Koko lyhyen kesän tundran ja tunturipaljakan kasvit puurtavat yötä päivää kasvaakseen ja lisääntyäkseen sekä varautuakseen seuraavaan ankaraan talveen.


yötä päivää kasvaakseen ja lisääntyäkseen sekä varautuakseen
seuraavaan ankaraan talveen.


Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2006



Juuri nyt, heinäkuun puolivälissä, arktinen kesä on parhaimmillaan ja elämä vilkkaimmillaan. Kasvit kasvavat yötä päivää, koska valoisuuden ansiosta yhteyttäminen on mahdollista öisinkin. On pidettävä kiirettä, jotta ehtii lisääntyä ja kerätä ravintoa varsiin ja juuristoihin selviytyäkseen seuraavaan kesään.

Arktinen kesä kestää vain kuudesta kymmeneen viikkoa, ja heinäkuunkin keskilämpötila pysyttelee kymmenen asteen tienoilla tai alempana. Kylmyyden lisäksi kasvua rajoittavat ravinteiden niukkuus, voimakas tuuli ja liiallinen kosteus, toisin paikoin liiallinen kuivuus.

Puut eivät viihdy, mutta varpuja, ruohovartisia kasveja, sammalia, jäkäliä ja sieniä on runsas lajisto. Kukkakasvilajeja arktisilla alueilla kasvaa 800-900: esimerkiksi Huippuvuorilta on tavattu 150 ja Grönlannista noin 400.

Pääosa kasveista on kesän sydämeen mennessä kukkinutkin, mutta esimerkiksi lapinvuokko ja tähtirikko avaavat kukkansa vasta tässä kuussa.


Keväthangen alla toimii kasvihuone

Arktisten kasvien kevät alkoi jo lumen alla. Kevätauringon lämmittäessä siellä syntyi "kasvihuoneilmiö", ja jotkin kasvit aloittivat yhteyttämisen. Näin kertoo Oulun yliopiston kasviekologian emeritusprofessori Paavo Havas, joka on tutkinut pohjoisen Suomen kasveja vuosikymmeniä. Arktista vastaavia oloja esiintyy Lapin tunturipaljakoilla, missä viihtyy samoja kasvilajeja kuin tundralla, vaikkei Suomessa varsinaista arktista tundraa olekaan.

Kirkkaina kevätpäivinä tummat kasvinosat lämpiävät lumessa ja sulattavat ympärilleen onkaloita, "kasvihuoneita".

- Mätästävä kasvutapa on esimerkki arktisesta pienoiskasvihuoneesta, Havas kuvailee. - Tiheä mätäs, jossa on ilmataskuja, kerää tehokkaasti lämpöä, ja myös maa mättään alla lämpenee.

Pohjoisen mätäskasveja ovat muun muassa uuvana, sinirikko ja tunturikohokki. Ne kasvavat myös Suomen tuntureilla. Grönlannissa on sinirikkomättäästä mitattu kymmenen asteen pakkasella kolmen ja puolen plusasteen lämpötila ja tummanvihreästä sammalmättäästä plus kymmenen astetta.

Kasvien yhteyttämispigmentti lehtivihreä eli klorofylli säilyy verraten hyvin lumen suojassa talven ajan. Vaikka yhteyttäminen lumen alla olisi hidasta, se on tärkeää ensiapua, jolla kasvi käynnistää elintoimintojaan. Sen ansiosta kasvu pääsee täyteen vauhtiin heti, kun olot sen sallivat.

Kevätlumi on tiivistä, joten sinne kertyy eliöiden hengityksesta hiilidioksidia. Se lisää yhteyttämistä. Lisäksi sulavassa lumessa on keväällä kosteaa ja tasalämpöistä, ja kirkkaina kevätpäivinä valoakin riittää yhteyttämiseen vielä muutaman kymmenen sentin syvyydessä.

Yhteyttäminen edellyttää, että kasvilla on lumen alla vihreää solukkoa. Sitä on monilla pohjoisen kasveilla ainakin varressa, ja joillakin lajeilla myös lehdet säilyvät useita vuosia. Ne ovat siis ikivihreitä.

- Ikivihreät kasvit ovat yleisiä tropiikissa, mutta ikivihreys on yleistä myös tundran kukkakasveilla, sammalilla ja jäkälillä, Havas sanoo.

Ikivihreiden kasvien ei tarvitse keväällä kuluttaa energiaa kaikkien lehtien uudelleen kasvattamiseen, vaan kasvi voi aloittaa kevään puhkeamalla kukkaan.


Silmut valmistuivat jo edellisenä kesänä

Jo vajaan viikon kuluttua lumen sulamisesta sinirikko avaa kukkansa, ja lumileinikki seuraa esimerkkiä muutamaa päivää myöhemmin. Pohjoisten kasvien lehti- ja kukkasilmut ovat muodostuneet jo edellisenä kesänä, ja ne ovat talvehtineet lumen alla silmusuomujen suojassa. Lumen sulamisen jälkeen pitkä päivä ja viileys kiihdyttävät kasvien kasvua.

