kasvitiede

Suorana labrasta 19/2018: Petteri Karisto tutkii vehnän pahinta vihollista Zürichissä

Ma, 05/07/2018 - 20:30 Toimitus
Petteri Karisto, ETH Zürich

Tällä viikolla Tiedetuubin Suorana labrasta -twitterhanke on jälleen ulkomailla – tiede kun on hyvin kansainvälistä. Twiittaajana on kasvitautitutkija Petteri Karisto, eli @APKaristo, joka on parhaillaan työssä Zürichissä, Sveitsissä.

Petteri valmistui ylioppilaaksi Lahden yhteiskoulusta vuonna 2010 ja lähti sen jälkeen saman tien opiskelemaan biologiaa Helsingin yliopistossa.

Valmistuttaan kandiksi hän otti työn alle matematiikan, mistä hän valmistui maisteriksi vuonna 2016. Sen jälkeen Petteri lähti perheineen Sveitsiin väitöskirjapaikan perässä ja on edelleen sillä matkalla.

"Teen väitöskirjaa ETH Zürichin kasvitautien tutkimusryhmässä", kertoo Petteri ja täsmentää heti, että ETH (eli Eidgenössische Technische Hochschule Zürich) on luonnontieteisiin ja tekniikkaan keskittyvä vanha ja perinteikäs tutkimuspainotteinen sveitsiläinen yliopisto.

Suomessa sitä ei kenties tunneta laajalti, mutta se on eräs maailman kuuluisimmista teknillisistä yliopistoista – joskin etenkin nykyisin se on levittäytynyt tutkimusaloiltaan aika tavalla perinteistä tekniikkaa laajemmalle.

"Meidän ryhmässämme on hieman yli 20 tutkijaa, joista useimmat tutkii Zymoseptoria tritici -sientä ja sen aiheuttamaa Septoria tritici blotch -tautia". 

Suomeksi tämä vehnän pahin tuholainen Euroopassa tunnetaan nimellä harmaalaikku.

"Minä tutkin harmaalaikun epidemiologiaa, eli sen yleisyyteen ja leviämiseen vaikuttavia tekijöitä. Tutkimus yhdistää laajasti erilaisia tekniikoita: peltokokeita, kasvihuonekokeita, labrakokeita ja matemaattista mallinnusta."

Petteri kertoo, että tällä viikolla on luvassa tapaamisia, peltoretki, artikkelin lähettäminen, toisen muokkaaminen ja muutakin, kuten yksinkertaisesti maisemia sekä ulkosuomalaiselämää ETH:ssa ja Zürichissä.

Alla viikon twiitit koosteena:

Helsingin keskustassa on evoluutiopuu

Ke, 06/14/2017 - 12:14 Jari Mäkinen
Kasianiemen puutarhan kasvihuone

Harva tulee huomanneeksi, että aivan Helsingin ydinkeskustassa – siinä ihan rautatieaseman kupeessa – on upea kasvitieteellinen puutarha. Kaisaniemen puutarha sopii paitsi kasvitieteelliseen ihmettelyyn ja luonnon tutkiskeluun, niin myös yksinkertaisesti rauhoittumiseen. Se on keidas hälinän ja menon keskellä. Kaisaniemen puutarha on tosin ollut viime aikoina remontissa, mutta nyt ensi lauantaina 17. kesäkuuta se avautuu uudistettuna.

Kaisaniemen kasvitieteellisen puutarhan historia kurottuu yli 250 vuoden päähän historian hämyssä.

Wikipedia kertoo, että maaherra Hans Henrik Böje vuokrasi vuonna 1763 kaupungilta tontin Hämeen maantien (nykyisin tällä kohdalla on Unioninkatu) varrelta ja perusti sille puutarhan.

Vuonna 1773 se siirtyi puutarhuri Erik Edbomin hallintaan ja kun Helsingistä tuli pääkaupunki vuonna 1812, merkittiin puutarha kaupungin yleiseksi puutarhaksi.

Helsingin keskustaa suunnitellut Carl Ludvig Engel alkoi muuttaa vuonna 1827 puutarhaa yleiseksi kävelypaikaksi. Hänen suunnitelmissaan paikalle tehtiin symmetrinen, puurivien halkoma puisto sekä kiemurtelevien polkujen muodostama maisemapuutarha. Puutarhan keskelle valmistui 1831 Engelin piirtämä puinen, yksikerroksinen päärakennus.

Sitä ennen, vuonna 1829 Engelin suunnitelmiin kuitenkin tuli pieni muutos, kun Akatemian siirtyessä Helsinkiin Turun palon vuoksi tuli mukana myös yliopiston kasvitieteellinen puutarha.

