Viherympäristö

12.03.10 Viherympäristö

Kasvit toimivat yhteistyössä tuholaisia vastaan

Kasvit tuottavat erilaisia kemiallisia puolustusyhdisteitä, joilla ne suojautuvat kasvuympäristön stressitekijöitä vastaan. Haihtuvat yhdisteet toimivat kasvien puolustuksessa sekä ympäristötekijöiden muutoksia että kasvintuholaisia vastaan, pölyttäjien houkuttelijoina sekä vastaavat muun muassa useiden yrttikasvien lajityypillisistä aromeista. Niillä on laajaa ekologista merkitystä ja ilmavälitteisyys tekee niistä ainutlaatuisia verrattuna muihin kasvien puolustusyhdisteisiin.

Puolustusyhdisteiden tuotanto vaatii kasvilta resurssipanosta, mikä tekee niiden jatkuvasta tuottamisesta epäedullista kasvun ja lisääntymisen kustannuksella. Naapurikasvin haihtuvien yhdisteiden hyödyntämisen omaan puolustukseen voikin olettaa olevan kasville hyvin energiatehokkaan keinon lisätä sen omia menestymis- ja kilpailumahdollisuuksia.

Itä-Suomen yliopiston, Turun yliopiston ja MTT:n yhteistutkimuksessa havaittiin, että kasvaessaan suopursun läheisyydessä raudus- ja hieskoivu pidättävät lehtiensä pinnoille suopursun ilmaan päästämiä puolihaihtuvia yhdisteitä. Näiden yhdisteiden tarttuvuus lehtipinnoille ja haihtuvuus edelleen ilmaan on lämpötilariippuvaista. Viileän yön jälkeen koivun lehdestä vapautuikin enemmän suopursun tuottamaa palustrolia kuin mitään koivun omista haihtuvista yhdisteistä. Laboratoriokokeet osoittivat, että koivun lehtiä vioittavat tunturimittarin toukat ja lehtikärsäkkäät karttavat voimakkaasti suopursun hajua.

Lehtikärsäkkäät myös valitsivat mieluummin ilman suopursunaapuria kasvaneen koivunoksan ravinnokseen kuin suopursun läheisyydessä olleen oksan. Tulokset antavat aihetta uskoa, että kasvit voivat hyödyntää samassa eliöyhteisössä kasvavan naapurikasvin tuottamia haihtuvia yhdisteitä omia tuholaisiaan vastaan. Tällä ilmiöllä voi myös olla laajempaa merkitystä kasvilajien yhteisevoluutiossa.

Tutkimuksen tulos vahvistaa aiempia havaintoja suopursun hajuyhdisteiden karkoteominaisuuksista esimerkiksi puutiaisia ja hyttysiä vastaan. Perinteinen tapa laittaa ullakolle suopursun oksia suojaamaan villavaatteita ja turkiksia koituhoja vastaan on todennäköisesti toimiva, koska suopursun haju voimakkaasti vaatteiden pinnoille tarttuvana saattaa karkottaa munivaa vaatekoita. Tutkimus osoittaa erityisesti kasvien välisen vuorovaikutuksen tärkeyden mahdollisena kasviyhteisöjen koostumusta ja kasvien menestymistä säätelevänä tekijänä. Tulokset vahvistavat aiempia havaintoja tiettyjen kasvien naapureita suojaavasta vaikutuksesta, mutta tarjoavat uuden selityksen sen toimintatavalle.

Oleellista on, että tässä niin sanotussa assosiatiivisessa vastustuskyvyssä ei vaadita kasvin omien voimavarojen eli ravinteiden ja energian kohdentamista puolustusyhdisteiden tuotantoon. Puolustus välittyy passiivisesti naapurustosta, kun puolihaihtuvat yhdisteet tarttuvat ja vapautuvat lehtipinnoista. Tulosten perusteella kasvillisuuden monimuotoisuuden merkitys korostuu metsäpuiden suojautuessa hyönteistuholaisia vastaan. Sovelluksia tutkimustuloksille voi löytyä esimerkiksi luonnonmukaiseen kasvintuotantoon sopivina tuholaistentorjuntamenetelminä. Tutkimus on julkaistu kasvitieteellisessä New Phytologist -lehdessä.

Lisätietoja:
Yliopistonlehtori Jarmo Holopainen,
Ympäristötieteen laitos, Itä-Suomen yliopisto, Pl 1627, 70211 Kuopio
Jarmo.Holopainen@uef.fi, http://www.uef.fi/ceg , puh. +358-40-355 3203