- Monet arktiset kasvit alkavat yhteyttää heti, kun lämpötila nousee plussan puolelle, ja kymmenen astetta riittää täyteen kasvuvauhtiin. Viileässä energia käytetään kasvuun, eikä sitä kulu "läähätykseen", kuten lämpimissä kasvuoloissa, Havas kertoo.




Ekologiassa arktinen alue määritellään metsänrajan pohjoispuolella olevaksi alueeksi. Arktisen tundra-alueen laajuus on noin 25 miljoonaa neliökilometriä.

Tundra-sana tulee Venäjän puolella puhutun kildininsaamen tûndar-sanasta, joka tarkoittaa tunturia.

Suomessa ei ole aitoa tundraa, mutta Lapin tuntureiden avoimilla paljakoilla viihtyvät eräät samat kasvilajit kuin tundrallakin. Siksi arktisia kasveja voi tutkia myös Suomen oloissa.





Terälehdet keräävät auringon lämpöä

Auringon paistaessa useat arktiset kasvit nostavat lämpötilaansa muutaman asteen ympäröivää ilmaa korkeammaksi. Havas mainitsee, että jotkin kukat, esimerkiksi lapinvuokko ja tunturiunikko, suuntaavat terälehtensä kohti aurinkoa.

- Monien arktisten kasvien kukka muistuttaa pientä lautasantennia. Kukka kääntyy varren varassa ja imee lämpöä terälehtiinsä. Lämpö vauhdittaa heteen ja emin kehittymistä sekä siementen valmistumista.
Kasvin lämpötila riippuu myös sen väristä. Mitä enemmän pigmenttiä kasvissa on, sitä enemmän se kerää lämpösäteilyä - jopa lumen alla. Kasvien lehtien ja varren väri voi vaihdella vihreästä tumman punaiseen tai lähes mustaan. Esimerkiksi lapinvuokon varsi ja lehdet ovat tummanvihreitä.

Kukat ovat usein värikkäitä: kirkkaankeltaisia, voimakkaan sinipunaisia tai tummansinisiä. Mainitun lapinvuokon teriö tosin on valkoinen. Grönlannissa tehdyssä mittauksessa valkoisen kukan terälehdet olivat nekin pari astetta ilmaa lämpimämpiä mutta sinisen peräti neljä astetta lämpimämpiä.

Useilla arktisilla kasveilla on karvapeite, joka vähentää lämmön haihtumista. Moni laji on nimettykin tämän ominaisuuden perusteella. Esimerkiksi Enontekiön tuntureilla kasvava karvakuusio on voimakkaasti villakarvainen.




Arktinen kasvuympäristö on nuorta. Jääkauden aikana, kun mannerjää peitti pohjoisen, arktista lajistoa kasvoi Alpeilla ja mahdollisesti myös jäästä esiin pistävillä vuorenhuipuilla, nunatakeilla.

Arktiset eloyhteisöt ovat syntyneet pääosin jääkauden loppuvaiheissa, noin 10 000 vuotta sitten. Jään vetäytyessä kasvillisuus seurasi perässä ja eteni pohjoiseen nykyisille kasvupaikoilleen.

Ensimmäisinä tänne Pohjolaan saapuivat lapinvuokko ja verkkolehtinen paju, joita kasvaa nykyään muun muassa kalkkipitoisilla tunturikankailla sekä vuoristoalueilla Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa.

Arktisilla alueilla kasvu on hidasta ja ihmisen luonnolle aiheuttamat vauriot näkyvät pitkään.

- Maakaasuputkien rakentaminen sekä Siperiassa että Kanadan tundralla on jättänyt maastoon jälkiä, jotka eivät häviä vuosikymmenissäkään, sanoo kasviekologian emeritusprofessori Paavo Havas.
- Myös ilmansaasteet ovat suuri riski herkässä kasvuympäristössä, sillä ne leviävät tuulten mukana mistään rajoista välittämättä.


Mataluus suojaa kovalta tuulelta

Kesästä huolimatta arktiset olot pysyvät ankarina. Myrskytuulet ovat yleisiä; varsinkin Jäämeren rannikko on hyvin tuulista. Tuuli haihduttaa lämpöä ja kuivattaa kasveja.

Monet arktiset kasvit ovatkin pienikokoisia ja pysyttelevät lähellä maanpintaa, missä tuulen nopeus on pienin. Pinnanmyötäisyys on eduksi myös talvella, sillä tuulella kova ja teräväsärmäinen pakkaslumi hioo lumenpäälliset kasvinosat pois.

Arktiset alueet saavat lähes kaiken kosteutensa keväällä sulavasta lumesta ja jäästä; kesällä sataa vain muutamana päivänä. Tuuli kiihdyttää haihtumista, millä on suuri merkitys varsinkin loppukesästä, kun maa alkaa kuivua.

