Luonto

Tutkimuksessa perehdyttiin noin 2000 lohen perimään. Kalat on pyydetty noin 40 vuoden aikana ja ovat peräisin kahdesta erillisestä populaatiosta: Toisen kotivedet ovat Tenojoen keskivaiheilla Utsjoen keskustasta 10-20 kilometriä ylä- ja alavirtaan, toisen taas kaukana yläjuoksulla Inarijoessa.

Mielenkiintoista on, että valintapaine on nuorentanut lähinnä vain Tenojoen koiraslohia. Saman populaation naaraissa ikämuutos on ollut minimaalista: 1970-luvulla keskivertonaaras nousi kutemaan kolmen merivuoden jälkeen, nyt "vain" 2,7 vuoden jälkeen. Syytä sukupuolten väliselle erolle (tai edes ikärakenteen muutokselle) ei vielä tiedetä, mutta joitain spekulaatioita voidaan kuitenkin esittää.

On vielä epäselvää, mitkä valintapaineet nuorentavat juuri koiraita ja miksi. Syy voisi olla Tenon kalastuksessa, joka poistaa populaatiosta erityisesti suuria ja vanhoja yksilöitä. Ne kun tuppaavat olemaan yleensä koiraita, mutta toisaalta ne voivat hyvinkin olla uudelleen kutijoita. Syy voi kuitenkin olla myös muualla, kuten vaellusalueissa, ruuassa, tai vaikkapa sukupuolten välisissä käyttäytymiseroissa. On myös selvää, että suuresta koosta on hyötyä naaraalle, kun taas nuoruus voi olla edullisempaa koiraalle.

Vanhojen naaraiden suuri koko lienee niille niin suuri lisääntymisvaltti, että nuorena lisääntymisen mahdollisesti tuomat edut jäävät rytäkässä toiseksi. Suuret lohinaaraat ovat vahvempia, niillä on merkittävästi enemmän mätiä, ja siksi ne saavat paljon enemmän jälkeläisiä kuin nuoremmat kanssasisarensa.

Koiraslohille taas on etua nuorempana aikuistumisesta, sillä jokainen merellä vietetty vuosi lisää riskiä kuolla ennen suvunjatkamista. Uhkatekijöitä ovat esimerkiksi kalastus ja ympäristömuutokset. Näin kutuvesille palaaminen vuotta tai paria aiemmin kuin hitaammin kypsyvät kilpailijat onkin selvä valtti. Kutumenestykseen ei koiraan koolla taas liene juuri väliä. Osa koiraista tulee sukukypsiksi hyvin varhain jo joessa, ja välttyvät näin merten vaaroilta.

Inarijoessa eli Tenojoen toisessa latvahaarassa kutevissa lohissa ei ikärakenteen muutosta havaittu ollenkaan. Sikäläiset lohet ovat jo 40 vuoden ajan olleet merkittävästi nuorempia kuin Tenon keskivaiheilla - koiraat lähtevät sieltä merille lähes poikkeuksetta vain vuodeksi, naaraat vaihtelevasti vuodeksi tai pariksi. Syy voi olla siinä, että Inari on jokena Tenoa merkittävästi pienempi, eikä kaloja pienentävä geenimuoto anna siellä enää kilpailuetua. Tai kenties Inarijoen lohet vaeltavat eri merialueilla kuin Tenon lohet. Tai jotain aivan muuta. Tutkimus aiheesta jatkuu.

Tenojoki sivuhaaroineen on osoittautunut maailman monimuotoisimmaksi lohijoeksi. Alueella esiintyy noin 30 perinnöllisesti erilaistunutta lohikantaa, joista nyt tutkittiin kahta. Osa kannoista on elinvoimaisia, kun taas toiset, kuten juuri Inarijoen populaatio ovat taantuneita ja tärkeiden elvytystoimien alaisia.

Tutkimus perustuu lohien suomuista kerättyyn DNA-aineistoon. Tenojoesta ja sen sivujoista kalastettujen lohien tietoja on kerätty tutkimustarkoituksiin lähes 40 vuoden ajan. Luonnonvarakeskuksen varastoissa onkin suomunäytteitä jo noin 150 000 kalasta.

Lohen ikä korreloi hyvin koon kanssa: Mitä useampia vuosia kala vaeltaa merellä ennen palaamista kotijokeen kutemaan, sitä suurempi se on. Jokainen merillä vietetty vuosi jotakuinkin tuplaa kalan pituuden. Meri-iän katsotaankin määräävän noin 80 prosenttia lohen koosta.

Päivitys 16.11.2018: Lisätty diagrammikuva, kappale valintapaineesta, sekä lisätietoa koiraiden strategioista.

Lähteet: Czorlich ja kumpp. Rapid sex-specific evolution of age at maturity is shaped by genetic architecture in Atlantic salmon (Nature Ecology & Evolution 2018), Erkinaro ja kumpp. Life history variation across four decades in a diverse population complex of Atlantic salmon in a large subarctic river (CJFAS 2018), Luonnonvarakeskuksen Tenojoen lohi -sivut, Helsingin yliopiston tiedote, Luonnonvarakeskuksen tiedote, Primmer: Detecting rapid evolution in salmon: the importance of citizen science and evolving study designs (Nature E&E blog 2018), keskustelu Craig Primmerin kanssa.

Otsikkokuva: Ilkka Jukarainen / Flickr

"Fossiilisen hiilen päästöt ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvu ei ole taittunut. Mikäli emme tee nopeita toimenpiteitä kaikilla toimialoilla, 1,5 asteen kriittinen raja ylitetään vuosisadan puoleen väliin mennessä, jolloin myös lämpenemisen aiheuttamat vaikutukset ovat vakavampia", sanoo Ilmatieteen laitoksen pääjohtaja ja Suomen IPCC-työryhmän puheenjohtaja Juhani Damski Ilmatieteen laitoksen tiedotteessa.

1,5 asteen tavoitteen saavuttamiseksi tarvittavan muutoksen mittakaava on ennennäkemätön: päästövähennyksiin tähtääviä toimia on tehtävä kaikkialla yhteiskunnassa ripeästi ja kauaskantoisesti.

Päästövähennykset eivät yksin riitä lämpötilan nousun taltuttamiseksi, vaan hiilidioksidia on pystyttävä poistamaan ilmakehästä muun muassa hiilinielujen sekä hiilidioksidin talteenoton keinoin. Hiilidioksidin poistamista ilmakehästä tarvitaan sitä enemmän, mitä hitaammin päästöjä vähennetään. Hiilidioksidin poistokeinoihin liittyy kuitenkin suuria epävarmuuksia ja riskejä.

Raportti antaa selkeän viestin siitä, että ilmastopolitiikan kunnianhimoa on nostettava, mikäli halutaan Pariisin ilmastosopimuksen mukaisesti pyrkiä kohti 1,5 asteen tavoitetta ja vähentää ilmaston lämpenemiseen liittyviä riskejä. Tähän mennessä Pariisin sopimuksen alla annetut kansalliset päästövähennyslupaukset eivät riitä rajoittamaan lämpötilan nousua 1,5 asteeseen.

Raportin tulokset ovat tärkeä tieteellinen näkökulma Katowicen ilmastoneuvotteluihin joulukuussa, käynnissä olevaan Talanoa-vuoropuheluun sekä Pariisin sopimukselle annettujen päästövähennyssitoumusten päivittämiseen vuoteen 2020 mennessä.

Ilmastonmuutoksen hillitseminen tukee monia kestävän kehityksen tavoitteita, esimerkiksi makean veden saatavuutta. Hillintätoimet on kuitenkin suunniteltava paikalliset olosuhteet huomioiden, jottei esimerkiksi maankäyttö vaaranna ruokaturvaa tai puhtaan veden saantia.

Taustatietoa IPCC:stä ja 1,5 asteen raportista

Keskilämpötilan 1,5 asteen nousulla verrattuna esiteolliseen aikaan on merkittäviä vaikutuksia elämään maapallolla. Raportissa käydään läpi näitä vaikutuksia verraten niitä kahden asteen keskilämpötilan nousuun. Raportissa käsitellään päästöpolkuja ja keinoja, joilla lämpeneminen on mahdollista rajoittaa 1,5 asteeseen. Lisäksi arvioidaan ilmastotavoitteiden ja YK:n kestävän kehityksen tavoitteiden yhtymäkohtia.

Raportti vastaa Pariisin ilmastokokouksessa IPCC:lle esitettyyn pyyntöön tarkastella 1,5 asteen tavoitteeseen liittyviä seikkoja. Maailman maat sitoutuivat Pariisin ilmastosopimuksessa tavoitteeseen pitää maapallon keskilämpötilan nousu selvästi alle kahdessa asteessa verrattuna esiteolliseen aikaan ja pyrkiä toimiin, joilla lämpeneminen saataisiin rajattua alle 1,5 asteen.

IPCC tukee ilmastopoliittista päätöksentekoa

IPCC:n eli hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin tavoitteena on analysoida tieteellisesti tuotettua tietoa ilmastonmuutoksesta kansallista ja kansainvälistä päätöksentekoa varten.

Ilmastopoliittisen päätöksenteon tueksi IPCC valmistelee ilmastonmuutosraportteja tutkijaryhmissä. Ryhmät keräävät ja arvioivat julkaistua tieteellistä tietoa ilmastonmuutoksesta, sen vaikutuksista ja hillitsemismahdollisuuksista sekä siihen sopeutumisesta. IPCC ei siis tee uutta ilmastonmuutostutkimusta, vaan analysoi ja kokoaa yhteen olemassa olevaa tieteellistä tietoa. Se ei myöskään ehdota ilmastopoliittisia vaihtoehtoja.

Suomessa IPCC-työstä vastaa ympäristöministeriön asettama IPCC-työryhmä, joka kokoaa yhteen alan tutkijat ja eri ministeriöiden edustajat.

IPCC:n kuudennen arviointiraportin (Sixth Assessment Report, AR6) sarjaan kuuluvat nyt julkaistun Global Warming of 1.5° C -erikoisraportin (SR15) lisäksi kaksi erikoisraporttia, menetelmäraportti, kolmiosainen 6. arviointiraportti ja sen synteesiraportti.

*

Juttu on Ilmatieteen laitoksen tiedote vain hieman edioituna. Kuvat ovat Ilmasto-oppaasta, paitsi otsikkokuva, joka on WMO:n Flickr-arkistossa oleva Romeo Ibriševićin kaunis otos auringonlaskusta Bobovicajärvellä Samoborissa.

Vapautuvan hiilidioksidin määrä on noin 20 000 tonnia vuorokaudessa. Sekunnissa sitä siis vapautuu 230 kilogrammaa ja tällä tahdilla vuodessa 7,3 miljoonaa tonnia. Tutkijat havaitsivat myös merkittäviä määriä metaania sekä mädältä kananmunalta haisevaa rikkivetyä. Havainnot tehtiin vuoren yllä kaasujen keräämiseen tarkoitetulla lentokoneella lokakuussa 2016 ja lokakuussa 2017.

Löytö varmistaa viime vuosien uumoilut siitä, että Katla varustautuu merkittävään purkaukseen. Kaasun määrä on niin suuri, etteivät tutkijat usko sen voivan olla peräisin esimerkiksi hydrotermisestä aktiivisuudesta, eikä lähde voi toisaalta olla mikään lähivuorikaan. "Kaasun täytyy olla peräisin juuri vuoren alla hiljalleen sulalla kivellä täyttyvästä magmasäiliöstä", Ilyinskaya kuvailee.

Vuoren alle kerääntyy siis magmaa, johon on sitoutunut merkittäviä määriä erilaisia kaasuja. Nyt ilmoille päässeet määrät ovat tuosta kaasusta kuitenkin vain murto-osa. Loput tuprahtavat ilmaan purkauksen myötä.

Kaasuja voi olla vaarallisen suurina pitoisuuksina myös vuorelta alas valuvissa joissa, erityisesti Emstruá luoteessa ja Múlakvísl kaakossa Vikin kylän itäpuolella. Ihmisiä kehoitetaankin noudattamaan erityisen suurta varovaisuutta vuoren lähettyvillä. Fimmvörðuhálsin suosittu retkeilyreitti kulkee aivan Katlan länsipuolelta. Varovaisuus on tarpeen eritoten Katlaa peittävällä Mýrdalsjökull-jäätiköllä, etenkin sen luolissa seikkaillessaan. Sulavesien kovertamiin luoliin järjestetään joskus vaarallisiakin turistiretkiä, vaikka luolat voivat jopa vuoren lepoaikana täyttyä yllättäen vedestä tai myrkyllisistä kaasuista.

Tutkijat painottavat, että Katlaa täytyy nyt seurata entistä tarkemmin. Vielä ei esimerkiksi tiedetä, onko määrä tasaantunut vai kenties yhä kasvussa. Useiden tulivuorten kaasupäästöjen on havaittu kasvavan hieman ennen purkausta. Aikajänne riippuu vuoresta ja sen kulloisestakin käytöksestä.

Huimista lukemista huolimatta kannattaa muistaa, että Katlan tapauksessa kyse on lopulta varsin lyhytaikaisesta episodista. Purkauksen loputtua se palaa todennäköisesti tapojensa mukaan kymmeniä vuosia kestävään hiljaiseloonsa.

Vertailun vuoksi Suomen kasvihuonekaasupäästöt vastasivat vuonna 2017 noin 56 miljoonaa CO₂-ekvivalenttitonnia. Niiden voi siis katsoa olevan noin kahdeksankertaiset Katlan nykytahtiin verrattuna. Ihmiskunta tuottaa fossiilisten poltollaan noin 60 - 100 kertaa enemmän hiilidioksidia kuin kaikki maailman tulivuoritoiminta yhteensä.

Otsikkokuvan taustalla näkyvä Katla on eräs Islannin suurimmista tulivuorista. Saaren runsaan tuhatvuotisen asutushistorian aikana se on purkautunut tyypillisesti 20 - 50 vuoden välein ja yleensä varsin räjähtävällä tavalla. Pisin väli oli 190 vuoden paussi 960 - 1150, jota edelsivät tuhoisa Eldgjá-purkaus ja sen jälkimainingeissa tapahtuneet pari pienempää purkausta.

Viimeinen kunnon purkaus tapahtui vuonna 1918. Tuolloin vuorelta valuneet muta- ja tuhkavyöryt toivat alangolle niin paljon kiviainesta, että meren rantaviivaa siirtyi viitisen kilometriä kauemmas. Tuota seurannutta hiljaiseloa ovat häirinneet vain maanjäristykset, ajoittaiset jäätikkötulvat sekä kolme mahdollista erittäin pientä purkausta vuosina 1955, 1999 ja 2011. Yksikään niistä ei kuitenkaan onnistunut edes sulattamaan reittiä vuorta peittävän jäätikön läpi.

Katlan seuraava purkaus tapahtunee piakkoin, ja vuori onkin purkausvälejä tuijottaen jo hieman "myöhässä" (vaikkei luonto tasaisesti toimikaan). Purkaus aiheuttaa etelärannikolla hyvin todennäköisesti sekä tulvia että terveydelle vaarallisia kaasu- ja tuhkapäästöjä. Vielä ei kuitenkaan voida sanoa onko siihen aikaa vain viikkoja vai jopa muutamia vuosia.

Lähde: Islannin yleisradio

Otsikkokuva: Inga Vitola / Flickr

Apinat söivät kumpaakin versiota yhtä suurella ruokahalulla.

Tutkijoiden mukaan sokerivälinpitämättömyys johtuu siitä, että lehtiapinat eivät juurikaan syö hedelmiä, joissa on luontaisesti sokeria. Niiden ruoansulatuselimistö on sopeutunut sulattamaan lehtien sisältämää selluloossaa bakteerien avittaman käymisprosessin avulla.

Lehdistäkin apinat valikoivat niukasti tärkkelystä sisältävät, sillä runsas hiilihydraattien nauttiminen aiheuttaa niillä ruoansulatusongelmia.

Tutkimus on julkaistu Primates-tiedelehdessä

Kuva: Yamato Tsuji

Mittaustieto lämpötilaltaan tarkalleen 48,3°C olleesta sateesta paljastui myöhemmin viallisesta sensorista johtuneeksi virheelliseksi havainnoksi, mutta kuumin koskaan oikeasti ja todistetusti mitattu sade ei ole paljoa viileämpi. Needlesissä, samoin Kaliforniassa, Mohaven autiomaan kupeessa, satoi 13. elokuuta 2012 lämpötilaltaan 47,8°C ollutta vettä.

