneettisissä ominaisuuksissa.

Tutkimuksessa havaittiin myös, että tietyt värimuodot ja värityksen yleinen tummuminen olivat yhteydessä metsänhoidollisiin käsittelyihin, todennäköisesti heijastaen muuttuneita olosuhteita. P. dominula paperiampiaisen melaniinipohjaisen, maantieteellisesti vaihtelevan värikuvioinnin havaittiin muuntelevan herkästi ilmastollisten olosuhteiden ja loisten esiintymisen vaikutuksesta laajalla maantieteellisellä alueella Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa.

Väitöskirjatyön perusteella sosiaalisten hyönteisten värikuvioinnin erilaisia mitattavia piirteitä, kuten eri värimuotoja, melanisaatioastetta sekä värikuvioiden asymmetriaa, voidaan pitää hyvänä kandidaattina käytettäväksi ekologisina indikaattoreina ympäristön biomonitoroinnissa.

MSc Oksana Skaldinan ympäristötieteen alaan kuuluva väitöskirja Social insects in biomonitoring: use of colouration traits to indicate environmental stress (Sosiaaliset hyönteiset biomonitoroinnissa: värikuvioinnin käyttö ympäristöstressin indikaattoreina) tarkastetaan Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä tilaisuudessa toimii tohtori Seirian Sumner, Centre for Biodiversity and Environment Research, University College London, UK ja kustoksena apulaisprofessori Jouni Sorvari, Itä-Suomen yliopisto.

Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa https://kuvapankki.uef.fi/A/UEF+kuvahakemisto/11045?encoding=UTF-8

Takaisin tämän vuoden artikkeleihin