hyönteiset

Ötökkä opettaa kaivosrobotin tekijöitä

Ma, 08/05/2019 - 12:05 Toimitus
Robominers ottaa oppia ötököistä

Millainen on parhain mahdollinen kaivosrobotti? Kenteis oppia kannattaisi kysyä ötököiltä, jotka tonkivat reippaasti maaperää ja ovat kehittyneet vuosituhansien kuluessa varsin päteviksi kaivajiksi. 

Tampereen yliopiston mekatroniikan tutkimusryhmä on mukana espanjalaisten vetämässä ROBOMINERS-hankkeessa. Sen tarkoituksena on rakentaa prototyyppi pienestä, luontoa jäljittelevästä ja itse itsensä kokoavasta kaivosrobotista, jonka avulla kaivostoiminta on tarkempaa ja ympäristöystävällisempää.

Erikoista kehitettävässä prototyypissä on myös se, että se pystyy kokoamaan itse itsensä osista ja konfiguroimaan itsensä eri työtehtäviä varten. Siksi kaivosta varten tarvitaan vain kapea kuilu, jos osat voidaan laskea maan alle.

Vast'ikään Horizon 2020 -rahoitusta saaneessa nelivuotisessa hankkeessa kehitetään laajemmin autonomisiin kaivosrobotteihin perustuvaa tulevaisuuden kaivosta, jonka avulla myös pienten ja vaikeasti saavutettavien mineraalivarantojen kaivaminen on mahdollista.

"Tutkimuksemme voi mullistaa koko kaivosteollisuuden", toteaa professori Kari T. Koskinen Tampereen yliopistosta vaatimattomasti yliopiston tiedotteessa

"Tulevaisuudessa ei kenties tarvita enää suuria kaivosalueita, vaan pienet robotit työskentelevät maan alla louhien esiintymät tarkasti ja luontoa vahingoittamatta."

Kehitteillä oleva robottimainari pystyy työskentelemään myös veden alla, mikä tarkoittaa lisää hyötyjä ympäristölle sekä huomattavia kustannussäästöjä: kaivoksia ei olisi tarpeen pumpata tyhjiksi niihin nousevasta vedestä, mikä vähentää käsiteltävän jäteveden määrää.

Myöskään valtavia kasoja jätekiveä ei synny, sillä robotti louhii vain tarpeellisen. Pienet määrät jätekiveä voidaan käyttää jo kaivettujen osien täyttämiseen.

Roboteissa hyödynnetään erilaisia tekoäly- ja koneoppimissovelluksia, joiden avulla ne osaavat liikkua kaivoksessa ja tunnistaa louhittavat mineraalit.

"Esimerkki aivan uudenlaisista sensoreista ovat eräänlaiset keinotekoiset tuntosarvet, joiden avulla robotti havainnoi ympäristöään", Koskinen kertoo.

ROBOMINERS-hankkeen taustalla on huoli Euroopan omavaraisuudesta ja huoltovarmuudesta. Robottien avulla olisi mahdollista myös päästä taloudellisesti järjevästi käsiksi myös vanhoihin, jo perinteisin menetelmin kaivettuihin kaivoksiin jääneisiin varantoihin.

Tampereella osataan robotiikka

ROBOMINERS-hanketta johtaa espanjalainen Universidad Politecnica de Madrid, ja mukana on Tampereen yliopiston lisäksi 12 muuta partneria, joiden joukossa yliopistoja, tutkimuslaitoksia ja yrityksiä.

Tamperelaiset ovat omiaan tässä hankkeessa, koska Tampereen teknillisessä yliopistossa (joka yhdistyi vuoden 2019 alussa Tampereen yliopiston kanssa) on kehitetty runsaasti erityyppistä robotiikkaa ja vaativaa konetekniikkaa.

Hanke on myös erittäin poikkitieteellinen, sillä insinöörien lisäksi mukana hankkeessa on muun muassa geologeja.

Vaikka tuloksena toivotaan olevan uudenlaisia, kaupallisesti hyödynnettäviä kaivosrobotteja, on hankkeelle prototyypin rakentaminen kuitenkin tutkimushanke – ei vain insinööriratkaisu olemassaolevaan ongelmaan.

(Juttu on Tampereen yliopiston tiedote hieman editoituna. Otsikkokuva: Robominers.)

FoodiEX haluaa syömäreitä kehittämään öklöruokaa

Ti, 03/06/2018 - 16:02 Toimitus
Ruokaa! Kuva: Alex Iby

Hyönteisten ja rikkakasvien syönti saa monilla yökkäämisreaktion päälle, mutta miksi? Turun yliopiston Funktionaalisten elintarvikkeiden kehittämiskeskuksen FoodiEX -hanke koettaa selvittää mikä uusien bioruokaraaka-aineiden syömisessä oikein tökkii.

Funktionaalisten elintarvikkeiden kehittämiskeskus, eli FFF kehittää ja tutkii tulevaisuuden elintarvikkeita. 

Niistä puhuttaessa ei voida ohittaa hyönteisiä ja rikkakasveja, jotka voisivat olla vastaisuudessa olennainen ruokavaliota täydentävä ja rikastuttava osa. Ongelmana on kuitenkin näiden uusien bioruokaraaka-aineiden maine ja niihin liittyvät ennakkoluukot.

Siksi FoodiEX -hanke etsii ratkaisuja siihen, miten näiden käytön kuluttajakokemusta voitaisiin parantaa.

FoodiEX -hanke etsiikin nyt kuluttajia, jotka voisivat auttaa tässä.

"Toivomme mukaan erityisesti ruoka-alan vaikuttajia, joilla on jo yleisö ja joilla on halu auttaa tutkimustyötä, uteliaisuutta oppia ja halua kehittää uutta", hankkeen koordinaattori Laura Forsman sanoo.

"Hankkeessa otetaan pöydälle tulevaisuuden bioruokaraaka-aineita ja muokata niistä kahden kiinnostavan keinon avulla paremmin kuluttajia miellyttäviä ja houkuttelevia. Keinot ovat ihmisen moniaistisen kokemisen ymmärrys ja hyödyntäminen ja aktiivisten kuluttajien osallistaminen raaka-aineiden kuluttajakokemuksen kehittämiseen." 

Molemmat keinot ovat asiakaskokemuksen saralla isoja teemoja, jotka yhdessä kattavat hyvin kuluttajien kokemusmaailmaan vaikuttamisen.

"Moniaistisen kokemisen tutkimus antaa tuotekehitykseen eväitä konkreettisella, aistihavaitsemisen tasolla", selittää Forsman.

"Mutta se ei yksin riitä vaan ihmisen kokemiseen vaikuttavat sosiaaliset tekijät täytyy myös ymmärtää ja ottaa huomioon. Siihen apua kaivataan yleisiin mielipiteisiin vaikuttavilta suunnannäyttäjäkuluttajilta – ihmisiltä, jotka muokkaavat sosiaalista todellisuuttamme samoin, kuin mitä erilaiset aistiärsykkeet ja niiden yhdistelmät muokkaavat aistittavaa todellisuuttamme."

Hyönteisiä tarjolla Thaimaassa. Kuva: Wikipedia
Hyönteisiä tarjolla Thaimaassa.

 

Maailman suurin ruokatrendi on nälkä

Hanke linkittyy tiiviisti nälänhätää vastaan taistelevan Yhteisvastuu-keräyksen nimeämään vuoden suurimpaan ruokatrendiin: tänäkin vuonna suurin globaali ruokatrendi on se, ettei ruokaa ole. 

Afrikassa ja Lähi-idässä yli 20 miljoonaa ihmistä elää nälänhädän partaalla. 

Ilmastonmuutoksen vaikutukset pienentävät globaalia ruokasatoa, joka on jaettava yhä kasvavan väestön kesken. Forsman arvioikin, että vuoden 2018 suurin ruokatrendi lienee tullut jäädäkseen.

Ratkaisuja ristiriitaan haetaan monilla rintamilla: kasvissyönti ja lihan syömisen vähentämiseen tähtäävä sekasyönti ovat nosteessa, ruokahävikin hyödyntämiseen on herätty ja useita esimerkkejä innovatiivisesta sivuvirtojen hyödyntämisestä on nähty. 

"Silti tämä ruokatrendi vaatinee jatkossa meiltä myös vieraampien ruokaraaka-aineiden nielemistä. Puhutaan sellaisista proteiinin lähteistä kuin jauhomadot ja hyönteiset, tai vitamiinin lähteistä kuin rikkakasvit ja kasvisten ns. jämät."

FoodiEX-hanke on yksi FFF:n pyrkimyksistä tarttua ongelmaan.

Business Finlandin ja hankkeen yhteistyöyritysten Atrian, Fazer FoodServicen, Domretorin ja PackgeMedian rahoittaman hankkeen tavoitteena on aikaansaada uudenlainen tuotekehitysprosessi elintarvikeyritysten käyttöön. 

Jos siis haluat edistää ruokakulttuurimme muutosta ja kestävää kehitystä, olet kiinnostunut oppimaan uutta ruoan moniaistisen kokemisen teemoista ja sinulla on sinulla yleisö, joka kuuntelee ja katselee, niin ota yhteyttä Lauraan: laura.forsman@utu.fi!

*

Juttu on Turun yliopiston lähettämä tiedote vain hieman editoituna. Otsikkokuva: Alex Iby / Unsplash, hyönteiskuva: Wikipedia

Harrastajien avulla paljastettu maahanmuuttaja: peltovirnaperhonen

Ke, 10/25/2017 - 20:59 Toimitus
 Peltovirnaperhonen. Kuva: Anssi Teräs

Suomalaisten hyönteisharrastajien havaintoihin pohjautuva tutkimus osoittaa, että parikymmentä vuotta sitten omaksi lajikseen tunnistettu peltovirnaperhonen on levinnyt laajalti Suomeen. Aktiivisten harrastajien keräämät havainnot ja kokoelmanäytteet ovatkin ensiarvoisen tärkeitä luonnossa tapahtuvien muutosten seurannassa.

Suomen luonnossa liikkuu runsas joukko hyönteisharrastajia kamerat, haavit, ynnä muut pyydysvälineet mukanaan.

Tämä vapaaehtoisporukka tuottaa vuosittain valtavan määrän havaintoaineistoa hyönteisten runsaudesta ja luonnossa tapahtuvista muutoksista. Suomen hyönteislajisto on voimakkaassa muutoksessa, mutta aktiivisten harrastajien ansiosta se tunnetaan poikkeuksellisen hyvin.

"Viime vuosina vastaan on tullut yhä useammin eteläisiä lajeja, joita ei näillä leveysasteilla ole totuttu näkemään", kertoo Turun yliopiston biodiversiteettiyksikön tutkija Samuli Lehtonen.

"Nopeasti lisääntyvät ja leviävät hyönteiset ovatkin ilmastonmuutoksen ensiairuita. Aktiivinen keräily mahdollistaa muutoksen seuraamisen reaaliajassa."

Vuodesta 2011 alkaen perhosharrastajat eri puolilla Etelä-Suomea ovat havainneet tyypillisesti metsissä viihtyvää virnaperhosta yhä runsaammin lajille oudoista paikoista, kuten pelloilta ja avoimilta joutomailta.

Tämä herätti epäilyn, että Keski-Euroopan avomailla viihtyvä ja vasta parikymmentä vuotta sitten omaksi lajikseen tunnistettu peltovirnaperhonen on levinnyt Suomeen. 

"Nämä kaksi virnaperhoslajia ovat malliesimerkki niin sanotuista kryptisistä lajeista, joita ei voi varmuudella erottaa toisistaan ulkonäön, vaan ainoastaan DNA:n perusteella", Lehtonen toteaa.

Turkulaistutkijat lähtivät selvittämään tavoiltaan poikkeavien virnaperhosten identiteettiä DNA-laboratoriossa. Tutkimuksia varten harrastajat keräsivät kymmeniä virnaperhosnäytteitä eri puolilta Etelä-Suomea. Entomologisk Tidskrift -lehdessä julkaistu tutkimus paljasti, että eteläinen peltovirnaperhonen esiintyy koko etelärannikon leveydeltä Ahvenanmaalta Itä-Suomeen asti.

Harrastajat paljastivat hyönteisten massakadon

Viime vuonna uutisoitiin Living Planet -indeksin osoittavan maailman selkärankaisten eläinten yksilömäärien puolittuneen 1970-luvulta tähän päivään tultaessa. Paraikaa maailmaa kuohuttaa ehkä vielä hälyttävämpi tutkimus, jonka mukaan hyönteisten lukumäärä on romahtanut katastrofaaliset 76 prosenttia viimeisten 25 vuoden aikana. 

Ekologisen maailmanlopun merkiksikin tulkittu hyönteisten katoaminen olisi jäänyt huomaamatta ilman vapaaehtoisten hyönteisharrastajien pitkäaikaiseen keräilyyn perustuvia havaintosarjoja.

"Nämä tutkimukset osoittavat tavallisten hyönteisharrastajien keräämien aineistojen korvaamattoman arvon ympäristömuutosten seurannassa ja luonnonsuojelussa", toteaa Åbo Akademin eläinkokoelmista vastaava museomestari Anssi Teräs.

*

Juttu on Turun yliopiston tiedote hieman edioituna.

Harvinaisen kaunis kirja tutuista ja oudommistakin rantahyönteisistä

Ke, 05/31/2017 - 23:07 Jarmo Korteniemi

Sami Karjalaisen kirja näyttää ennennäkemättömiä yksityiskohtia vesiemme hyönteisistä - niin pinnan alta kuin päältäkin. Kiinnostaako, miltä inisevän hyttysen siipi tai päivänkorennon turbaanisilmä näyttävät, tai että mikä ihme on vellamoinen tai vesihiippari? Sitten tämä kirja on sinulle.

Rantakivien yllä lentelee ja vedessä uiskentelee kesäisin monenmoisia ötököitä. Harvempi on kuitenkaan viitsinyt tai edes osannut tarkastella niitä lähemmin.

Sami Karjalaisen tuore kirja Rantojen hyönteiset tuo tämän yllättävän kiintoisan ja näyttävän maailman lukijan silmien eteen ennennäkemättömän tarkasti. Kirja on harvinaisen kaunis, ja lisäksi tietoa täynnä. Hyönteisistä aiemmin mitään tietämätönkin saa opuksesta kivan tietopaketin. Vaikka kirjassa esitellään hyönteismaailman kirjosta vain pienenpieni osa, on siinäkin paljon ihmettelemistä.

Karjalainen on pitkän linjan hyönteiskuvaaja ja -tuntija. Hänen kynästään ja kamerastaan on jo ilmestynyt useita muitakin tieto- ja kuvakirjoja mm. korennoista ja hepokateista. Lisää infoa miehen omilta www-sivuilta.

Kirjassa käydään läpi yhteensä 18 Suomessa esiintyvää vesihyönteisryhmää. Mukana ovat esimerkiksi malluaiset, sukeltajat, paarmat, hyttyset, päivän- ja sudenkorennot, sekä monenmoiset luteet. Jokaiselle heimolle (tai lahkolle) on omistettu oma lukunsa, joissa eläimistä kerrotaan yleistietoa ja näytetään tarkkoja yksityiskohtia.

Rantojen hyönteiset -kirjan pääosassa ovat ehdottomasti kuvat. Ne ovat monessakin suhteessa häkellyttäviä ja silmiähiveleviä. Mukana on paitsi kiehtovia otoksia hyönteisistä luonnollisessa ympäristössään, myös ultratarkkoja otoksia niiden erilaisista silmistä, siivistä, suuosista ja raajoista. Kuvia katsellessa ei voi kuin vain ihmetellä kuinka kekseliäitä Karjalaisen kuvaustekniikoiden täytyy olla. (Oiva esimerkkisarja kuvista löytyy vaikkapa Helsingin Sanomien arvostelun yhteydestä.)

Karjalainen onnistuu maalaamaan eläimistä kiintoisia myös leipätekstissä, jota kirjasta on ehkä kolmannes. Teksti saa pidettyä hyönteisistä kiinnostuneen lukijan huomion aina loppuun saakka. Tietosisältö on asiantunteva, mutta toisaalta riittävän kevyttä, että sen ehtii kiireisempikin lukea.

Yksityiskohtia tekstiin ammennetaan tieteellisistä tutkimuksista. Tiesitkö vaikkapa, että vain kaksimillinen kääpiömalluainen päästää (kokoonsa nähden) koko eläinkunnan kovimman, 80 desibelin äänen – ja vieläpä sukuelimillään? Tai että useiden vesihyönteisten kotelot kykenevät liikkumaan? Tai että hopeasepät pyörähtelevät vedessä tuon tuosta jopa kolmen g:n kiihtyvyydellä? Tai että vaaksiainen nimeltä tihkujortikka on maamme suurimpia hyönteisiä? Osaatko edes arvata, mitä mahtavat olla vetiäinen, virtalouhekas, järrisirvikäs, ja kelliäinen?

Teksti on mielenkiintoista ja kieliasu pääosin sujuvaa, vivahteikastakin. Ajoittain asia kuitenkin pomppii hieman sinne tänne, ja toistoa tulee hieman turhan usein - etenkin kappaleesta toiseen siirryttäessä. Esimerkiksi hyönteisten kehityksestä (toukkavaiheista, nymfeistä, koteloista ja esiaikuisista) kerrotaan aivan yleistä asiaa ympäri kirjaa. Toiston olisi voinut välttää kertomalla yleiset asiat sivulla tai parilla kirjan alussa, ja keskittyä hyönteisryhmien kohdalla niiden erityisiin outouksiin.

Myös kuvat, tai oikeammin niiden esittelyn, olisi joiltain osin voinut hoitaa paremmin. Nyt kuvissa komeilevat saman kokoisina eläimet, joiden kokoero on luonnossa jopa satakertainen, mutta vain muutaman ohessa kerrotaan mitään kuvan mittakaavasta. Lukijan on vaikea hahmottaa kuinka suuresta ötökästä (tai ötökän osasta) milloinkin on kyse. Siellä täällä tekstin tueksi olisi myös voinut merkitä muita selityksiä, etenkin pienimpiin kuviin.

Mitä kirja sitten ei ole? Se ei ole tunnistusopas, vaan kertoo erilaisista lajiryhmistä. Silti sen kuvat ja selitykset auttavat helposti hahlomaan luonnosta huomatut hyönteiset ainakin lahko- tai heimotasolle. Tiedonjanoisena lukijana toivoisi kuitenkin vielä hyönteisryhmäkohtaista kirjallisuusluetteloa, tai vaikkapa itse lajienkin listaamista nimineen ja lähdeviitteineen. Sellainen auttaisi hahmottamaan kokonaisuutta. Nyt kirjan lopusta löytyy vain sekalainen 15 teoksen kirjallisuusluettelo, jolla pääsee jotenkuten sukeltamaan syvemmälle vesihyönteisten maailmaan.

Kirja kertoo myös vain vesihyönteisistä. Siitä siis puuttuvat tyystin kaikki muut vesien öttiäiset, kuten hämähäkit, punkit, siirat, äyriäiset ja moninaiset madot.

Rantojen hyönteiset -kirja loppuu kirjoittajan viestiin: "Toivon, että tämä kirja paitsi levittäisi vesihyönteistietoa niin myös sytyttäisi joissain lukijoissa kipinän [vesihyönteis]harrastukseen." Helppo ja opettavainen harrastus alkoi oitis kiinnostamaan, ainakin tämän arvostelun kirjoittajaa!

Kirja sopii hyvin niin nuorille kuin vanhemmillekin tiedonjanoisille.

Kirjan tarkemmat tiedot:

  • Nimi: Rantojen hyönteiset
  • Kirjoitaja: Sami Karjalainen
  • 192 sivua (josta n. 1/3 tekstiä ja 2/3 kuvia)
  • Julkaistu: 2017 (⇒ Docendo)
  • ISBN: 978-952-291-334-0

Luonnon oma pakkasneste pitää eläimet hengissä talvella

Ti, 01/24/2017 - 16:04 Toimitus

Talvi ja pakkanen ovat vaaraksi eläimille. Jos solut pääsevät jäätymään, ne rikkoutuvat ja eläin kuolee. Eläinten talvikausi kuluukin pakkasen vastaisessa taistelussa, jossa konstit ovat monet.

Vaihtolämpöiset eläimet, kuten matelijat, sammakkoeläimet ja selkärangattomat, eivät pysty estämään jäähtymistä omalla lämmöntuotolla.

Ne ratkaisevat asian jäänestoaineilla tai alijäähtymisellä, johon liittyy hallittu jäätyminen. Jälkimmäistä esiintyy esimerkiksi sammakkoeläimillä, jotka voivat vaikuttaa hyvinkin jäisiltä.

”Jäätyminen vaatii siemenen, hiukkasen, josta jäätyminen alkaa. Mutkikas mekanismi ohjaa jäätymissiemenet solujen ulkopuolelle”, selittää biologian emeritusprofessori Esa Hohtola Oulun yliopiston mainiossa nettijutussa.

”Tällöin lämpötila on jäätymispisteen alapuolella ilman että solu jäätyy, eli se on alijäähtynyt.”

Monet vaihtolämpöiset, mm. eräät arktiset kalalajit, alijäähtyvät toisella tapaa.

”Niin sanotut anti-freezeproteiinit eristävät jääkiteen solun sisällä niin, ettei se pääse kasvamaan.”

Jäänestoaineet puolestaan alentavat solun jäätymispistettä. Niitä käyttävät ennen kaikkea hyönteiset. Glykolin tyyppisten aineiden ansiosta jäätymispiste voi olla jopa alle −30°C; kylmänhorroksessa olevan perhosen lämpötila on sama kuin ympäristön, mutta jos lämpötila laskee vähänkin kriittisen rajan alle, solut jäätyvät ja rikkoutuvat.

Solunesteen jäätymispiste alenee myös väkevöittämällä, poistamalla siitä vettä. Näin esimerkiksi kyy pystyy talvehtimaan paikassa, jossa sen lämpötila laskee nollan alapuolelle.

Toisinaan väkevöityminen liittyy hallittuun jäätymiseen, ja myös jäänestoaineiden ja alijäähtymisen yhdistelmiä esiintyy.

Pikkunisäkkäät pysyvät aktiivisina hangen alla

Vaihtolämpöisten, ympäristön lämpötilaa seurailevien eläinten horrosta sanotaan kylmänhorrokseksi. Tasalämpöisillä eläimillä eli nisäkkäillä ja linnuilla taas esiintyy talvihorrosta, jossa aineenvaihdunnan taso ja ruumiinlämpö eivät laske yhtä dramaattisesti.

Talvihorros on säädellympää. Jos ruumiinlämpö uhkaa painua alle jäätymispisteen, elimistössä käynnistyvät tämän estävät reaktiot.

”Ulkoisiin ärsykkeisiin eläin ei yleensä reagoi. Se ei liiku, syö tai ulosta, mutta lämmittää itsensä muutaman viikon välein normaalilämpötilaan. Yksi teoria on, että horros kerryttää univelkaa ja eläimen on pakko ’herätä nukkumaan’. Talvihorrostavia nisäkkäitä on Suomessa kuitenkin hyvin vähän: siilitammihiirikoivuhiirilepakot.”