Haihtumista vastaan kasveilla on pienen koon ja kasvutavan lisäksi pari muutakin keinoa. Varsinkin tuulen pieksämien kasvien lehdissä on paksu, kosteutta pidättävä päällysketto. Haihtumispinnan pienentämiseksi lehdet voivat olla kapean neulasmaisia.


Levät ja sienet auttavat kasvussa

Kasvien kesäistä kasvuspurttia rajoittaa ravinteiden niukkuus. Arktisilla alueilla maassa on käyttökelpoista typpeä vain vähän ja orgaaninen aines lahoaa hitaasti.

Pohjoista typpitaloutta parantavat muun muassa pienet levät, jotka elävät maassa itsenäisinä tai jäkälien kanssa symbioosissa. Paljon tutkittu ilman typpeä sitova jäkälä on pohjankorvajäkälä, jonka sinivihreät levät sitovat typpeä suoraan ilmasta. Levistä typpi päätyy myöhemmin maahan, mistä putkilokasvit sieppaavat sitä käyttöönsä.

Arktisten alueiden lintuvuorilla typpeä tulee jatkuvasti lisää lintujen ulosteista. Lintusaarilla kasvaakin typensuosijoita, esimerkiksi jääleinikkejä ja keltajäkäliä.

Lähes kaikki pohjoisten alueiden putkilokasvit elävät symbioosissa sienten kanssa. Sienijuuren kautta kasvit saavat maaperästä paremmin vettä ja ravinteita, erityisesti fosforia, ja sieni saa puolestaan kasvilta hiilihydraatteja.

- Arktisilla alueilla bakteereita on maassa hyvin vähän, eikä kastematojakaan ole, Havas kertoo.

- Hyönteisiä sen sijaan on, ja hyönteispölytys on kylmästä huolimatta aika yleistä.

- Iso- ja kauniskukkaisten kasvien pölytyksen hoitavat muun muassa kukkakärpäset ja osin ehkä muurahaisetkin, jopa perhoset, mutta kimalaiset lentävät vain yli kymmenen asteen lämpötilassa. Kaikkein kylmimmillä alueilla pölytyksen hoitaa tuuli.


Siementen varassa epävarmaa olla

Kesän mittaan arktiset kasvit siementävät, mutta ne eivät jätä lisääntymistään pelkästään niin epävarman keinon varaan. Monivuotiset kasvit lisääntyvät myös suvuttomasti rönsyjen ja juurakoiden avulla.

- Yksi huono kesä ja siemensadon epäonnistuminen tarkoittaa sitä, että yksivuotinen kasvi joutuu kuolemanvaaraan, Havas kertoo ja mainitsee, että Lapin tuntureilla kasvaa vain pari yksivuotista putkilokasvia: tunturikatkero ja kurjentatar.

- Luultavasti ainakin tunturikatkeron siemenet säilyvät itämiskykyisinä maassa useita vuosia, joten yksi siemenetön vuosi ei johda lajin sukupuuttoon, Havas huomauttaa. - Tunturikatkeron siemenet itävät maahan jouduttuaan vasta keväällä, kun monien muiden kasvien siemenet itävät jo syksyllä. Syksyllä itäminen voi johtaa talvella taimien kuolemaan, koska nuoret kasvit ovat herkkiä pakkasille.


Päivän lyheneminen toimii aikamerkkinä

Loppukesästä, kun valon määrä alkaa vähetä, kasvit aloittavat valmistautumisen talveen. Päivän pituus on sekä kasveille että eläimille varmempi aikamerkki kuin vuosittain vaihtelevat sääolot.

- Päivän pituudella on suurempi vaikutus talveutumiseen kuin lämpötilalla. Sen osoittaa ruska, joka tulee eri leveyspiireille eri aikana. Utsjoella ruska puhkeaa täyteen väriloistoon 10. syyskuuta kello 12, naurahtaa Havas. - No, ei aivan näin tarkkaan, kyllä sääolotkin vaikuttavat tähän hiukan.

Lopulta talven ensi pakkaset johtavat kasvien talveutumiseen: kasvien maanpäällisten osien vesipitoisuus vähenee, ja solunesteet väkevöityvät. Kasvi vaihtaa itselleen "pakkasnesteet" jäätymisen estämiseksi ja vaipuu talvihorrokseen.



Anna-Liisa Pirhonen on toimittaja ja filosofian maisteri, joka on valmistunut luonnonmaantieteilijäksi
Helsingin yliopistosta.



Aiheesta lisää:
Paavo Havaksen tekemän opetusohjelman "Pohjoinen luontomme" löydät osoitteesta www.oulu.fi/northnature/Northnature.html
Ohjelma on saanut kansainvälistä tunnustusta. Se on eurooppalaista ympäristökoulutusta edistävän The European Support Centre of the Club Romen parhaiden opetusohjelmien luettelossa.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5216
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti