- Hyvänä vuonna kotelosieniä kasvaa täällä kuin rikkaruohoja, Seppo Huhtinen vakuuttaa. Tämä ei ole hyvä vuosi. Kotelosieniä löytyy vain jäkälistä. Ei hätää. Epäonnemme kääntyy menestystarinaksi. Jäkälät ovat maaelämän pioneereja.





TEKSTI:Jani Kaaro

- Hyvänä vuonna kotelosieniä kasvaa täällä kuin rikkaruohoja,
Seppo Huhtinen vakuuttaa. Tämä ei ole hyvä vuosi. Kotelosieniä löytyy vain jäkälistä.
Ei hätää. Epäonnemme kääntyy menestystarinaksi. Jäkälät ovat maaelämän pioneereja.



Julkaistu Tiede-lehdessä

5/2000

 Näytereppu keventynyt kummasti

Jäkälistä ei millään tule ensimmäisenä mieleen edistys. Jos pihallasi on kivi ja siinä kasvoi jäkälä, kun synnyit, sama yksilö on todennäköisesti siinä vielä sata vuotta kuolemasi jälkeen. Koko tuon ajan se pysyy lähes muuttumattomana.

Siksi onkin mielenkiintoista nähdä, kuinka jäkälien kimppuun pusketaan huipputekniikalla.

Olemme Särkisalossa, kalkkikaivoksen kupeessa kylmänä ja myrskyisenä kesän iltapäivänä. Professori Seppo Huhtinen esittelee Turun yliopistossa käyttöön otettua keksintöä, jäkäläkairaa. Se on vain muunneltu versio tavallisesta jääkairasta, mutta jäkälien ja kotelosienten tutkimukselle se on odotettu la grande idée.

Hetken näyttää siltä kuin neuvostoliittolainen työn sankari olisi herännyt henkiin, kun Huhtinen porautuu kairansa avulla kovaan kiveen.

Syvemmälle, syvemmälle, pora ulvoo ja valittaa, eikä kivi anna suosiolla periksi. Lopulta, kun ollaan jo lähempänä kymmentä senttiä, Huhtinen sammuttaa poran ja naputtelee poraamaansa kiveä taltalla ja vasaralla. Kalliosta nousee sievä, kuin käsityönä veistetty tappi, jonka päässä on rupijäkälä - kotelosienen ja levän liitto.

Tuo sieniosakas on Huhtisen oman kiinnostuksen kohde; hän on erikoistunut kotelosienten taksonomiaan eli luokitteluun.

Jäkäläkairan varressa tulee nopeasti hiki, mutta ilman kairaa rupijäkälien kerääminen olisi paljon vaikeampaa. Rupijäkälät kasvavat äärimmäisen lujasti kiinnittyneinä kiveen ja kallioon, eikä niitä saa millään keinoin kuorittua siitä irti.

- Tällaisesta sileäksi hioutuneesta rantakalliosta on mahdotonta hakata näytepalaa irti taltalla ja vasaralla, Huhtinen sanoo.

Toinen ongelma jäkälänäytteiden keruussa on ollut se, että taltalla ja vasaralla naputeltaessa kivestä irtoaa epämääräisiä lohkareita. Jos ryhmä luontoharrastajia on Lapin-retkellä, kenenkään reppu ei paina niin paljon kuin jäkälämiehen. Parin gramman jäkälän takia hänen pitää kuljettaa puolen kilon lohkaretta.

  saksalaiselle jäkälien huippuasiantuntijalle Hannes Hertellille. Hän oli kerran tuonut Huippuvuorilta tuliaisina 1 500 kiloa kiviä, naureskelee Huhtinen.

Kairasta lähtee hieman vaimeampi ääni kuin moottorisahasta, mutta sen kanssa herättää paljon huomiota. Huhtinen sai kerran Kainuun korvessa seurakseen krapulaisen mökkiläisen.

- Totesin hänelle, että tässä kairataan maailmanhistorian kauneimpia jäkälänäytteitä. "No voe tokkiisa", kuului miehen arvio.

Kuivakurkkujen kuninkaita

- Jäkälä on hyvä esimerkki siitä, miten kahdesta huonosta saadaan yksi hyvä, Huhtinen sanoo.

- Sekä kotelosienet että levät vaativat kosteutta ja runsaasti ravinteita. Kun ne pannaan samaan pakettiin, syntyy jäkälä, ja näin ne selviytyvät missä vain.

Jäkälät ovat kuivimpien ja paahteisimpien aavikoiden sekä maailman kylmimpien alueiden valtalajeja. Huhtisen poraamista tapeista näkee, että rupijäkälät kasvavat suoraan paljaasta kalliosta eikä niillä ole mitään suojaa paahtavalta auringolta tai hyytävältä viimalta.

Kivestä ei liiemmin luulisi irtoavan ravintoakaan. Mutta se ei pidä paikkaansa, sillä kotelosienet, kuten muutkin sienet, voivat äärioloissa syödä kiveä. Ruotsalaiset tutkijat osoittivat muutama vuosi sitten elektronimikroskoopin avulla, miten tavallisen jyvästatin rihmat tunkeutuvat kovaankin graniittiin.