Moni nisäkäs on talvisaikaan aktiivinen.

”Esimerkiksi kärppä majailee onkaloissa, ja lumen alla elää pikkunisäkkäitä, jotka eivät altistu koville pakkasille. Mutta vaikka asiaa ei ole tutkittu, veikkaan että myyrillä ja päästäisillä esiintyy lyhytaikaista horrosta”, Hohtola sanoo.

Talvihorroksella on monia muotoja. Kesto vaihtelee ja venyy jopa puoleen vuoteen. Arktinen maaorava pudottaa lämpötilansa hieman nollan alapuolelle. Toisessa ääripäässä on karhun talviuni.

”Ruumiinlämpö laskee vain muutaman asteen, aineenvaihdunta ja syke suhteessa enemmän. Karhu kääntyilee pesässään, emo myös synnyttää siellä. Lisäksi se reagoi ympäristöönsä, kuten tietävät metsästäjät, jotka saavat pesästä kimppuunsa pirun vihaisen karhun. Mäyrällä ja supikoiralla esiintyy samantapaista talviunta.”

Lumivaaksiainen. Kuva: Esa Hohtola
Erityisesti hyönteiset käyttävät jäänestoaineita, jotka alentavat niiden solujen jäätymispistettä. Kuvan lumivaaksiainen pystyy liikkumaan pakkaslumella aina -5 °C asti. Kuva: Esa Hohtola.

Linnut ovat minikokoisia lämpövoimalaitoksia

Säästöliekillä eläminen ja ruumiinlämmön laskeminen ovat tarpeen, sillä lämmöntuotto vaatii energiaa, ravintoa, josta on talvella puutetta.

Rasvakudos ei kuitenkaan kuluta energiaa vaan varastoi sitä. ”Samalla rasvaprosentilla iso eläin on paremmassa asemassa, koska ulkopinta on pienempi ja energiaa kuluu vähemmän suhteessa painoon”, Hohtola sanoo.

Siksi onkin yllättävää, että linnuista vain yksi laji, pohjoisamerikkalainen horroskehrääjä, vaipuu viikkokausien talvihorrokseen. Useimmat linnut hyödyntävät lyhytkestoista horrosta, joka voi olla syvää tai matalaa ja kestää yön tai päivän yli.

”Linnuilla on valtava kyky lihaslämmöntuottoon. 40 asteen pakkanen ei ole mikään ongelma”, Hohtola selittää. ”20­−30 asteen pakkanen nostaa energiantarpeen ehkä kolminkertaiseksi lepotasoon nähden, lentäminen kymmenkertaiseksi.”

Suomen noin 250 lintulajista parisataa muuttaa toki talveksi etelään, mutta niistäkin jokunen yksilö jää aina testaamaan kylmänkestävyyttään. Osittaismuuttajilla määrä on paljon suurempi.

Talveksi jäävät linnut huolehtivat energiatasapainostaan lisäämällä syömistä ja vähentämällä lentämistä.

”Yöpymispaikasta ruokapaikalle, lepoa, ruokailu ja takaisin”, Hohtola kuvailee. ”Pikkulinnuilla ei ole pienen kokonsa takia paastonkestävyyttä: päivällä kerätty rasva kulutetaan yöllä. Esimerkiksi talitintti käyttää ison osan talvipäivästä syömiseen ja voi nousta pimeälläkin ruokailemaan.”

Useimpien lajien tapaan tintit ovat individualisteja eivätkä lämmitä toisiaan keräytymällä yhteen. Moni paleltuu yöllä kuoliaaksi koloonsa.

Yhdessä yöpyjiä ovat ainakin peltopyypyrstötiainen ja peukaloinen. Päiväsaikaan peltopyyt myös ruokailevat ja lepäävät kylki kyljessä, kun taas puukiipijät voivat mennä rinkiin puunkylkeen.

”Lintujen yöpymisestä tiedetään harmittavan vähän. Esimerkiksi tilhet vain katoavat yöksi jonnekin. Pikkulinnuista urpiainenpulmunen ja punatulkku menevät kieppiin pehmeän lumen alle, isommista teeri ja pyy hurauttavat kovemmankin läpi.”

Uusin tutkimustieto lintujen talvehtimisesta kertoo, että ne säästävät energiaa perifeerisellä jäähdyttämisellä. Oulun yliopisto on osallistunut tutkimukseen kuvaamalla kyyhkyjä infrapunakameralla.

”Ne voivat rajata lämmityksen elintärkeisiin ydinkudoksiin. Höyhenpuvun alla oleva kudos on viileämpää. Eihän ihmisen sormien lämpötilakaan ole 37 astetta, mutta linnuilla tämä on kehittynyt pitemmälle.”

Juttu on käytännössä suoraan lainattu Oulun yliopiston artikkeli aiheesta. Sen on kirjoittanut Jarno Mällinen. Otsikkokuva: flickr / Mathias Erhart

Yökkäätkö vielä ötököille? Ei kannattaisi.

To, 09/22/2016 - 15:11 Toimitus

Suhtautuminen hyönteisen käyttöön elintarvikkeina on muuttumassa nopeasti. Näin sanoo Turun yliopisto selvityksessään, jossa tutkittiin suomalaisten ja saksalaisten kuluttajien suhtautumista hyönteisiä sisältäviin valmisruokiin.

Suomalaiskuluttajat suhtautuivat hyönteisruokaan saksalaisia positiivisemmin ja arvioivat esimerkiksi jauhomadoista valmistetut nugetit miellyttävämmiksi kuin saksalaiset vastaajat. Valtaosa molempien maiden kuluttajia suhtautuu myönteisesti hyönteisten käyttöön siipikarjan rehuna.

Näin todetaan Turun yliopiston tekemässä selvityksessä. 