Eläin- ja kasvitieteen professori Carl Reinhold Sahlberg alkoi rakentaa uutta puutarhaa, tukeutuen palolta säästyneeseen laajaan yksityiskokoelmaansa. Suunnittelijaksi tilattiin Pietarin kasvitieteellisen puutarhan ylipuutarhuri Franz Faldermann.

Hänen suunnittelemansa puutarha jakautui kahteen osaan, säännöllisiin viljelypalstoihin ja puistomaiseen arboretum-alueeseen. Hän suunnitteli myös kasvihuonerakennukset, joista ensimmäinen valmistui 1832. Kasvitieteellisen puutarhan ensimmäisenä johtajana ja puuhamiehenä toimi Sahlberg, joka piti kunnianhimoisena tavoitteenaan kerätä sinne kaikki kotimaiset kasvit ja mahdollisimman paljon Suomen olosuhteissa viihtyviä ulkomaisia kasveja.

Kasvitieteellisen puutarhan nykyiset rakennukset ovat arkkitehti Gustaf Nyströmin käsialaa. Alkuperäiset kasvihuoneet korvattiin 1800-luvun lopulla Nyströmin piirtämillä uusilla kasvihuoneilla, jotka olivat puisista edeltäjistään poiketen takorautaiset: vuonna 1889 valmistui suuri trooppinen, lasikattoinen palmuhuone ja vuonna 1896 muut kasvihuoneet.

Samaan aikaan 1800-luvun jälkipuoliskolla perustettiin Kaisaniemen puutarhan systemaattinen, eli kasviheimoittain järjestetty osasto. 

Vuosikymmenien kuluessa kuitenkin rikkaruohot olivat vallanneet alaa, eikä kastelujärjestelmäkään enää vastannut nykypäivän vaatimuksia. 

Nykyaika toi mukanaan muitakin "harmeja":  kasvien ryhmittely oli vanhentunut 1990-luvulla käyttöön otettujen DNA-menetelmien myötä. 

Kun kasvihuoneita oli uudistettu useampaan otteeseen, viimeksi vuosina 1996-1998, oli ulkona oleva puutarha ja siellä oleva systemaattinen järjestely korkea aika laittaa nyt kuntoon.

Tuloksena on evoluutiopuu, joka avataan yleisölle nyt lauantaina 17. kesäkuuta. 

"Puun avulla evoluutio on helppo ymmärtää", sanoo Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen intendentti Mikko Piirainen

"Haarat johtavat eri suuntiin, eivätkä enää kohtaa."

Piirainen vastaa kasvien sijoittelusta Kaisaniemen uudistuneelle alueelle. Sitä pääsee katsomaan myös korkeammalta kasvimuseorakennuksen viereen rakennetulta terassilta, jolloin sen rakenne selviää paremmin. 

Evoluutiopuun ympäristöön on jo viime kesänä auennut aistien puutarha ja kansainvälisestikin kiinnostava sammal- ja jäkäläpuutarha.


Uudistetun ulkopuutarhan avajaiset la 17.6.2017. Ohjelmaa klo 1014, portti avoinna 1020, kasvihuoneet 17 asti.  Luvassa mm. musiikkia, opastettuja kierroksia ja askartelupaja. Puutarhassa on myös kahvila, Cafe Viola.
Huomaa, että sisäänkäynti vain Kaisaniemenrannan puoleisesta portista (Kaisaniemenranta 2).

Lisätietoja: Kaisaniemen kasvitieteellinen puutarha

Otsikkokuva: Wikipedia/Matti Paavonen, grafiikka: Luomus/Hannu Lunkka. Juttu perustuu osin Luomuksen tiedotteeseen.

Katso Tiedetuubin aiemmin esittelemiä paikkoja Tiedekiinnostavuuskartassa!

Siitepölyallergian syy on kukkien seksi

To, 04/21/2016 - 09:46 Jari Mäkinen
Siitepölyjä

Päivän kuvassa on tänään erilaisia siitepölyjä elektronimikroskoopilla nähtynä ja väritettyinä. Suuri osa näistä kuvassa olevista siitepölyistä on otettu mukaan lähinnä niiden kauneuden vuoksi, kun taas vaikuttavuudeltaan suurin – ainakin Suomessa – lienee hieman tylsemmän näköinen (kuva jutun lopussa) koivun siitepöly. Koivuallergikkojen pahin kärsimysaika on nyt alkamassa.

Päivän kuvaKuvassa olevat pikku veijarit ovat auringonkukka (Helianthus annuus), aitoelämänlanka (Ipomoea purpurea), jalomalva (Sidalcea malviflora), kultanauhalilja (Lilium auratum), kultahelokki (Oenothera fruticosa) ja risiini (Ricinus communis).