Sade kuumassa ja hyvin kuivassa on harvinainen ilmiö, mutta joskus olosuhteet ovat juuri sopivat sadepisaroiden muodostumiseen. Esimerkiksi Needlesin ennätyssade tapahtui ilman kosteuden ollessa vain 11 % ja tilanteessa, missä tuuli puhalsi varsin nopeasti paikalle kosteampaa ilmaa, joka nousi saman tien ylöspäin ja siitä tiivistyi pisaroita, jotka satoivat alas.

Sade tosin haihtui hyvin nopeasti ja alas maan pinnalle päätyi vain muutamia pisaroita. Mutta ne todellakin paitsi olivat, niin myös tuntuivat kuumilta.

Sitä aikaisempi sateen kuumuusennätys oli kesäkuun 7. päivältä 2012, jolloin Saudi Arabiassa lähellä Mekkaa syntyi mereltä kuumalle aavikolle nopeasti tulleesta meriusvasta ukkosmyrskyjä, jossa sateen lämpötila oli 45°C. Sitä aikaisemmin Marrakechissa, Marokossa satoi 43-asteista vettä heinäkuussa 2010.

Ilmastonmuutos vaikuttaa tähänkin siten, että todella kuumat päivät tulevat yleisemmiksi ja olosuhteita, missä kosteampaa ilmaa pääsee tunkeutumaan kuumaan ja kuivaan paikkaan, syntyy aiempaa useammin.

Suomessa polttavan kuuman sateen mahdollisuus on kuitenkin vielä varsin pieni. Sen sijaan rajuja ukkosia ja rakeita on tiedossa aiempaa useammin.

*

Otsikkokuvassa on pilviä Joshua Treen kansallispuistossa Kaliforniassa hyvin lähellä Imperialia. Kuva on otettu 19. heinäkuuta 2017, jolloin olosuhteet olivat hyvin samanlaiset kuin nyt heinäkuussa: ilma oli hyvin kuivaa ja lämpötila 38°C. Kuva: National Park Service.

”Olen kasvattanut sekä suomalaisia että englantilaisia kiiltomatoja, koska haluan verrata valaistusolosuhteiden vaikutusta kiiltomatojen ominaisuuksiin. Jos kahden eri populaation yksilöillä, jotka kasvatetaan samanlaisissa ympäristöoloissa, on eroja, niin voidaan ehkä vetää johtopäätös, että erot ovat geneettisiä. Jos taas erot johtuvat vain ympäristöolosuhteista, niin kasvatetuissa yksilöissä ei olisi eroja. Tätä lähden pian analysoimaan.”

Tohtorikoulutettava Anna-Maria Borshagovski tutkii, kuinka kiiltomatonaaraan loiste ja koiraan näkökyky ovat kehittyneet ympäristön valo-olosuhteiden mukaan. Kuva: Antti Yrjölä.

Kiiltomato on hyödyllinen peto

”Toukat syövät kotiloita. Pienet toukat pystyvät ryhmässä tappamaan lehtokotilon, ja isommat toukat tappavat lehtokotilon kertapuraisulla. Toukka erittää myrkkyä, jolla se lamaannuttaa saaliinsa, ja sitten se pihtimäisillä puruelimillä haukkaa palasia kotilosta. Vahvat ruuansulatusentsyymit sulattavat kotilon hyvin nestemäiseksi ravinnoksi”, Borshagovski kertoo.

Lehtokotilot ovat harmillinen riesa puutarhoissa, sillä ne lisääntyvät vauhdilla ja syövät nopeasti suuriakin kasvustoja. Kiiltomadot ovat siis puutarhurin hyödyllisiä apulaisia.

Kiiltomatojen toukkavaihe kestää pitkään, kahdesta neljään vuotta. Aikuiset kiiltomadot eivät syö mitään.

”Toukkien tehtävä on syödä ja kasvaa isoksi. Aikuisen kiiltomadon ainoa tehtävä on löytää parittelukumppani ja lisääntyä.”

Kiiltomatojen levinneisyysalue kattaa Kokkolan ja Kuhmon eteläpuolisen Suomen. Runsaiten kiiltomatoja tavataan etelärannikolla.

”Kiiltomadot viihtyvät parhaiten lähellä vesistöjä kosteilla paikoilla eli siellä, missä on ravintoa niiden jälkeläisille.”

Rajoittaako kiiltomatojen pohjoista levinneisyyttä valon määrä, lämpötila vai jokin muu tekijä?

”Todennäköisesti rajoittavia tekijöitä ovat lämpötila ja kasvukauden pituus ja sitä kautta myös ravinto. Kotiloita on vähemmän ja ne ovat pienempiä pohjoisessa, ja lehtokotiloita esiintyy vain eteläisimmässä Suomessa.”

”Olemme saaneet monilta ihmisiltä havaintoja kiiltomadoista mökeiltä ja kotipihoilta. Monilla on kiiltomadoista tarinoita, jotka liittyvät lapsuuteen. Kiiltomatoja kerättiin ja ripustettiin lippalakkeihin, ja näin yritettiin tehdä vaikutus kylän tyttöihin”, Borshagovski nauraa.

Kitkeränmakuisia kasvatteja

”Olemme kasvattaneet kiiltomatoja tutkimustarkoituksiin laboratoriossa. Naaras hedelmöitetään ja se munii todella nopeasti, jo parin päivän sisällä parittelusta. Naaras laskee munat mullan suojaan. Mullan pitää olla sopivan kosteaa, ja pitääkin olla tarkkana, ettei se kuivu tai homehdu. Noin kuukauden kuluttua munista kuoriutuu pikkuruisia, parin millin mittaisia toukkia”, Borshagovski kertoo.

”Annamme toukille ruoaksi kotiloita. Toukat syövät ahkerasti ja luovat nahkansa kasvaessaan. Usein nahanluonti on toukille kova paikka ja osa toukista kuolee.”

