Taustaa

Mitä ex situ -suojelu on?

Luonnonvaraisten eliöiden ex situ- eli etäsuojelu tarkoittaa suojelua luonnollisen elinpaikan ulkopuolella. Se täydentää in situ -suojelua, joka tarkoittaa lajin elinkyvyn turvaamista sen alkuperäisellä elinalueella. Etäsuojelua toteuttavat esimerkiksi eläintarhat, akvaariotalot, kasvitieteelliset puutarhat ja erilaiset geenipankit.

Miksi lunnonvaraisia eliöitä pitää suojella elinpaikkansa ulkopuolella?

Alkuperäisten luonnonvaraisten lajien elinolojen heikentyminen ja esiintymien pirstoutuminen rajoittavat lajien elinkelpoisuutta, vähentävät geneettistä monimuotoisuutta ja saattavat lopulta johtaa lajien sukupuuttoon. Hävinneitä lajeja ei voida tuoda enää takaisin. Etäsuojelu turvaa osaltaan luonnon monimuotoisuuden säilymistä tuleville sukupolville.

Miten kasveja etäsuojellaan?

Etäsuojelun keinoihin kuuluu lajin yksilöiden kasvattaminen elävinä kasvitieteellisten puutarhojen ja arboretumien kokoelmissa tai solukkona mikrolisäyksessä. Myös kasvien osien, kuten siementen tai silmujen, pitkäaikainen tallentaminen siemenpankeissa tai syväjäädytyksessä (kryosäilytyksessä) on tärkeässä roolissa. Näin kasvien geenit ja paikalliset sopeumat säilyvät mahdollisista kasvupaikkojen tuhoutumisista huolimatta.

Erilaisia suojelutapoja yhdistelemällä lajeja voidaan palauttaa luontoon

Uhanalaisten kasvien lisääminen ja säilytys ex situ -olosuhteissa mahdollistaa paikallisen kannan vahvistamisen tai lajien palauttamisen alkuperäisille kasvupaikoilleen.

Lajeja voidaan myös siirtää ilmaston muutoksen myötä uusille alueille avustetuksi leviämiseksi kutsutulla menetelmällä. Tämä lajien tai niiden populaatioiden siirtämistä uusille alueille aiempien käydessä ilmastonmuutoksen myötä vähitellen elinkelvottomiksi.

Uhanalaisten kasvien keräämiseen tarvitaan lupa viranomaisilta. Rauhoitettujen kasvien sekä Euroopan unionin direktiivikasvien ja niiden siementen kerääminen on kiellettyä. ELY-keskus (Elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus) voi myöntää luvan poiketa rauhoitussäännöksistä, kunhan lajin suojelutaso ei vaarannu.

Mitä ESCAPE-hanke tekee? ESCAPE (Ex-situ Conservation of Native Finnish Plant Species) on EU LIFE+ 2011 -ohjelman rahoittama kehittämishanke, jonka tavoitteena on edistää Suomen uhanalaisten luonnonkasvien suojelua ja kehittää niiden  ex situ -suojelun menetelmiä. Hankkeen alussa koottiin lajivalintaa ohjaava kiireellisyyslista ex situ -suojeltavista uhanalaisista kasveista (lista).

Etäsuojelumenetelmiä

Uhanalaiset luonnonkasvit kasvitieteellisten puutarhojen kokoelmissa

Monet uhanalaiset kasvit kasvavat kaukana ja hankalan matkan takana. Kasvitieteelliset puutarhat tarjoavat helpon tavan tutustua harvinaisiin kasveihin ja niiden suojeluun.

Siemenpankki – geenien varastointia

Kasveja voidaan suojella erityisissä siemenpankeissa varastoimalla kuivattuja siemeniä alhaisessa lämpötilassa.

Kumpulan kasvitieteellisen puutarhan tiloihin perustettuun siemenpankkiin kerätään uhanalaisia ja silmälläpidettäviä suomalaisia kasvilajeja. Tavoitteena on vuoteen 2016 mennessä taltioida yhteensä 80 siemenerää. Siemeniä keräävät alan ammattilaiset sekä pitkän linjan kasviharrastajat. Ensimmäiset siemenet saapuivat kesäkuussa 2013 (tiedote) ja vuoden siemensaalis ylsi lähes 30 lajiin.

Hyvä siemenerä sisältää noin 5 000 tervettä siementä. Siementen lukumäärä arvioidaan tarkan vaa’an avulla ja niiden laatu tarkistetaan mikroskoopilla. Tuholaisten syömät, homeiset sekä heikosti kehittyneet siemenet lasketaan 50 siemenen otoksesta ja tulos yleistetään koko siemenmäärään.