Auringonkukkasiitepölypartikkelit ovat kuvassa pieniä punaisia väkäpintaisia, aitoelämänlangat suuria vihreitä palluroita, jalomalvat puolestaan keltaisia suuria piikkipalleroita, kultanauhaliljat soikeita, vihreitä papumaisia, helokki punainen kolmikyttyräinen ja risiinit pieniä vihreän kuulan näköisiä silopintaisia palloja.

Kuva on noin 500-kertainen suurennos, eli soikeat, hieman värjätyiltä' pesusieniltä näyttävät kultanauhalinjan siitepölyhituset ovat kooltaan noin 50 μm – siis 0,05 mm.

Kukkien seksiä

Kun puhutaan siitepölystä, on kyse kasvien lisääntymisestä. Siis oikeasti kukista ja mehiläisistä.

Aloitetaan selitys kukasta: kukka on yksinkertaisesti suvulliseen lisääntymiseen erilaistunut kasvinosa, jossa syntyvät siemenet. Se on kasvussaan rajoittunut verso, jonka osat ovat kukkapohjus sekä verholehdet, terälehdet, hedelehdet ja emilehdet.

Hedettä voi pitää kasvien koiraspuolisena suvullisen lisääntymisen välineenä ja emi on puolestaan naaraspuolinen lisääntymiselin. Siitepöly on puolestaan kuin spermaa, vaikkakin on muodoltaan jauhetta, joka syntyy heteiden ns. ponsissa.

Siitepölyn yksittäiset hiukkaset sisältävät kasvin koiraspuolisen sukusolun. Tuulen tai hyönteisten kuljettamana tai muulla tavoin siitepölyhiukkanen joutuu emin ns. luotille, ja siitä kasvaa siemenaiheeseen tunkeutuva siiteputki. Sen välityksellä siittiösolu joutuu munasoluun, minkä jälkeen tapahtuu hedelmöitys. Paljassiemenisillä siitepöly joutuu suoraan siemenaiheeseen.

Koska kasvit eivät voi liikkua toistensa luokse ja kuljettaa siitepölyä itse heteestä emiin, on luonto keksinyt kaksi näppärää tapaa hoitaa homma: siitepöly leviää joko ilman kautta tuulen mukana tai hyönteisten välityksellä. On myös kukkia, joiden pölytyksestä huolehtivat lepakot tai linnut (esimerkiksi kolibrit).

Tuulipölytteisiä ovat esimerkiksi kaikki heinäkasvit ja havupuut sekä monet lehtipuutkin kuten koivut ja lepät. Niiden kukat ovat yleensä ulkonäöltään vaatimattomia. Sitä vastoin hyönteispölytteiset kukat houkuttelevat pölyttäjiä suurilla, värikkäillä terälehdillä. Hyönteispölytteisten kasvien kukat erittävät myös mettä ja erilaisia tuoksuja, jotta hyönteiset tulisivat varmasti vierailemaan niissä.

Kuvassa on rauduskoivun siitepölyä suurennettuna ja väritettynä. Kuvia monien erilaisten kasvien siitepölyistä on muutenkin mainiolla brittiläisellä Science and Plants for Schools -sivustolla.

 

Allergia-aika alkaa

Kun nyt keväällä alkaa kasvien kiima-aika, on ilmassa paljon siitepölyä. Noin 20% suomalaisista kärsii jonkinlaisesta siitepölyallergiasta, ja pahimmillaan piina kestää kevään lepän ja koivun kukinnan lisäksi kesän heinäkukinnan ja loppukesänkin, jolloin kukkii puolestaan pujo.

Suomen "virallista" siitepölykartoitusta on tehnyt Turun yliopiston Aerobiologian yksikkö, joka on antanut tiedotteita tilanteesta vuodesta 1976 alkaen. Tiedotteita julkaistaan monissa tiedotusvälineissä sekä se on myös netissä, nykyisin varsin havainnollisena ja kätevänä Norkko-palveluna.

Eilisen tiedotteen mukaan lepän kukinta jatkuu koko maassa Lappia lukuun ottamatta. Pähkinäpensaan kukinta on päättynyt. Lepän siitepölymäärät ilmassa ovat enimmäkseen vähäisiä maan eteläosissa ja kohtalaisia maan keskiosissa sekä Oulun seudulla. Lepän siitepölylle allergiset voivat saada oireita koko maassa Lappia lukuun ottamatta.

