Keuhkosammalen Marchantia polymorpha biologiaa ja ekologiaa: menestystarina vai katastrofi Sanna Laaka-Lindberg Kasvitieteen yksikkö, sammaltiimi Luonnontieteellinen keskusmuseo LUOMUS 1 2-2-2016
Keuhkosammal Marchantia polymorpha Luokka Marchantiophyta, Lahko Marchantiales talloidi eli sekovarrellinen maksasammal polymorpha = monimuotoinen, muunteleva Kolme alalajia: tunturikeuhkosammal (Marchantia polymorpha subsp. montivagans syn. Marchantia alpestris) rantakeuhkosammal (Marchantia polymorpha subsp. polymorpha syn. Marchantia aquatica) palokeuhkosammal (Marchantia polymorpha subsp. ruderalis syn. Marchantia polymorpha) eroina levinneisyys, ekologia 2 2-2-2016
Tuntomerkit litteä, nahkamainen, alustanmyötäinen sekovarsi. kasvutapa: ruusukkeina tai mattoina liuskojen yläpinta verkkouurteinen ja siinä pistemäisiä ilmarakoja, kärjet halkihaaraisia Liuskoissa tumma keskisuoni ja alapinnalla juurtumahapsia 3 2-2-2016
Samanlaisia lajeja Preissia quadrata hiidensammal tumma keskiranka puuttuu, tuntureilla, kalkkikallioilla ja lehdoissa Lunularia cruciata ansarisammal puolikuunmuotoiset gemmakupit, ei selvästi halkihaarainen 4 2-2-2016
Levinneisyys Kosmopoliitti, lauhkeat ja viileät alueet. Suomessa rantakeuhkosammal koko maassa yleinen, tunturi ja palokeuhkosammal hajanaisempi levinneisyys Rantakeuhkosammal lähteiköissä, soilla ja rannoilla Palokeuhkosammal ruderaatti, metsäpaloalueilla ensimmäisiä kolonisoijia Tunturikeuhkosammal hyvin suurikokoinen, levinneisyys painottuu pohjoiseen 5 2-2-2016
Keuhkosammalen lisääntymisbiologia: A. Suvullinen lisääntyminen kaksikotinen pesäkkeenkannattimet: Naarasversot: munapesäkkeistön kannattimet: sateenvarjot Alapinnalla munapesäkkeet ja itiöpesäkkeet Koirasversot: siittiöpesäkkeistön kannattimet, kukanmuotoiset Yläpinnalla siittiöpesäkkeet Siittiöiden leviämissäde jopa useita metrejä https://www.youtube.com/watch?v=algdlzwcvnu Itiöitä Nx10 000/sateenvarjo Iitiöt pieniä, kulkeutuvat ilmavirtojen mukana, muodostavat maahan itiöpankin 6 2-2-2016
Keuhkosammalen lisääntymisbiologia: A. Suvullinen lisääntyminen Koiraaksi/naaraksi kehittymistä ohjaa kromosomi/genotyyppi koirasgeeni. Nuori verso kehittyy koiraaksi kemiallisten, lämpötilaan ja ilmeisesti myös valoon liittyvien tekijöiden vaikutuksesta Naaraselinten kehitys samoin sisäisten ja ulkoisten tekijöiden indusoimaa. Naarasversot koiraita pienempiä. Kasvu usein pysähtyy itiöpesäketuotantoon Kokeita laboratorio oloissa, ei kovin paljon tietoa luonnonolosuhteista 7 2-2-2016
B Suvuton lisääntyminen kaksi tyyppiä: 1) kasvullinen lisääntyminen /leviäminen 2) varsinainen suvuton lisääntyminen erilaistuneiden leviäinten (itujyväset eli gemmat) avulla gemmat: suurempia kuin itiöt monisoluisia ja yhteyttäviä vahvoja, alkavat kasvun nopeasti sijaitsevat sekovarsien yläpinnalla korimaisissa itujyväsmaljoissa (gemma cup) leviävät roiskekuppi mekanismilla (Splash cup): mitattu jopa metrien pituisia matkoja https://www.youtube.com/watch?v=9etx87xxora 8 2-2-2016
Suvuttoman lisääntymisen merkitys varmistaa nopea kolonisaatio gemmat geneettisesti emon kopioita; koirasversoista koirasversoja jne myös kaukolevintä mahdollista: kokeet vesiympäristössä gemmat saattavat esim uida alavirtaan merkittäviä matkoja ei tiettävästi gemmapankkia gemmatuotannon indusoivia tekijöitä ei tunneta kovin hyvin https://www.youtube.com/watch?v=9etx87xxora 9 2-2-2016
Suvuttoman lisääntymisen merkitys Suvuton lisääntyminen halvempaa kuin itiötuotanto koiraiden ja naaraiden välillä ero lisääntymispanoksessa ja lisääntymisen vaikutuksessa: koiraat kasvavat suuremmiksi kuin lisääntyvät naaraat pesäkkeelliset naaraat tuottavat vähemmän gemmoja kuin koiraat https://www.youtube.com/watch?v=9etx87xxora 10 2-2-2016
Entäs sitten? Mitkä tiedot ja ominaisuudet voisivat auttaa maksasammalen torjunnassa? Olennaiset biologiset tekijät: 1. Lisääntyminen: Suvullinen lisääntyminen: geneettinen rekombinaatio sopeutuminen estettävä suvullinen lisääntyminen Kaksikotisella lajilla helpointa kun estää toisen sukupuolen kehittymisen Vain yksi sukupuoli/genotyyppi ei suvullisia versoja, ei lisääntymistä Uusien yksilöiden tuotanto jälkeläisten määrä vähenne ävä jälkeläisten menestyminen estettävä/heikennettävä Suvullisen lisääntymisen tuote = itiöt i öt muodostuvat i öpesäkkeissä este ävä i öpesäkkeiden muodostuminen itiöiden vapautuminen johtaa dispersaaliin este ävä i öiden kehi yminen ja vapautuminen ONGELMA: keuhkosammal lisääntyy ja leviää sekä kasvullisesti että suvuttomasti 11 2-2-2016
Olennaiset biologiset tekijät: 2. Leviäminen Jos voidaan estää itiötuotanto, estetään kaukolevintä! Jos estetään gemmatuotanto, rajoitetaan paikallisen populaation kasvua ja maan kontaminaatiota Gemmatuotannon kemiallisesta tms indusoimisesta vähemmän tietoa kuin suvullisen lisääntymisen 12 2-2-2016
Mitä keuhkosammalelle voi tehdä? Tiedetään kasvutekijöitä (ulkoiset tekijät kuten lämpötila ja sisäiset kuten kasvuhormonit, muut kemikaalit) joilla voidaan estää sukupuolisolujen kehitys ja suvullinen lisääntyminen kemiallinen torjunta (ken es jopa täsmätorjunta) Mikäli gemmoilla gemmapankki maassa, maan puhdistus/kuumennus tms Hinta torjuntaeffortille? Kemiallisen torjunnan ympäristöhaitat? 13 2-2-2016
Kiitos mielenkiinnosta! yhteystiedot: sanna.laaka lindberg@helsinki.fi 14 2-2-2016