Kiiltomadon toukkia on kasvatettu tutkimustarkoituksiin laboratoriossa. Kuva: Anna-Maria Borshagovski.

Kiiltomatotoukka mönkii ja kiemurtelee purkissa, jossa Borshagovski pitää muutamia kasvattejaan. Parin sentin mittaisella mustalla toukalla on molemmilla sivuillaan kymmenkunta keltaista tai oranssia pistettä.

”Toukat sukivat itseään sukasillaan, emmekä ole varmoja, pesevätkö ne itseään vai levittävätkö ne sukasilla itseensä ainetta, joka tekee niistä pahanhajuisia ja -makuisia.”

Kiiltomadoilla ei ole luontaisia vihollisia, sillä linnut ja muut saalistajat karttavat niitä pahan maun vuoksi. ”Pahaa makua en tosin ole vielä rohjennut todentaa maistamalla”, Borshagovski naurahtaa.

Kokeilla selvitetään parinvalintaa

”Meillä on Tvärminnen tutkimusasemalla Hangossa laitteisto, jolla mitataan naaraiden loistetta eli valon voimakkuutta ja väriä. Tämän vempaimen kanssa kierrän Hankoniemestä Konnevedelle mittaamassa naaraita, joten saan pohjois-etelä -akselilla hyvät havainnot vertailuja varten.”

Anna-Maria Borshagovski haluaa selvittää, mitkä asiat vaikuttavat loisteen voimakkuuteen, miten koiraat havaitsevat valon ja miten ne tekevät valinnan naaraiden välillä.

”Konneveden korkeudella kesäyöt ovat valoisampia kuin Hangossa, joten elinympäristö on aika erilainen pohjois-eteläsuunnassa. Minua kiinnostaa se, kuinka naaraan loiste ja koiraan näkökyky ovat kehittyneet ympäristön valon vaikutuksesta.”

”Itä-länsisuuntaista vaihtelua olisi myös mielenkiintoista tutkia. Kollegani on verrannut Suomen ja Ruotsin populaatioiden geneettistä vaihtelua ja näyttää siltä, että erot maiden välillä ovat todella suuria. Myös se kiinnostaa, mistä päin kiiltomadot ovat aikojen alussa Suomeen tulleet.”

Valosaaste vaikeuttaa kiiltomatojen pariutumista. Koiras ei huomaa katulampun alla loistavaa naarasta, vaan valitsee valokeilan ulkopuolella näkyvän naaraan.

Ledilamput, varsinkin vihreät, muistuttavat erehdyttävästi kiiltomatonaarasta.

”Me käytämme vihreitä ledejä koiraiden pyydystämiseen”, Borshagovski kertoo. ”Kiiltomatoansa on yksinkertainen: isosta limupullosta leikataan yläosa irti ja se käännetään nurinpäin suppiloksi pullon alaosaan. Ansan päälle asennetaan vihreä ledi, jonka houkuttelemat lemmenkipeät koiraat tipahtavat ansaan.”

”Koirailla tehdään muun muassa parinvalintakokeita. Hypoteesina meillä oli, että koiras valitsee ison naaraan, jolla on näkyvä valo ja joka tuottaa paljon munia. Yllättävää oli, että koolla ei ollutkaan väliä, vaan koiras valitsi sekä isoja että pieniä naaraita. Ehkä koiraan ei tarvinnut olla kovin valikoiva, kun naaraita oli ulottuvilla useampia. Koiras pystyy nimittäin hedelmöittämään ainakin kaksi naarasta kerrallaan.”

Luonnossa koiras ohjautuu kuitenkin sen suurimman ja kirkkaimman naaraan luo.

*

Artikkeli on Oulun yliopiston tiedotuksen julkaisema, Satu Räsäsen kirjoittama juttu suoraan kopioituna. Otsikkokuvan kesäyössä loistavasta kiiltomatonaaraasta on ottanut Gautier Baudry.

Kiiltomatojen tutkimuksesta on lisätietoja Ötökkäakatemian sivuilla. Kiiltomatoryhmä -niminen ryhmä Facebookissa kerää havaintoja kiiltomadoista!

Käytännön kokeet osoittivat, että lyhyet reidet ja suuret varpaat auttavat liskoja pysymään paremmin kiinni oksissa kovalla tuulella. Tutkijat asettivat liskot ohuen kepin päälle ja altistivat ne alati kovenevalle ilmavirralle. Eläimet vetäytyivät kepin tyynemmälle puolelle, vetivät etujalkansa lähelle kehoa ja asettivat pitkän pyrstönsä kepin pituutta pitkin. Pitkät takajalat jäivät kuitenkin tuulelle alttiiksi ja aiheuttivat lopulta liskon irtoamisen. Siksi suuremmilla varvasanturoilla varustetut ja lyhytjalkaisemmat selvisivät kepeillä pidempään kuin muut.

Yllä kuva, jutun lopussa video koetilanteesta.

Tutkimus julkaistiin vastikään Nature-tiedelehdessä. Kyse on tiettävästi ensimmäisestä kerrasta, kun hurrikaanin aiheuttama valintapaine osoitettiin kiistattomasti. (Jo aiemmin toki tiedettiin, että myrskyt tappavat suuria määriä eläimiä ja aiheuttavat muitakin tuhoja elinympäristöille.)

Tutkittavat liskot asustelevat kahdella kannaksen yhdistämällä pensaikkoisella saarella (Pine Cay ja Water Cay) Turks- ja Caicossaarilla. Voimakkaat hurrikaanit Irma ja Maria riepottelivat aluetta syyskuussa 2017.