Hyönteistalous onkin noussut varsin lyhyessä ajassa erääksi kiinnostavimmista vaihtoehdoista tuottaa ekologista proteiinia ravinto- ja rehukäyttöön.

"Hyönteisten kirjo on valtava, ja niiden joukosta löytyy runsaasti lajeja, jotka pystyvät tehokkaasti käyttämään niille syötetyn rehun kasvuunsa", kertoo Jaakko Korpela Funktionaalisten elintarvikkeiden kehittämiskeskuksesta. 

"Hyönteisten kasvatus vaatii vähän vettä ja siinä syntyvien kasvihuonekaasujen määrä on pieni. Elintarvike- ja rehukäytön lisäksi hyönteismaailmasta haetaan uusia entsyymejä ja antimikrobisia aineita biotekniikan ja lääketieteen sovelluksiin."

Tekesin rahoittama Turun yliopiston ja Luonnonvarakeskuksen (Luke) Hyönteiset ruokaketjussa -hanke  tutkii mahdollisuuksia hyönteisten hyödyntämiseen suomalaisessa ruokaketjussa. Tutkimus painottuu hyönteisten hyödyntämiseen sekä ruokana että eläinten ravintona aina hyönteisten kasvattamisesta kuluttajille saakka.

Hyönteisten kaupallinen käyttö elintarvikkeena tai rehuna ei ole Suomessa sallittua, mutta tähän odotetaan muutoksia EU -tasolla lähivuosina. Suomalaiset toimijat ovat jo nyt kiinnostuneita hyönteistalouden mahdollisuuksista ja pari start-up yritystä suunnittelee kasvatusteknologian vientiä.

Luke selvitti mediatutkimuksessaan, kuinka pitkällä suomalaisen hyönteistalouden innovaatiosysteemin rakentuminen on tällä hetkellä.

"Muutamat yritykset meillä ovat ymmärtäneet, että kehitystyö on aloitettava nyt, jos haluamme mukaan kilpailuun", selittää innovaatioasiantuntija Susanne Heiska Lukesta. 

"Lainsäädäntö ja viranomaishyväksyntä muuttuvat koko EU:n alueelle samaan aikaan. Jos emme tuota kotimaista hyönteisproteiinia, se tuodaan tulevaisuudessa varmasti meille muualta. Meillä rakennetaan jo hyönteistalouden uusia arvoketjuja, mutta toimijoita tarvitaan vielä monen uuden lenkin rakentamiseen." 

Luke ja Joensuun Tiedepuisto järjestävätkin marras-joulukuun vaihteessa uusia innovaatioita ja liiketoimintamahdollisuuksia etsiville yrityksille suunnatun opintomatkan Keski-Euroopan hyönteisalan edelläkävijöihin.

Hyönteisiä ihmisen ja eläinten ruuaksi

Hyönteistalouden laajat mahdollisuudet kiinnostavat maailmanlaajuisesti. Alan tutkijat ja yrittäjät kokoontuivat Saksan Magdeburgiin INSECTA 2016 kokoukseen, jossa esiteltiin uusinta tutkimusta. Yhteisenä haasteena on tehokkaan ja automatisoidun massatuotannon kehittäminen, joka huomioi hyönteisten lajityypilliset piirteet kuten lentokyvyn tai ravinnon- ja lämmöntarpeen.

"Hyönteisistä löytyy tutkimusten mukaan ravintokoostumukseltaan sopivia lajeja sekä ihmisravinnoksi että eläinten rehuksi. Useimpien hyönteisten ravintoainetiheys on perinteisiä lihaproteiinin lähteitä korkeampi, ja hyönteisillä voidaan hyvin täydentää ruokavaliota alueilla missä ruuan saatavuus on vaarassa", Korpela sanoo.

Hyönteisrehun soveltuvuutta kalojen, siipikarjan sekä sikojen ruokintaan on testattu ja tulokset kertovat, että hyönteisillä voidaan hyvin korvata osa nykyisestä rehuproteiinista. Hyönteisille syötetyn rehun koostumus ja hyönteisraaka-aineen käsittely kuitenkin vaikuttavat suuresti lopputuotteen ravintoainekoostumukseen.

Euroopassa tutkijoita kiinnostaa myös hyönteisten prosessointi, muun muassa proteiinin ja rasvojen eristämiseksi ja jalostamiseksi edelleen arvokkaammiksi elintarvikeketjun raaka-aineiksi.

Juttu perustuu lähes suoraan Turun yliopiston tiedotteeseen. Otsikkokuvassa on paahdettuja silkkitoukkia.

Video: Perhosen kehitys lähikuvanopeutusvideona

Oletko koskaan tullut ajatelleeksi perhosia? Tai perhostoukkia?

Olet tai et, tämä video näyttää varsin hienoissa lähikuvissa lähes koko perhosen elämän alun. Perhosethan käyvät läpi täydellisen muodonvaihdoksen, jonka vaiheita ovat muna, toukka, kotelo ja aikuinen.

Videolla näytetään miten perhostoukka elää ja syö, kuinka se koteloituu, miten kotelo kehittyy ja kuinka perhonen lopulta pullahtaa siitä ulos.

Kyseessä oleva perhonen on Kuningatarperhonen, eli Danaus gilippus. Sen siipien kärkiväli on 7-9 cm ja se elää ennen kaikkea Etelä-Amerikassa. Sillä on kaikkiaan kuusi toukkavaihetta, joiden päätteeksi toukka hakautuu suojaisaan paikkaan, kiinnittyy, koteloituu ja aloittaa muutoksen perhoseksi. Tämä tapahtuu 7-10 vuorokauden kuluttua koteloitumisesta.

Video: nature1upclose

(Juttua on korjattu: alun perin siipien kärkiväliksi mainittiin 70-90 cm, mikä tietysti oli väärin. Siinäpä olisi iso perhonen!)

