Kuvituskuva. Sademetsän kasvustosta roikkuu lyhdyltä näyttävä pyydys.

Ensimmäinen maastokausi väitöskirjatyöhön

”Lähdin Tšekkiin tutkimaan australialaisia kärpäsiä.” Tämä kuvaus työstäni on herättänyt kummastusta ja hieman hilpeyttäkin: miksi ihmeessä?

Miksi Tšekkiin?

Aloitin väitöskirjatyöni tasan vuosi sitten Etelä-Boheemian yliopistossa ja Tšekin luonnontieteellisen akatemian (CAS ) biologian keskuksella, entomologian instituutissa. Työskentelen Jan Hrcek:n ryhmässä, jossa tutkimme drosophila-kärpästen ja niiden loispistiäisten avulla ekologisia suhteita ja niiden geneettisiä taustoja. Voit tutustua ryhmäämme tarkemmin täältä (englanniksi).

Halusin lähteä tekemään väitöskirjaa ulkomaille, mieluiten jonnekin päin Eurooppaa, maalla ei ollut niin väliä. Aiheestakaan en ollut kovin varma, mutta taustani oli hyönteistutkimuksessa ja ekologiassa. Etsiskelin siis melko laajasti erilaisia projekteja. Tämän ryhmän löytäessäni innostuin siitä, kuinka heillä on tavoitteena yhdistää ekologiaa ja genetiikkaa monimuotoisuuden tutkimisessa. Genetiikka on itselleni aika vieras alue, mutta väitöskirjatyössä onkin tarkoitus oppia uutta!

Väitöskirjani otsikoksi muotoutui ”Maintenance of biodiversity in natural trophic networks: interplay between population and community processes”, joka on vapaasti suomennettuna: ”Luonnon ravintoverkkojen monimuotoisuuden ylläpitäminen: kuinka populaatio- ja yhteisötason prosessit vaikuttavat toisiinsa”.  Hieman yksinkertaisemmin sanottuna, tutkin monimuotoisuutta ylläpitäviä mekanismeja lajiyhteisössä.

Miksi tämä on tärkeää?

Biodiversiteetin eli luonnon monimuotoisuuden katoaminen on suurin ongelmamme ilmastonmuutoksen lisäksi. Kuitenkaan sitä ylläpitäviä mekanismeja ei tunneta kovin hyvin. Ekologit tutkivat lajien monimuotoisuutta ja geneetikot populaatioiden, eli lajien sisäistä, monimuotoisuutta. Näitä eri diversiteetin tasoja on hankala tutkia yhdessä, mutta molemmilla on vaikutusta luonnon monimuotoisuuden ja ekosysteemien toimivuuden turvaamiseen. Jotta luontoa voidaan suojella oikein, on tärkeää tietää, mitkä asiat vaikuttavat lajien ja toiminnan säilymiseen.

Miksi drosophila?

Drosophilat eli tuttavallisemmin banaanikärpäset, ovat erittäin suosittuja tutkimuskohteita varsinkin genetiikan puolella. Drosophila melanogaster on niin sanottu mallilaji, joilla on tehty paljon perustutkimusta. Eli siitä tiedetään jo paljon! On paljon helpompi lähteä tutkimaan monimutkaisia kysymyksiä, kun perusteita, kuten genomi, elinkierto-ominaisuuksia ja käyttäytymistä on jo selvitetty.

Kuvituskuva. Vaalea kärpänen, jolla on punaiset silmät ja mustia raitoja takaruumiissa.
Drosophila melanogaster/banaanikärpänen. Kuvaaja Phil Hoenle.
Banaanikärpäsen loispistiäinen. Kuvaaja Phil Hoenle.

Miksi Australiassa?

”Banaanikärpäsiähän löytyy joka paikasta, minullakin on niitä keittiössä, miksi pitäisi lähteä sitä varten toiselle puolelle maapalloa?”