Miten sieni kiveä syö, on vielä arvoitus. Kiveen jääneistä rei’istä tutkijat eristivät orgaanista happoa, jota sieni ilmeisesti erittää rihmojensa päistä. Näin se pääsee käsiksi kiven sisältämiin mineraaleihin.

Vaatimattomien elintapojensa vuoksi jäkälät ovat usein ensimmäisinä paikalla.

- Ne ovat saariston todellisia pioneereja. Minne tahansa syntyy uusi saari tai luoto, sinne ennättää ensimmäisenä jäkälä, Huhtinen kertoo.

Kun jäkälä rapauttaa kallion pintaa kemiallisesti, pitkän ajan kuluessa syntyy maannosta. Se on hyvä kasvualusta sammalille sekä vaatimattomille putkilokasville, ja vähitellen saari saa vihreän kasvipeitteen.

Maihinnousu vielä arvoitus

Meren rannalla on vaikea välttyä ajattelemasta, että ehkä juuri näin myös ensimmäiset kasvit kipusivat alkumerestä rannalle ja evoluutio maalla sai alkunsa. Miten kasvit siirtyivät merestä maalle, on edelleen kasvipaleontologian suuria ratkaisemattomia kysymyksiä.

Elämä syntyi meressä 4 miljardia vuotta sitten ja pysyi siellä 3,5 miljardia vuotta. Puolessa miljardissa vuodessa mitä monimutkaisimmat eliöt ovat vallanneet maan. Mutta miksi elämä maalla on ollut niin menestyksekästä? Millaisia esteitä alkukasvien on täytynyt ohittaa, ennen kuin ne ovat voineet hivuttaa itsensä maalle?

Yhä useammat tutkijat ovat sitä mieltä, ettei yksikään laji noussut merestä omin avuin. Sieltä tultiin yhteisvoimin.

- Alkumeren limaisten kallioiden rannassa on kiehunut koko joukko sieniä, leviä ja bakteereita, Huhtinen opastaa. Tuo rantavesi tuossa on edelleen täynnä samaa porukkaa.

 Pioneerit siirsivät meren sisälleen?

Meri- maaelämässä on yksi hyvin merkittävä ero, jonka perusteella tutkijat ovat kehittäneet kiehtovan teorian elämän siirtymisestä maalle. Meressä sienet, levät ja alkueläimet lähinnä odottelevat passiivisina, että virtaukset toisivat eloperäistä ainetta niiden ravinnoksi. Ne elävät suurimman osan elämäänsä lähellä nälkiintymispistettä, paitsi silloin kun meri tuo niille ravinteikasta vettä syvyyksistä. Kuivan maan eliöiltä tällainen ravitseva nesteympäristö puuttuu - vai puuttuuko sittenkään?

Yhdysvaltalaiset paleontologit Mark ja Dianna McMenamin ovat esittäneet, että elämä siirtyi maalle vasta, kun pioneerit siirsivät meren sisälleen. He kutsuvat teoriaansa hypermereksi.

Hyvä esimerkki hypermerestä on juuri jäkälä. Jos kykenisimme katsomaan virtauksia jäkälän sisällä, näkisimme, miten ravinteet virtaavat sienestä levään ja levästä sieneen. Se on se sama alkumeri, josta sieni ja levä nousivat, mutta nyt se virtaa niiden sisällä. Kukaan ei voinut nousta merestä yksin, sillä ravinteiden kierto vaati kahden tai useamman lajin yhteistyötä.

Vielä selvemmin ajatus hypermerestä tulee esiin metsässä. Lukemattomat sienijuuret, puut, kasvit, bakteerit, hyönteiset, nisäkkäät ja linnut muodostavat keskeytymättömänä virtaavan meren metsän sisällä. Ravinteet virtaavat sienijuurista kasveihin ja niistä edelleen hyönteisiin ja muihin eläimiin sekä niiden sisällä eläviin loisiin.

Elämä on maalla ollut menestyksekästä, koska maaeliöt ovat oppineet kontrolloimaan ja manipuloimaan hypermeren virtausta. Esimerkiksi puut muodostavat symbioosin mykorritsasienen kanssa ja pärjäävät elon kilvassa parhaiten.

Hauraita ja oikullisia tutkittavia

   hajoavat helposti.

  tuppaavat esiin alkukesästä, mutta maa on autio.

- Hyvänä vuonna monet harvinaisuudet, kuten pokaalimörskyt, ovat täällä kuin rikkaruohoja, vakuuttaa Huhtinen.

- Sienet ovat viheliäisiä. Tuolla ne makaavat maan alla rihmastona. Ne olivat siellä tuhat vuotta ennen meitä ja ovat siellä vielä tuhat vuotta meidän jälkeemme.

Kalkkikaivoksen maisema valkoisine vuorineen ja lammikoineen on kuin toiselta planeetalta. Jos Särkisalo kivettyisi tänä kesänä, tulevaisuuden geologit voisivat päätellä, ettei siellä ole koskaan kasvanut yhtään kotelosientä.