Turks- ja Caicossaaret ovat saariryhmä Atlantilla, Floridasta kaakkoon ja Haitista pohjoiseen. Saaret ovat Yhdistyneiden kuningaskunnan erillisalue. Ne eivät maantieteellisesti ole osa Karibiaa, vaan kuuluvat Bahamasaarten ohella Lucayanin saaristoon.

Hurrikaanit eivät ole Lucayanilla mikään uusi asia. Miksi liskopopulaatiossa siis alunperin edes oli pitkäreisisiä yksilöitä - eikö toistuvien myrskyjen olisi pitänyt karsia sellaiset huonot piirteet geenipoolista? Tässä vaiheessa asiasta on mahdotonta sanoa mitään varmaa. Luultavasti hurrikaanit ovat tähän asti olleet vain marginaalinen valintapaineen aiheuttaja, ja muut tekijät vaikuttavat enemmän. Ehkäpä päivittäinen kiipeily tai saalistajia pakoon juokseminen suosivat pidempiä takajalkoja.

Ilmastonmuutoksen myötä yleistyvät hurrikaanit saattavat kuitenkin muuttaa tilannetta, ja kasvattaa lyhytjalkaisten liskojen lisääntymisetua.

Anolis scriptus on pieni 4 - 7 -senttinen liskolaji, jonka esiintymisalue kattaa koko Lucayanin saariston. Suomalaista nimeä eläimellä ei liene, mutta sen englanninkielinen nimi tarkoittaa hopeasaarianolia (Silver key anole; "key" tulee "pientä saarta" tarkoittavasta espanjan cayo-sanasta).

Tutkitun liskon lähisukulaisia esiintyy ympäri Länsi-Intian saaria sekä läheisillä manneralueilla. Tämän monipuolisen liskosuvun lajit tarjoavat darwininsirkkujen ohella eräitä parhaimpia esimerkkejä hyvin nopeasta sopeutumislevittäytymisestä eli ns. adaptiivisesta radiaatiosta. Uusiin elinympäristöihin joutuessaan liskoille kehittyy uusia ominaisuuksia vain muutamissa sukupolvissa, ja näin populaatiot lopulta lajiutuvat erilleen. Liskoilla esiintyy myös paljon konvergenttia evoluutiota: geneettisesti kaukaisetkin lajit voivat kehittää toisiaan muistuttavia piirteitä, jos vain joutuvat samankaltaiseen ympäristöön.

Anolisliskojen suku on runsaslajisin vesikalvollisten (matelijat, nisäkkäät ja linnut) eläinten suku. Useita anolislajeja pidetään myös lemmikkeinä.

Lähteet: Donihue ja kumpp.: Hurricane-induced selection on the morphology of an island lizard" (Nature, 2018, maksumuurin takana); Editorial: "How lizards got their big feet" (Nature, 2018); Losos, Warheitt & Schoener: Adaptive differentiation following experimental island colonization in Anolis lizards (Nature, 1997)

.

Video liskojen kiinnipitelyominaisuuksista kovassa tuulessa.

Otsikkokuva: Rian Castillo

Läpileikkaus meghalayan-vaiheen paljastavasta stalagmiitista.

Meghalayan on merkittävä ajanjakso, sillä se alkoi 200 vuoden viileällä ja kuivalla vaiheella, joka vaikutti myös ihmiskulttuureihin ympäri maailmaa. Kuivuus näkyy tuon ajan arkeologisessa aineistossa esimerkiksi ihmisten massamuutoina uusille asuinalueille. Merkkejä tapahtumasta löytyy maatalouteen perustuneiden yhteiskuntien aineistoissa, mm. Jangtse-joen varrella Kiinassa, Indus-joen varrella Pakistanissa, sekä Mesopotamian, Syyrian, Egyptin ja Kreikan alueilla.

Uusien ajanjaksojen nimet ja kestot vahvistettiin Milanossa pidetyssä Kansainvälisen stratigrafisen komitean kokouksessa ja julkaistiin lopulta heinäkuun puolivälissä. Komitea perehtyi useiden vuosien aikana kertyneeseen tutkimusaineistoon. Stratigrafian komission tehtävänä on yhtenäistää geologinen ajanlasku niin, että se kuvaa kattavasti koko planeettaa koskettaneita tapahtumia.

Geostandardit eivät ole ainoita paikkoja joista todisteita kyseisten aikakausien vaihtumisesta löytyy. Tutkijat ovat havainneet merkkejä niistä kaikilta seitsemältä mantereelta, sekä myös merenpohjan pohjasedimenteistä. (Geologisten aikakausien vaihtuminen perustuu aina sedimentteihin tai niistä syntyneisiin kiviin. Kun irtoaineksen kertymisen aikana tapahtuu riittävä muutos, ajanhetki tallettuu kerroksiin niin että se on myöhemminkin havaittavissa. Tämä näkyy joko suoraan sedimenttityypistä, tai erottuu kerrostumista löytyvistä fossiileista tai vaikkapa isotooppisuhteissa.)

Uudesta määritelmästä uutisoi Suomessa ensimmäisenä Tekniikan Maailma.

Geologisen ajanlaskun lyhyt oppimäärä

Geologinen aika jaetaan eripituisiin pätkiin. Nimistössä vilisee outoja sanoja ja monenlaisia ajanmääreitä kuten "jaksoja", "kausia", "vaiheita", "aikoja". On kambrikautta, holoseenia, proterotsooista aikaa ja vaikka mitä. Kun tarkkaankin määritettyjä termejä käytetään vielä jopa ammattilaisten toimesta ristiin, ja ajanjaksojen pituudet ovat tuhansista miljardeihin vuosiin, voi tottumattoman pää mennä sekamelskassa helposti pyörälle.

Geologista aikaa voi kuitenkin ymmärtää kellon ja kalenterin avulla.

