Ravintoverkot muuttuvat

Tällä kertaa ei taida olla kysymys ilmastonmuutoksesta, niin kuin yleensä. Eikä koulussakaan ole tapahtumut mitään mullistavaa opetuksen saralla. Pientä "kehitystä" on toki. Ravintoverkkoja opiskellaan ekologian tunneilla biologiassa ihan niin kuin tähänkin asti. Mutta jos tarkkoja ollaan, maailma on muuttunut, tarkemmin ottaen ravintoverkkojen tutkimuksen maailma. Uudet DNA:han perustuvat tekniikat mahdollistavat pientenkin eliöiden ravinnon tarkemman tutkimisen. Esimerkiksi hämähäkin ruoansulatuksesta voidaan ottaa näyte, joka kertoo, mitä kaikkea eliö on syönyt. Tarkentuva tieto ja tietotekniikka ovatkin luoneet aivan uusia tapoja tutkia ravintoverkkoja ekosysteemeisssä. Myös oppitunnit muuttuvat: tietokoneiden mukaanotto tunneille muuttaa tapoja tehdä ja tutkia ravintoverkkoja myös luokassa.

 

Käsin tai tietokoneella tehtyjä ravintoverkkoja.

Ravintoverkoilla havainnollistetaan luonnon toimintaa

Oppitunneilla ravintoverkkoja käytetään, kun opiskellaan ekosysteemin toimintaa. Ravintoverkko on kätevä tapa havainnollistaa tuottajien, kuluttajien ja  hajottajien välisiä suhteita ekosysteemissä. Samalla opitaan kätevästi peruslajistoa, jota opinnoissa täytyy hallita. Ennen ravintoverkkoja väkerrettiin kynällä vihkoon, mutta nyt Libre Officen tekstiruutu- ja muototyökaluilla saadaan aikaiseksi vastaavanlaiset kuviot. Useimmiten oppitunneilla tehtävät normiravintoverkot kertovat yksinkertaisesti sen, mikä laji syö mitäkin lajia, mutta kun opiskelijat tekevät omia ravintoverkkoja, nousee hyvin äkkiä esiin kysymyksiä loisista, puiden kanssa symbioosissa elävistä sienistä tai ihmisen vaikutuksesta ekosysteemien lajeihin. Näin opeteltavien asioiden joukko kasvaa kuin itsestään ja ravintoverkkojen kautta päästään pureutumaan moneen luonnossa tapahtuvaan ilmiöön. Lisäksi internet on pullollaan esimerkkejä, animaatioita ja yksinkertaisia pelejä ravintoverkoista, joiden avulla asioita on helppo havainnollistaa.

Perinteisesti ravintoverkkoja käytetään havainnollistamaan ekosysteemin erilaisia tasoja ja eliöiden välisiä suhteita. Lähde: http://commons.wikimedia.org.

Tutkijat ryntäävät arktiselle alueelle

DNA:n käyttäminen ravintoverkkotutkimuksessa on mullistanut alaa. Käytännössä lajien välisiä vuorovaikutuksia voidaan tutkia huomattavasti tarkemmin kuin ennen ja tulokset ovat olleet yllättäviä. Tutkimuksen perusteella lajien välisiä vuorovaikutuksia on selvästi enemmän kuin tähän asti on oletettu ja lajit vaikuttavat kerrallaan suureen määrään toisia lajeja. Jos yhdessä trooppisessa metsässä elää 25 000 niveljalkaislajia (pääosin hyönteisiä), voi niiden välillä esiintyä noin 625 miljoonaa erilaista vuorovaikutusta. Eipä ihme, että tutkijat ryntäväätkin tällä hetkellä tutkimaan arktisia ekosysteemejä, joissa vuorovaikutussuhteet ovat vielä jollain tavalla hallittavissa.

Toinen ravintoverkkotutkimusta mullistanut asia on se, että tietotekniikan avulla voidaan huomioida useammanlaisia vuorovaikutustyyppejä samanaikaisesti. Ravintoverkot eivät enää yksinkertaisesti kerro, kuka syö ja ketä, vaan huomioon voidaan ottaa esimerkiksi loisimista, pölyttämistä ja vuorovaikutuksen määrää. Näistä tutkimuksista on havaittu, että lajit ovat aiemmin tiedettyä enemmän tekemisissä toistensa kanssa ja ekosysteemin toiminta esimerkiksi juuri arktisilla alueilla ei ole yksittäisen lajien sinnittelyä, vaan koko ekosysteemi toimii tiiviimpänä kokonaisuutena kuin on luultu. Käytännössä erityisesti hyönteiset muodostavat paljon erilaisia suhteitä eläimiin ja kasveihin ja toimivat ekosysteemin liimana, joka vaikuttaa kaikkien selviytymiseen. Esimerkiksi kasvien pölytys ja arktisten muuttolintujen ravintona toimiminen ovat näitä hyönteisten arvokkaita rooleja ekosysteemissä. Maallikolle jääkarhukantojen tila voikin olla huolestumisen arvoinen asia, mutta tutkija miettii enemmän hyönteisten kohtaloa.

Erään Ison-Britannian maatilan ekologisten vuorovaikutusten verkosto. Keskellä vihreällä viivalla kasvit ja pienet viivat kuvaavat niiden vuorovaikutusta erilaisten eliöiden kanssa. Verkosto tuo hyvin esiin rajatussakin ekosysteemissä esiintyvän vuorovaikutuksen moninaisuuden. (Pollock ym. 2012).

Kokonaisuus ratkaisee!

Mitä sitten uudella tiedolla tehdään? Tunnetaanko arktisen alueen ravintoverkot paremmin juuri ennen kuin ne rikkoutuvat ilmaston lämmetessä? Perinteisesti on korostettu, että arktisten alueiden ravintoverkot ovat yksinkertaisia ja monet lajit riippuvaisia avainlajeista, joihin pitäisi kiinnittää erityistä huomiota. Vuorovaikutuksien määrän mittaaminen voikin antaa tukea avainlajihypoteesille, mutta näyttäisi entistä enemmän siltä, että kokonaisuus ratkaisee. Lukio-opiskelun näkökulmasta opettajankin olisi syytä korostaa oppikirjamallien yksinkertaisuutta ja tuoda esiin, että kokonaisvaltainen toiminta ekosysteemien säilymisen puolesta on erityisen tärkeää. Arktista luontoa ei pelasteta suojelemalla muutamia uhanalaisia lajeja vaan esimerkiksi täällä kotimaassa tehtävillä valinnoilla, jotka voivat estää liiallisen ilmaston lämpenemisen ja säilyttää maailman mittakaavassa yksinkertaisen, mutta valtavan monimuotoisen pohjoisen luonnon. Ravintoverkot siis muuttuvat kuitenkin ilmastonmuutoksen tahdissa, mutta toivottavasti mahdollisimman vähän.

Lähteet:
Natura 3/2016. Biologian muuttuva maailmankuva: miten ravintoverkkotutkimus mullistaa käsityksiämme luonnosta. Tomas Roslin.
http://www.doc.ic.ac.uk/~atn/papers/Agroeco_AECR2013.pdf

Joona Svala 2016