Tämä on erittäin hyvä kysymys, joka kysytään minulta varmaan joka kerta, kun kerron tutkimuksestani. Siihen vaikuttaa moni asia. Ensinnäkin olen kiinnostunut kärpäsyhteisöstä, eli monista kärpäslajeista ja niiden saalistajista (tässä tapauksessa siis loispistiäisistä). Troppinen yhteisö on monimuotoinen, kärpäsiä ja pistiäisiä löytyy tutkimusalueellamme noin 15 lajia kumpaakin. Tämä mahdollistaa monia kanssakäymisiä lajien väleillä.

Toisekseen australialainen ilmasto mahdollistaa kärpästen esiintymisen ympärivuoden, toisin kuin Euroopassa, vaikkakin populaatiokoot vaihtelevat suurestikin eri vuodenaikoina. Lisäksi kärpäsiä on helppo kerätä, verrattuna moneen muuhun lajiin. Ne tulevat helposti banaanisyötteihin, ne eivät ole uhanalaisia, ja niiden populaatiot eivät kärsi kohtuullisen laajastakaan keräyksestä. Koitapa hakea lupia kerätä 10 000 dingoa!

Australialaisia kärpäsyhteisöjä on tutkittu jonkin verran, joten minun ei tarvitse aloittaa tyhjästä. Lisäksi ryhmällämme on yhteistyökumppaneita paikallisessa James Cookin yliopistossa Townsvillessä, ja hyvät maastokohteet olivat tiedossa. Se auttaa paljon tutkimuksen aloittamisessa.

Millaista oli maastossa?

Ennen maastoon lähtöä tutkimusta ja väitöskirjaa suunniteltiin huolella, mutta lähtö tuli pian. Olin maastossa helmikuusta toukokuun loppuun, eli yhteensä 4 kuukautta. Sinä aikana sain tutkimuksen alkuun, suunniteltua ansat ja protokollat loppuun, päätettyä maastopaikat ja arvioitua työmäärän kestävälle tasolle. Päädyimme näytteenottoon kolmella maastokohteella, kolmen viikon välein. Olin maastossa tšekkiläisten työkavereideni kanssa. Kun oli aikani lähteä kotiin, ryhmämme toiset väitöskirjantekijät ottivat vastuun maastotöistä. Tarkoituksemme on kerätä vuodenajat kattava aineisto, eli vuoden ympäri.

Kuvituskuva. Sademetsän kasvustosta roikkuu lyhdyltä näyttävä pyydys.
Kärpästen keräämiseen käytetty lyhty-pyydys. Kärpäset munivat banaanisyöttiin, ja toukat kehittyvät syötissä, kunnes kerätään koteloina. Kuva: Anna Antinoja.
Kuvituskuva. Nuori naisoletettu on metsässä ja hänen vieressään puusta roikkuu pullo, jota käytetään pyydyksenä.
Minä ja aikuisten yksilöiden keräämiseen käytetty pullo-pyydys. Kuva: Anna Antinoja.
Kuvituskuva. Putkessa on nestettä, jossa on kärpäsiä.
Aikuisia kärpäsiä kerättynä ja säilöttynä etanoliin. Kuva: Anna Antinoja.
Kuvituskuva. Krokotiili rannalla.
Krokotiili rannalla Daintree-joella (ei liity tutkimukseen). Kuva: Anna Antinoja.

Kärpäsiä kerätään hurja määrä ja minua huolestuttaa jo nyt, kuinka ihmeessä ehdin käsittelemään kaiken kolmessa vuodessa, jolloin minun on tarkoitus valmistua! Mutta on ehdottomasti parempi, että näytteitä on ”liikaa” kuin liian vähän …

Jatkosta

Maastokauden jälkeen olen keskittynyt kirjallisuuskatsauksen viimeistelyyn ja aloittanut näytteiden järjestelyä datapankkiin. Seuraavaksi saan aloittaa molekyylianalyysit lajien selvittämiseksi, jonka jälkeen niiden genomit selvitetään. Maastoon palaan vielä ensi vuonna jatkamaan aineiston keruuta!

Voit käydä tutustumassa lisää väitöskirjatutkijan arkeeni Instragamin tarinoiden kohokohdista, jotka löydät Ötökkäakatemian profiilista, otsikolla Antinoja.

-Anna Antinoja