Geologiset vaiheet eli kaikkein lyhimmät määritetyt hetket on helppo mieltää ikään kuin "geologisina sekunteina". Nyt hyväksytyt aikajaksot ovat juuri tällaisia: Meghalayan-"sekunnin" pituus kesti ~4200 vuotta, sitä edelsi ~3900 vuoden pituinen northgrippian, ja niitä ennen oli greenlandian (~3400 vuotta).

Meneillään on "tämän minuutin kolmas sekunti".

Useampi sekunti muodostaa tietystikin "geologisen minuutin" eli epookin. Juuri nyt on meneillään 11 700 vuotta kestänyt holoseeni. Tämä epookki on viimeisen jääkauden loppuessa alkanut lämmin kausi, interglasiaali. Sitä edelsi pitkä toistuvien jääkausien ja niiden välisten interglasiaalien värittämä edellinen "minuutti", pleistoseeni-epookki, joka tietystikin jaetaan edelleen omiin "sekunteihinsa".

Meneillään on "tämän tunnin toinen minuutti".

Viimeisimmät geologiset ajanjaksot.

Seuraava pidempi ajanjakso eli kausi vastaa "geologista tuntia". Holoseeni ja pleistoseeni muodostavat yhdessä näin kvartäärikauden, jota värittävät kylmien jääkausien ja lämpimien välihetkien epäsäännöllisen säännöllinen vaihtelu. Kvartääri alkoi 2 588 000 vuotta sitten, ja sitä edelsivät 20 miljoonan vuoden pituinen neogeenikausi ja 43 miljoonan vuoden paleogeenikausi. (Aiemmin neogeeni ja paleogeeni tunnettiin yhdessä tertiäärikautena, joka on kuitenkin nykyisin vanhentunut termi.)

Meneillään on "tämän päivän kolmas tunti".

Sitten siirrytään "geologiseen päivään" eli maailmankauteen. Nykyinen kenotsooinen maailmankausi alkoi 66 miljoonaa vuotta sitten kuuluisassa mullistuksessa, jossa dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon. Maailmankautemme ehkä merkittävin piirre on hidas (joskin hieman sahaava) jäähtyminen ja nisäkkäiden valtakausi. "Eilen" oli siis dinosaurusten hallitsema 185 miljoonan vuoden mesotsoiinen maailmankausi, ja "toissapäivänä" 290 miljoonan vuoden paleotsooinen maailmankausi. Tuolloin elämä monimuotoistui ja levittäytyi maalle.

Meneillään on "tämän kuun kolmas päivä".

Seuraava pidempi aikapätkä on eoni (tai aioni) eli "geologinen kuukausi". Elämme yhä sitä samaa fanerotsooista eonia, jonka aikana dinosaurukset ja trilobiititkin elivät. Se alkoi jo 541 miljoonaa vuotta sitten kambrikauden räjähdyksestä, jolloin elämä monipuolistui muutaman miljoonan vuoden aikana räjähdysmäisesti. Fanerotsooinen on kuvainnollisesti planeetan "huhtikuu". "Maaliskuu" eli proterotsooinen eoni alkoi ilmakehän happipitoisuuden runsastuessa ja kesti noin kaksi miljardia vuotta. Sitä edeltävä "helmikuu" taas oli puolentoista miljardin vuoden pituinen, ja tuolloin syntyivät mantereet. (Suurin osa Suomen kallioperästä on muuten muodostunut "helmi-maaliskuussa".) Planeettamme muodostui "tammikuussa" hadeeisen eonin aikana. Tuolta ajalta on jäljellä lähinnä joitain mineraalikiteitä sekä teoreettisia laskelmia.

Meneillään on siis Maan kehityksen "neljäs kuukausi".

Kuluvaa "geologista vuotta" eli ns. supereonia ei ole määritetty. Fanerotsooista eonia edeltänyttä noin neljän miljardin vuoden pituista aikaa kutsutaan usein prekambriksi, joka olisi siis sen ajan supereoni. Mutta ainoastaan epävirallisesti.

Näin määriteltynä tällä hetkellä on fanerotsooisen "kuun" kenotsooinen "päivä", kello kvartääri"tunti", holoseeni"minuutti" ja meghalayan"sekunti".

Seuraava "sekunti" (tai ehkä jopa "minuutti" tai "tunti") tulee kaikella todennäköisyydellä olemaan antroposeeni. Kansainvälinen stratigrafinen komitea ei kuitenkaan vielä hyväksynyt antroposeenia viralliseksi aikakaudeksi, sillä huimista ympäristövaikutuksistaan huolimatta ihmisen toiminta ei vielä ole kunnolla ehtinyt kerrostua globaaliin geologiseen aineistoon.

Kelloon ja kalenteriin on kuitenkin kaksi merkittävää eroa. Ensinnäkin tietyn tason ajanjaksojen lukumäärät suuremmassa yksikössä vaihtelevat geologiassa joskus paljonkin - eli "sekuntien" määrä "minuutissa", tai "päivien" määrä "kuukaudessa" ei ole ennalta määrätty. Toiseksi myöskään "sekuntien" tai minkään muunkaan ajanjakson pituus ei ole ennalta määrätty, vaan rajat pistetään sinne mistä niitä löytyy.

Lisätietoa geologisesta ajanlaskusta löytyy esimerkiksi geologia.fi-sivustolta. Geologisia aikakausia kuvaava ja uusilla tiedoilla päivitetty taulukko on ladattavissa stratigrafisen komission sivuilta (englanniksi).

Lähde: Kansainvälisen stratigrafisen komitean tiedote.

Kuvat: David Pacey / Flickr (otsikko); www.stratigraphy.org (taulukko); Kansainvälinen stratigrafinen komissio (stalagmiitti)

Päivitys 24.7. klo 20.20: Otsikkoa muutettu.