25.4. saakka ulottuva ennuste puolestaan povaa, että lepän kukinta heikkenee maan eteläosissa ja jatkuu maan keskiosissa sekä Oulun korkeudella. Etelä-Lapissa kukinnan odotetaan alkavan lähipäivien aikana. Lepän siitepölymäärien odotetaan vaihtelevan vähäisistä kohtalasiin maan eteläosissa. Maan keskiosissa sekä Oulun seudulla määrien odotetaan olevan kohtalaisia ja Etelä-Lapissa vähäisiä. Koivun siitepölyä voi kulkeutua perjantain aikana maan eteläosiin vähäisiä tai kohtalaisia määriä. Koivun paikallisen kukinnan odotetaan alkavan huhti- toukokuun vaihteessa maan eteläosissa.

300 vuotta suomalaisen julkkistiedemiehen syntymästä

Su, 03/06/2016 - 11:00 Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi

Tänään on kulunut tasan 300 vuotta erään Suomen kuuluisimman tiedemiehen syntymästä. Pietari Kalmin merkitys ulottuu kotipihoilta aina Lappiin ja Amerikan suurille järville asti.

Ehkäpä suurin fyysinen monumentti Pietari – tai oikeammin Pehr – Kalmin elämäntyölle löytyy Turusta. Aurajoen rannan paraatipaikalla sijaitsee nimittäin ylivoimaisesti kaupungin keskusta-alueen komein, yli 260-vuotias tammi. Aivan Turun tuomiokirkon vieressä.

Tammi on jäänne Kalmin vuonna 1757 perustamasta Turun Akatemian kasvitieteellisestä puutarhasta. Alueelle on toki levinnyt puutarhasta muitakin lajeja, mutta tammi lienee ainoa jäljellä oleva siellä alunperin kasvanut kasviyksilö. Kenties jopa Kalmin itsensä istuttama.

(Teksti jatkuu kuvien alla.)

Yllä: Turun eläin- ja kasvitieteellinen seura laski seppeleen Pehr Kalmin muistolaatalle 300-vuotissyntymäpäivän kunniaksi. Juhlapuhujana emeritusprofessori Petter Portin (vas), vieressä TEKSin puheenjohtaja Kalle Ruokolainen.

 

Puutarha jäi heitteille Kalmin kuoltua, mutta ainakin vielä 1940-luvulla se oli selkeästi tunnistettavissa. Vuonna 1968 tontin kuitenkin peitti lähes kokonaan Sibelius-museon ajalleen varsin tyypillinen rakennus. Vuonna 2012 tammen ja museon väliin sijoitettiin Pehr Kalm Revival -nimeä kantava ympäristötaideteos, joka on suunniteltu alkuperäisten puutarhapiirustusten pohjalta. Sinne istutettiin lähinnä Kalmin mukaan nimettyjä kasvilajeja. Niistä hieman myöhemmin.

Kalm kokeili kasvattaa Suomessa monia tuontikasveja, tavoitteena vaurastuttaa maan taloutta. Ehkä suurin haave oli tuottaa silkkiä silkkiäis- eli mulperipuita kasvattamalla. Turun Sipsalossa tehdyissä kokeissa osa lajeista riutui kuoliaaksi Suomen ilmastossa, mutta valkomulperin kasvatus onnistui ainakin 14 vuoden ajan verrattain hyvin. Puut elättivät Kalmin raporttien mukaan noin 4000 silkkiäisperhosen toukkaa vuodessa, joten niiden koteloita (silkin raaka-ainetta) kertyi "nelikoittain". Suurmittaiseen silkin tuotantoon yritykset eivät kuitenkaan ilmeisesti ikinä yltäneet.

Monet muut Kalmin kasvitesteistä onnistuivat paljon paremmin. Hänen myötään maahamme vakiintuivat mm. tuoksuvadelma, orapihjalat, ukkomansikka, useat syreenilajit, sekä paikoin haitallisenakin pidetty kanadanpiisku. Vaikka nykyisin metsistä ja etenkin pihoilta löytyvät kasviyksilöt toki ovatkin usein muista lähteistä, voi ainakin niiden ajatuksen kuvitella tulleen maahamme Kalmin mukana.

(Teksti jatkuu kuvien alla.)

Kuva: Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi

Yllä: Puu, joka on ehtinyt nähdä Turun keskustan muuttuvan. Suuri "Kalmin tammi" on reliikki Pehr Kalmin toiminnasta. Keskimmäinen kuva on puun vieressä olevasta infotolpasta, josta löytyy mm. Per Johan Lundstenin ottama kuva paikalla olleen puutarhan loppuvaiheista, vuodelta 1947.