Avainsanat

Jännittävä fossiilin fossiili löytynyt

To, 12/17/2015 - 10:07 Jari Mäkinen
Kiinalainen liitukautinen fossiili. Kuva: Chang Huali, Henan Geological Museum, Zhengzhou, Kiina

Helsingin yliopiston hyönteistutkijoiden tunnistama hyönteisfossiili on paljastunut poikkeuksellisen kiinnostavaksi. Se on 80 miljoonaa vuotta aiemmin tunnettuja vanhempi ja kertoo jännää historiaa: sen vihollinen oli lentävä dinosaurus.

Kiinan Liaoningin maakunnasta löydettiin 125 miljoonaa vuotta vanha, aiemmin tuntematon kuoriaistoukka, jolle annettiin sitä tutkineiden suomalaisten, australialaisten ja kiinalaisten tutkijoiden yhteisvoimin nimi Paleoxenus sinensis.

Lajista tekee erityisen kiinnostavan se, että sitä tavataan elävänä fossiilina nykyisin Kaliforniassa Yhdysvalloissa: Paleoxenus dohrnii -sepikkäkuoriainen elää vain Etelä-Kalifornian vuoristossa ja on hyvin harvinainen. 

Liitukautisen maailman ekosysteemistä ei ole saatu yhtä kattavasti tietoa mistään muualta maailmasta kuin Kiinasta, Yixian alueelta, josta on löydetty myös hyvin säilyneitä muinaisten lintujen ja dinosaurusten sulkia.

"Löytö on tässäkin mittakaavassa poikkeuksellinen", sanoo professori Jyrki Muona Luonnontieteellisestä keskusmuseosta Luomuksesta.

"Loistavasti säilynyt puukuoriaisen toukka osoittaa Kiinan liitukautisten Yixian-kerrostumien sisältävän täysin odottamattomasti fossiileja, joiden rakenne oli alun perin hyvin pehmeä ja hauras."

Lajikehityksen mukaisesti sisarlajeilla on yhteinen esi-isä, josta myöhemmät lajit ovat eriytyneet omiksi lajeikseen. 

Sepikät ovat lyhytikäisiä, pitkulaisia kovakuoriaisia, jotka ovat varsin taitavia lentäjiä. Ne voivat kääntyä selälleen jouduttuaan tai hypätä tiehensä erityisen ponnistusmekanismin avulla. Aikuisina sepikät ovat tyypillisesti 3 – 10 mm pituisia, tosin urokset ovat yleensä olennaisesti naaraita pienempiä.

Löydetty 34 millimetrin mittainen fossiilitoukka muuttaa käsitystämme myös kaikkien sen tuhansien sisarlajien historiasta, sillä niitäkin on täytynyt esiintyä jo 125 miljoonaa vuotta sitten. Aiemmin vanhimmat sepikkäkuoriaisten fossiililit ovat olleet lähes 80 miljoonaa vuotta nuorempia Itämeren meripihkasta tehtyjä löytöjä.

Kokonaisten hyönteisheimojen kehittymisestä historian kuluessa on esitetty vähän hypoteeseja. Luomuksen tutkijat ovat kuitenkin onnistuneet luomaan sepiköiden heimosta pätevän mallin, jonka ansiosta tutkijat onnistuivat nyt sijoittamaan toukan oikeaan kehityslinjaan. 

Suomalaisten – ennen kaikkean Muonan – maine sepikkätuntijoina on syy siihen, miksi aineisto toimitettiin juuri Helsingin yliopistoon.

Löydön ansiosta saadaan uutta tietoa liitukauden kasvillisuuden ja hyönteisten lisäksi myös muun muassa ilmastosta. Palaeoxenus-suvun ainoa elävä laji esiintyy suppealla alueella Los Angelesin itäpuolella ja sen toukat kehittyvät vain tiettyjen havupuiden ja erityisesti erään seetrin paksussa kuoressa.

Kiinalaisista kerrostumista on löydetty myös seetrien sukulaisia, joten on oletettavaa, että suvun lajien elintavat ovat ulkoisten tuntomerkkien tavoin pysyneet lähes ennallaan 125 miljoonaa vuotta. 

Merkittävin ero lieneekin siinä, että liitukaudella kuoriaisia ahdistelivat lentävät dinosaurukset, nykyään taas meikäläisten närhien siniset sukulaiset.

Kuvat:
Kiinalainen liitukautinen fossiili. (Chang Huali, Henan Geological Museum, Zhengzhou, Kiina)
Eteläkalifornialainen vuoristoendemiitti. (Jyrki Muona / Luomus)

Juttu perustuu Luomuksen lähettämään tiedotteesen.

Hyönteiset tulossa osaksi ruokaketjua

To, 11/05/2015 - 11:24 Markus Hotakainen
Punasyyskorento

Sudenkorennot eivät ihan heti ole päätymässä lautaselle, vaikka niistä varmaan saisikin rapsakkaa ravintoa. Suomen hyönteistaloutta sen sijaan ollaan kehittämässä Turun yliopiston ja Luonnonvarakeskuksen yhteishankkeena. Mukana on joukko yrityksiä koko elintarvikeketjun varrelta. 

Tavoitteena on selvittää parhaat edellytykset hyönteisten tuotannolle ja hyödyntämiselle ruuanlähteenä tai raaka-aineena ruokaketjun eri osissa aina hyönteisten kasvattamisesta kuluttajille saakka.

Hyönteiset tarjoavat kestävää ratkaisua ruuantuotannon suuriin haasteisiin, mutta niiden syöminen arveluttaa vielä suurta osaa kuluttajista. Nyt käynnistyvä tutkimus selvittää, miten hyönteisten liittäminen suomalaiseen ruokaketjuun sekä ihmisten että eläinten ravintona onnistuisi käytännössä.