Muissakin kivissä on kulumisen merkkejä, suurin osa niistä näyttää olevan haljenneita, monet useampaan osaan, yksi jopa siististi viipaleiksi kuin ruokakaupoissa valitettavan yleisiksi käyneet valmiiksi viipaloidut leivät.

Nevalla kasvaa kituliaita mäntyjä, juuri sen korkuisia, että katse ei yllä kovin kauas. Varsinainen kohde ilmestyy eteen yllättäen ja se yllättää myös koollaan. Lohkare on todella iso. Ja se näyttää kuin taivaasta tipahtaneelta.

Ympäri Suomen on isoja kiviä kummallisissa paikoissa. Erikoisimpia ovat "kiikkukivet", jotka näyttävät tasapainoilevan painovoimaa uhmaten avokallioilla. Muutenkin kivikkoisessa ja kallioisessa maastossa ne eivät kuitenkaan ole olleet välttämättä niin suuria ihmetyksen aiheita kuin siirtolohkareet, jotka näyttävät olevan aivan väärässä paikassa, tässä tapauksessa keskellä hetteikköistä nevaa.

Tällaiset mystiset kivet ovat saaneet entisaikojen ihmiset keksimään erilaisia selityksiä niiden arvoitukselliselle alkuperälle. Niitä ovat valtaisilla voimillaan kuljetelleet milloin metsiä asuttavat hiidet, milloin jättiläiset, milloin itse piru. Jotain yliluonnollista kookkaiden kivien takana täytyi olla.

Jättiläiset ovat muutenkin olleet ahkeria maaston muokkaamisessa. Esimerkiksi matalan Halsuanjärven poikki kulkee karikko, jonka kivet ovat toisen rannan lähettyvillä paljon isompia kuin toisella.

Tarinan mukaan järven vastakkaisilla rantamilla on muinoin asustanut jättiläisiä, jotka syystä tai toisesta riitaantuivat keskenään. Ne alkoivat heitellä toisiaan kivillä, mutta kun toisella rannalla viihtyneet jättiläiset olivat isompia, ne jaksoivat paiskoa kookkaampia kiviä.

Entisaikain tutkijat eivät olleet kovin paljon paremmin perillä asioista, sillä jopa geologiassa uskottiin hiidenkiviksi kutsuttujen lohkareiden päätyneen kummallisille paikoilleen raamatussa kuvaillun vedenpaisumuksen mukana.

Sittemmin on selvinnyt, että syypää on jääkausi. Kallioperää murskanneen, hioneen ja siloitelleen mannerjään sekä siitä irronneiden jäävuorten mukana on kulkeutunut hienojakoisemman maa-aineksen lisäksi valtavia talon, jopa hyvinkin ison talon kokoisia kiviä.

Kun jää on sitten sulanut ja vetäytynyt kohti pohjoista, näitä siirtolohkareita on sirottunut maastoon sinne tänne mitä ihmeellisimpiin paikkoihin, hyvin kauas kallioista, joista jään voima on ne aikoinaan irti murtanut.

Kuvat: Markus Hotakainen

Numeroista innostuneille voi todeta vielä sen, että tänään Maan ollessa kaukaisimmillaan Auringosta, on Maan ratanopeus 29,5 kilometriä sekunnissa, eli 106 376 kilometriä tunnissa. Keskimäärin nopeus on 30 km/s.

Jos vauhti tuntuu suurelta, niin taivaanmekaniikan yksinkertaisten lakien mukaan laskettuna tämä vauhti ei ole paljoakaan verrattuna lähempänä Aurinkoa kiertäviin planeettoihin. Venuksen nopeus on keskimäärin 35 km/s ja Merkuriuksen yli 47 km/s. Ja samalla Aurinkokuntamme kiitää noin 200 kilometrin sekuntinopeudella (720 000 km/h) Linnunradan keskustan ympäri.

Kaikkien sisäplaneettojen radat ovat varsin pyöreitä, vain Merkurius on selvemmin soikea. Tarkalleen mikään niistä ei kuitenkaan ole aivan pyöreä.

Vaikka kaikki näyttää siis kesäisen seesteiseltä ja rauhalliselta, kiidämme avaruudessa kovaa vauhtia. Yllättäen siis nyt kesällä olemme siis kaukana Auringosta. Vuodenajathan johtuvat maapallon pyörimisakselin kaltevuudesta, ei kiertoradan lievästä soikeudesta – ja kun sanotaan, että nyt on kesä, niin kannattaa muistaa, että eteläisellä pallonpuolella on nyt talvi.

Radan soikeus vaikuttaa kuitenkin siihen, että laskennallisesti täällä pohjoisella pallonpuolella kesä on viisi päivää pitempi kuin talvi; ratanopeus kun on kaukana ollessa hieman pienempi.

Tätä kiertoradan kaukaisinta pistettä kutsutaan apheliksi. Pohjana on kreikan sanat apo, joka tarkoittaa "kaukana", ja helios, joka puolestaan tarkoittaa Aurinkoa. Aurinkoa kiertävän radan läheisin piste sen sijaan on nimeltään periheli sanan peri, eli "lähellä" mukaan. Näitä sanoja muutetaan aina sen mukaan, mitä kappaletta kierretään: esimerkiksi Maan tapauksessa nämä ovat apoogeum ja perigeum.

Otsikkokuvassa on Aurinko kuvattuna tänään Big Bearin aurinko-observatoriolla GONG-teleskoopilla. Kuva näyttää Auringon näkyvän valon alueella ja kuten näkyy, ei siinä ole juurikaan tänään pilkkuja. Olemme Auringon aktiivisuusminimissä.