Miten raatokärpäset hätistetään pois lihatiskiltä ja tukkimiehentäit karkotetaan tuhoamasta taimikkoa? Huijataan niitä hajuilla.


ja tukkimiehentäit karkotetaan tuhoamasta taimikkoa?
Huijataan niitä hajuilla.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Tiedetään, että raatokärpästä houkuttaa erityisesti pilaantuneen lihan diamiinin aromi, hedelmäkärpästä banaanin amyyliasetaatin tuoksu ja hyttysnaarasta ihmisen hien maitohapon ja muiden yhdisteiden haju. Tukkimiehentäin saa puolestaan ekstaasiin uuden mäntymetsikön alfa-pineenin tuulahdus.

Kun tunnetaan hajumolekyylit, joihin kukin hyönteinen reagoi, otukset voidaan eliminoida joko houkuttelemalla ne loukkuun tai karkottamalla ne alueelta.

Esimerkiksi Keski-Euroopassa hyvin yleinen raatokärpänen voitaisiin narrata pois runsailta lihatiskeiltä juuri diamiinin avulla.

- Metsänhoitoa varten olisi puolestaan tärkeää tietää, millaisia hajuja tukkimiehentäi pitää ällöttävinä; niillä männyntaimia voitaisiin suojata tätä tuhohyönteistä vastaan, kertoo tutkija Matti Huotari, joka väitteli ensimmäisenä suomalaisena hyönteisten hajuaistista viime vuoden joulukuussa Oulun yliopistossa.

- Suojauksen taloudelliset vaikutukset olisivat suuret, sillä tukkimiehentäi aiheuttaa Suomen metsänistutuksilla vuosittain satojen tuhansien eurojen vahingot.

Tutkimuksella on toisenkintyyppisiä käytännön sovelluksia. Hyönteisten hajuaistinsolut ovat niin herkkiä, että ne reagoivat jopa gramman miljardisosan suuruisiin hajumolekyylimääriin. Siksi näitä soluja voitaisiin käyttää erilaisten herkkien mittauslaitteiden osina.



Hyönteisen hajuaistin hermosolut sijaitsevat tuntosarvien hajusukasissa eli hajusensilloissa, jotka ovat niin pieniä, että ne juuri ja juuri erottuvat valomikroskoopilla.

Kun hyönteinen lähestyy hajulähdettä, siitä tulevien hajumolekyylien pitoisuus kasvaa. Tämän perusteella eläin osaa suunnistaa tiettyä tuoksua kohti tai siitä poispäin.

Temppu ei ole niin helppo kuin miltä se kuulostaa. Hyönteisen on pystyttävä erottelemaan tärkeät hajut monenlaisista muista riippumatta niiden kestosta ja pitoisuudesta. Lähes-tyessään hajulähdettä otuksen täytyy kerätä tarkkaa tietoa hajun alkamisesta ja loppumisesta sekä hajuaineiden pitoisuuksista. Saatu tieto pitää myös säilyttää muistissa.

Miten tämä kaikki toimii? Se voidaan oppia ymmärtämään tutkimalla hyönteisten hajuaistimen solujen sähkötoimintaa.


Eri sfääreissä kuin ihminen

Oulun yliopiston sähkö- ja tietotekniikan osastossa hyönteisten hajuaistinsoluja on tutkittu Matti Huotarin johdolla jo useita vuosia. Hyönteisten hajuaistinsoluja on altistettu hyvin pienille pitoisuuksille valikoituja aineita. Näin on täsmennetty teoriaa siitä, miten altistus tuottaa aistimessa sähköisen reaktion.

Mikroelektrodien avulla hajuaistisolujen pinnalta voidaan mitata, miten herkästi esimerkiksi raatokärpänen haistaa erilaisia höyrystyviä hajuaineita, kuten voihappoa, diamiineja ja alkoholeja.

Huotari työtovereineen on havainnut, että hermosolujen reaktiot hajuärsykkeisiin noudattavat matemaattisen tarkasti tietynlaista potenssilakia. Vastaavanlainen laki tunnetaan psykofysiikassa Stevensin lakina, ja sen mukaan ihmisen aistima äänen tai hajun voimakkuus on äänenvoimakkuuden tai hajupitoisuuden potenssifunktio. Tämän tiedon perusteella voidaan tutkia täsmällisesti, miten erilaiset hajupitoisuudet voimistavat tai salpaavat hyönteisen hajuaistimuksia ja miten pieniä pitoisuuksia otukset kykenevät haistamaan.
Laboratoriossa on tutkittu esimerkiksi, miten raatokärpänen haistaa diamiinibutaanin eli putreskiinin. Se on muuten sama aine, jonka perusteella ruumiskoira vainuaa hakukohteensa.

Raatokärpäsen hajureseptorit reagoivat niinkin pieneen pitoisuuteen diamiinibutaania kuin 0,00000000001 ppm. Tämä vastaa noin 80:tä molekyyliä litrassa ilmaa. Hyönteinen siis elää aivan eri tuoksusfääreissä kuin ihminen, jonka herkimmillään haistamat pitoisuudet ovat aineesta riippuen 0,007-0,009 ppm:n luokkaa eli miljardikertaiset. Kärpäselle häviää koirakin, sillä se haistaa parhaimmillaan 0,0000000005 ppm:n pitoisuuksia eli 50-kertaisia.

Kärpäsen haistama diamiinibutaanimolekyylien pitoisuus vastaa sitä, että Oulujärveen pudotettaisiin tippa mustetta, odotettaisiin vuorokausi ja kauhaistaisiin sitten litra järven vettä. Tässä litrassa voisi olla noin 80 mustemolekyyliä.


Ilkka Heikura on filosofian maisteri ja toimii Oulun yliopiston sähkö- ja tietotekniikan osaston tiedottajana.

Sisältö jatkuu mainoksen alla