 Kuivassa levä kaipaa sientä

Louhikossa törmäämme punaisiin kiviin. Huhtinen kiinnittää niihin heti huomiota - niissä on jotakin erikoista. Hän vilkaisee niitä luupilla.

- Tämä on Trentepohlia-suvun levää. Se on viherlevää, vaikka onkin punaista, opastaa Huhtinen.

Kivien päällä on itse asiassa käynnissä luonnon oma koe, joka johdattelee meidät kaivoksen kuumaisemasta takaisin jäkäliin ja alkumeren äärelle. Tämä levä nimittäin on niitä harvoja lajeja, jotka kykenevät kasvamaan kuivalla kivellä ilman kumppaniaan kotelosientä.

Mutta ensimmäisinä merestä maalle ponnistelleet levät tarvitsivat sientä, ja sienet tarvitsivat vielä enemmän levää. Auringon ultraviolettisäteily oli niille myrkkyä, eikä paljas kallio tarjonnut ravintoa.

Etsivätkö alkusienet ja alkulevät toisensa yhteisymmärryksessä ja nousivat sulassa sovussa maata valloittamaan?

- Tuskin, sanoo Huhtinen. Varsin monet kotelosienet ovat loisia. Jäkälistäkin on hankala toisinaan sanoa, elävätkö niiden osapuolet toisiaan hyödyttävässä symbioosissa vai loisiiko sieni levällä.

Sienet hyökkäsivät levien kimppuun

Vaikka maailmanhistorian tärkeimmän maihinnousun tekijöitä ei tarkkaan tiedetäkään, tutkijoilla on aavistus siitä, miten se tapahtui. Ensimmäisten maakasvien ilmaantuminen osuu geologisessa mittakaavassa samaan ajanjaksoon, jona erilaiset toisia eliöitä syövät pedot lisääntyivät meressä. Ne pakottivat levät, sienet ja alkueliöt hakemaan suojaa rannan limaisilta kallioilta, ja osa yritti kivuta myös ylöspäin.

Rantavyöhykkeessä sienten, levien ja bakteerien kirjo oli valtava. Hajottavat ja petomaiset alkusienet hyökkäsivät säälittä alkulevien ja bakteerien kimppuun. Heikoimmat sienet eivät kuitenkaan saaneet levää tai bakteeria hengiltä vaan jäivät elämään niiden kanssa tiiviinä rypäinä.

Sieni söi kiveä ja luovutti osan ravintoa levälle. Sieni sai puolestaan levältä osan tämän yhteyttämistuotteista, ja ne pärjäsivät yhdessä hyvin. Se ei ollut evoluutiolle askel vaan hyppy. Hurja kipuaminen alastomille, neitseellisille kallioille sai alkunsa.

- Se oli sienestä kii, Huhtinen vitsailee.

Yrityksiä päästä rannalle on varmasti ollut miljoonia. Monet silloin syntyneet eliöt ovat jo kuolleet sukupuuttoon, osa symbiooseista taas on syntynyt vasta paljon myöhemmin.




Mitä ovat kotelosienet?

• Kotelosienten 33 000 lajista 18 000 elää jäkälien sieniosakkaina. Itsenäi-senä elää esimerkiksi korvasieni. (Useimmat muut tavalliset ruokasienet kuuluvat toiseen ryhmään, kantasieniin.) Kotelosienten nimi tulee niiden itiökoteloista.

• Jäkälässä sieni muodostaa levän kanssa sekovarren, jossa ei ole erillistä juurta, vartta tai lehteä. Taval-lisimmin jäkälän sieni on juuri kotelosieni.

Levät ja sienet vaihtoivat geenejään

Vaikka fossiileja on vähän, uusilla dna:n sekvensointiin perustuvilla menetelmillä on saatu valotetuksi levien ja sienten yhteistä historiaa. Tulokset ovat olleet hämmentäviä. Sienet ja levät näyttävät muuttuneen toistensa kaltaisiksi: ne ovat vaihtaneet valtavan määrän geenejä yhteisen historiansa aikana.

Tämä levän ja sienen intiimielämä oli tiedeyhteisölle melkoinen paukku. Tavallisestihan geeninvaihtoa kutsutaan seksiksi, mutta sitä ei tapahdu eri lajien välillä. Arvellaankin, että virukset ovat siirtäneet geeninpätkiä levästä sieneen ja päinvastoin. Hypermeressä virtaa siis ravinteiden lisäksi informaatiota.

Uudet tutkimukset ovat jo herättäneet liudan kysymyksiä. Onko geeninvaihto eri lajien välillä tavallinen ilmiö luonnossa? Mitä


kaikkea ihmisen genomista löytyy? Eri eläinlajien dna:ta? Peräti


sienen dna:ta? Varmaa on tässä vaiheessa vain se, että myös luonto tuottaa siirtogeenisiä eliöitä.

Huhtinen seisoskelee kalkkikaivoksen jätealueella sijaitsevan lammikon rannalla. Lammikko näyttää aavemaiselta valkoisessa avaruusmaisemassa.

- Mitähän kaikkea tästäkin lammikosta vielä ryömii, hän huudahtaa.

Jani Kaaro on vapaa tiedetoimittaja.