 

Lapin paljakoilla esiintyy luonnonvaraisena yksi Kalmin mukaan nimetyn vuorilaakeri-kasvisuvun ainavihanta varpu. Itse Carl von Linné antoi suvulle tieteellisen nimen Kalmia, Kalmin suureksi iloksi. Tuohon aikaan suvun kaikkien lajien luultiin kuitenkin esiintyvän luontaisesti vain Kalmin tutkimusseuduilla kaukana Pohjois-Amerikassa. Lapin sielikkö (Kalmia procumbens, ent. Loiseleuria procumbens) ymmärrettiinkin siirtää Kalmia-sukuun vasta äskettäin, kun sukulaisuussuhde merentakaisiin serkkuihin tarkentui. Sellaista se tiede on.

 

Kalmin elämä lyhyesti

Pehr Kalm syntyi 6.3.1716 Ruotsin Ångermanlandissa, johon hänen vanhempansa olivat tulleet Pohjanlahden yli pakoon suurta Pohjan sotaa. Pehrin isä kuoli pian pojan syntymän jälkeen, ja leski muutti lapsineen takaisin Pohjanmaalle.

Kalm kävi koulunsa Vaasassa, ja siirtyi sittemmin opiskelemaan Turkuun ja Uppsalaan. Hän myös ehti useille tutkimusmatkoille niin kotimaassa (mm. Savossa, Karjalassa, Länsi-Götanmaalla ja Bohuslänissä) kuin ulkomaillakin (Venäjällä, Ukrainassa sekä Pohjois-Amerikassa Ranskan siirtokunnissa ja Britannian kolonioissa). Kalmin opettajina toimvat paitsi Linne, myös omien alojensa kuuluisuudet Anders Celsius, Herman Spöring, Johan Browallius ja Carl Mennander.

Kalm itse on kenties kuuluisin Linnén oppilaista. Hän oli myös yksi niistä onnekkaista, jotka selvisivät hengissä Linnén ehdottamilta tutkimusmatkoilta. Monet muut oppilaat kun menehtyivät reissuillaan eksoottisiin tauteihin tai onnettomuuksissa.

Kalm tuli kansainvälisestikin tunnetuksi juuri Pohjois-Amerikan matkansa ansiosta. Hänen havaintonsa olivat tärkeitä silloisen luonnontuntemuksen vuoksi, ja lähes sata Linnén kirjoituksissaan kuvaamista 700 pohjoisamerikkalaisesta kasvilajista ovatkin juuri Kalmin mukanaan tuomia. Kalm myös kirjoitti ensimmäisen tieteellisen artikkelin ja kuvauksen kaskaista, jotka parveilevat hyvin tasaisin 17 vuoden välein. Jutun lopusta löytyy video näiden outojen otusten touhuista.

Kalmin matkakertomukset ovat lisäksi yhä nykyäänkin merkittäviä kuvauksia sen ajan olosuhteista uudella mantereella. Vuosina 1747-1751 tehty matka oli monipolvinen seikkailu: Kalm tapasi tulevan vaimonsa ja joutui kääntymään pariinkin kertaan takaisin, intiaanien ja talven tulon vuoksi.

Matkaltaan Kalm palasi Ruotsiin ja aloitti taloustieteen professuurinsa Turun Akatemiassa. Hänen uransa oli tuottelias ja monialainen, ja tähtäsi kauttaaltaan Suomen (silloisen Ruotsin osan) vaurastuttamiseen.

Kalm kuoli vuonna 1779. Hänen hautapaikkaansa ei tarkkaan tiedetä, mutta todennäköisimmin se sijaitsee Turun Maarian kirkon alla. Kirkon alttarin oikealla puolella on suuri muistolaatta suurmiehen muistoksi. Hän oli kuollessaan alueen seurakunnan kirkkoherra.

Kuvat: Jarmo Korteniemi

Jutun lähteinä käytetty mm. Kansallibiografiaa, Åbo Akademin tiedotetta, Retkeilykasviota (Hämet-Ahti & kumpp., 1998), sekä artikkeleita

- Lauri E. Kari, 1940, "Kasvitieteen opetuksen ja kasvitieteellisen puutarhan alkuvaiheista Turun vanhassa akatemiassa", Varsinais-Suomen maakuntakirja 7.

- Ilkka Kukkonen, 1955, "Pietari Kalmin viljelyskokeiden merkkejä hänen vanhassa puutarhassaan Hirvensalon Sipsalossa", Turun ylioppilas 4.

Ja sitten vielä niistä Kalmin 17-vuotisista kaskaista:

Päivitys 6.3.2016 klo 19.30: Lisätty tieto ja video kaskaista.