"Mahdollisuus hyönteisten hyödyntämiseen omassa ruokaketjussamme on joka tapauksessa olemassa ja nyt on aika valjastaa tämä potentiaali eduksemme. Alueena hyönteisruoka on kuitenkin niin uusi juttu, ettei tutkimustietoa ole paljoa saatavilla. Hankkeen tavoite on tuottaa yritysten ja tutkijoiden yhteistyöllä uutta osaamista, jolla Suomi nostetaan uudenlaisen kansainvälisen hyönteisbiotalouden eturintamaan", sanoo projektipäällikkö Jaakko Korpela Turun yliopistosta.

Lokakuussa alkanut tutkimus on laajuudessaan ensimmäinen, joka pureutuu uudenlaisen hyönteistalouden kehittämiseen Suomessa. Korpelan mukaan asia edistyy muuallakin Euroopassa pikavauhtia ja hanke pyrkii luomaan hyvät verkostot kansainvälisiin tutkijoihin seuraavia vaiheita varten.

Vahvasti liike-elämälähtöiseen projektiin osallistuu kymmenen yritystä ruokaketjun eri vaiheilta. Mukana on muun muassa elintarvikevalmistajia, kala- ja siipikarjan tuottajia sekä rehuvalmistaja. Kehityksen kannalta oleellista on, että mukana ovat hyönteistalouden kotimaiset pioneeriyritykset Biotus, EntoCube ja Pohjolan Hyönteistalous.  

"Ajatus tutkimuksesta lähti liikkeelle nimenomaan näiden ento-yritysten puolelta. Heillä on jo tarvittava asiantuntemus hyönteisten kasvatuksesta. Tutkimusosapuolina me voimme tuoda muuta sovellettavaa tietoa kasvatuksen ympärille ja itse hyönteisten hyödyntämiseen", arvioi Hilkka Siljander-Rasi Luonnonvarakeskuksesta.

Projekti yhdistää poikkeuksellisella tavalla elintarvikealan, kala- ja siipikarjatalouden sekä ympäristöalan luonnontieteellisen tutkimuksen oikeustieteen ja kuluttajatutkimuksen osaamiseen. Tärkeä osa tutkimusta on ennakoida lähitulevaisuuden muutoksia lainsäädännössä sekä länsimaisten kuluttajien suhtautumisessa hyönteisruokaan.

"Hyönteisruoka tuntuu edelleen kiinnostavan sekä kuluttajia että mediaa. Tutkimusyhteistyössä näemme, miten kuluttajien suhtautuminen kehittyy ja voimme paremmin ennakoida millaisia tulevaisuuden hyönteiselintarvikkeet voisivat olla", sanoo Saarioisten innovaatiojohtaja Mirja Lonka.

Hyönteiset ruokaketjussa on Turun yliopiston ja Luonnonvarakeskuksen toteuttama kaksivuotinen tutkimushanke, jonka päärahoittajana on Tekesin Green Growth -ohjelma. Hyönteisalan yritysten Biotus, EntoCube ja Pohjolan hyönteistalous lisäksi kumppaniyrityksinä ovat Clewer Technology, Huttulan Kukko, HKScan, Leader Foods, RaisioAgro, Saarioinen ja Sybimar.

Uutinen perustuu Turun yliopiston ja Luonnonvarakeskuksen tiedotteeseen Hyönteiset ruokaketjussa -tutkimushankkeesta.

Uusi ase hyttystauteja vastaan: vaihdetaan sukupuolta

Ti, 05/26/2015 - 15:07 Toimitus

Kuten varmaankin suuri osa suomalaisista tietää, vain naaraspuoliset hyttyset pistävät. Ne tarvitsevat verta kehittääkseen jälkikasvua.

Koska suurin osa hyttysten levittämistä taudeista, kuten esimerkiksi denguekuume ja malaria, leviää verta janoavien hyttysten välityksellä, ovat hyttyset olennaisessa osassa, kun pohditaan tapoja taltuttaa näiden tautien leviämistä. Hyttyset pitää joko saada pistämään vähemmän tai taudit pitää saada heikommin hyttysten kautta muuten tarttuviksi.

Yhdysvaltalais-kiinalainen tutkijaryhmä on keksinyt uuden, jännittävän tavan vaikuttaa hyttysiin: he muuntavat naarashyttysiä urospuolisiksi, jolloin ne pistävät paljon aiempaa vähemmän.

Temppu ei vaadi hormonihoitoa ja kirurgiaa, vaan geenitekniikkaa. Tutkijat löysivät denguekuumetta, chikungunyaa ja keltakuumetta välittävien Aedes aegypti -hyttysten sukupuolista suuntautumista määräävät geenit ja onnistuivat muuttamaan hyttysalkioista kaksi kolmasosaa uroksiksi.

Toistaiseksi menetelmä toimii vain laboratoriossa ja sen ottaminen mahdollisesti käyttöön laajemmin vaatii vielä pohdintaa. Mikäli suuri osa hyttysistä olisikin uroksia, ei välttämättä olisi hyväksi ekosysteemille. 

Aedes aegypti -hyttyset ovat peräisin Afrikasta ja siellä niitä esiintyykin edelleen runsaasti. Ne alkoivat levitä muuallekin jo 1700-luvulla ja nykyisin yksittäisiä tapauksia on myös Manner-Euroopassa. Kyseessä on hyttyslaji, joka pystyy mukautumaan geneettisesti hyvinkin nopeasti uuteen ympäristöönsä, joten sen sukupuoleen kohdistuvan geneettisen muokkauksen tehokkuudesta ei ole toistaiseksi tietoa.

Samoin se, onnistuuko temppu toisilla hyttyslajeilla, on vielä epäselvää. Aedes aegypti edustaa vain hyvin pientä osaa tauteja välittävistä hyttysistä, ja juuri niiden muuttaminen alueilla, missä niitä ei ole esiintynyt luonnollisesti, voisi olla hyvä ajatus – jos ja kun se saadaan toimimaan muuallakin kuin laboratoriossa.

Lähde: Science-lehden Express-versio, 21. toukokuuta: Science DOI: 10.1126/science.aaa2850