Siemenet voivat säilyä siemenpankissa kymmeniä, jopa satoja vuosia. Tärkeimmät siementen säilyvyyteen vaikuttavat tekijät ovat:

•    kypsyys (raakana kerätty siemen säilyy selkeästi lyhyemmän ajan)
•    alhainen kosteuspitoisuus (15 % ERH)
•    alhainen lämpötila (-20 °C)

Kuivatut siemenet pakataan tiiviisiin foliopusseihin ja säilötään pakastimiin. Noin puolet siemenerästä lähetetään säilöttäväksi Englannissa sijaitsevaan Millennium-siemenpankkiin. Näin varmistetaan, ettei mahdollinen katastrofi, esimerkiksi tulipalo, tuhoa koko siemenerää.

Luonnonkasvien vuosirytmiin kuuluu olennaisena osana siemenlepo, joka on kasvin keino estää itäminen epäsuotuisaan aikaan. Jotta siemen voi itää, sen on täytynyt käydä läpi tarvittavat muutokset elinolosuhteissa ja omassa fysiologiassaan. Suomalaisilla kasveilla yleisin itämisvaatimus on kylmäkausi.

Kumpulan siemenpankilla on tärkeä tehtävä pohjoisten kasvien itämisvaatimusten tutkimuksessa, sillä naapurimaissa Ruotsissa, Venäjällä tai Baltian maissa ei siemenpankkeja ole.

Jokaiselle lajille kehitetään yksilölliset idätysmenetelmät ja talletettujen siementen elinkykyä testataan säännöllisesti. Kokeiden lämpötila- ja valo-olosuhteita voidaan muokata kasvin luonnollisen vuosirytmin ja elinympäristön perusteella. Kovakuoristen siementen itämistä voidaan nopeuttaa tekemällä reikä siemenkuoreen ja joillakin kasveilla liotus poistaa itämistä estävät aineet. Jotkin vesikasvit taas vaativat hapettomat olosuhteet itääkseen.

Siementen keruu siemenpankkia varten

Siemenpankkia varten kerätään siemeniä uhanalaisten kasvien luonnonpopulaatioista. Erityisen tärkeää on, että kasvin luontainen populaatio ei vaarannu siemenkeruun seurauksena. Niukasti siementä tekevistä kasveista siemeniä voidaan kerätä useampana vuonna. Yhdellä keruukerralla siemeniä saa kerätä enintään parikymmentä prosenttia siementen arvioidusta kokonaistuotosta, jotta paikallinen lisääntyminen luonnossa ei vaarannu.

Siementen keräys siemenpankkia varten on tarkkaan ohjeistettua (siemenkeruun ohjeistus). Etukäteen on selvitettävä esiintymien sijainti tarkasti. Paras tapa on alueen henkilökohtainen tuntemus sekä Suomen ympäristökeskuksen tietokanta uhanalaisista lajeista. Käytännössä kullekin alueelle on silti tehtävä useampia retkiä, koska eri kasvilajien siemenet kypsyvät eri aikoina.

Siementen tulee olla keräyshetkellä kypsiä ja laadukkaita. Sienten tai eläinten vaurioittamia siemeniä ei kerätä. Kostealla säällä on tärkeää saada siemenet nopeasti kuiviksi. Kun kasvilla on useampia populaatioita, on geneettisen monimuotoisuuden turvaamiseksi hyvä saada siemenpankkiin aineistoa ainakin kolmesta eri kannasta, mielellään eri puolilta esiintymisaluetta. Populaatiota kohden siemeniä kerätään 500–5500 kappaletta, jotta idätyskokeita olisi mahdollisuus tehdä kattavasti.

Ne, joita ei voi tallentaa pankkiin....

Kasveista, joiden siemeniä ei saada kerättyä tarpeeksi tai ei lainkaan, säilytetään kasvitieteellisten puutarhojen elävissä kokoelmissa tai niiden osia syväjäädytetään.

Apuna kullekin lajille sopivien menetelmien etsimisessä on kaksi lähtöperiaatetta: 1) Onko menetelmä jo kehitetty jollekin lähisukuiselle kasvilajille? Jos on, niin se valitaan kehittelyn lähtökohdaksi. 2) Jos uhanalaista kasvimateriaalia on niukasti ja jos materiaalia on helposti saatavissa lähisukuisesta, ei-uhanalaisesta kasvilajista, menetelmän kehittäminen aloitetaan ensin tällä lähisukuisella lajilla.

Kryosäilytyksellä tarkoitetaan kasvimateriaalin säilyttämistä syväjäädytettynä, yleensä nestetypessä -196°C lämpötilassa. Tässä projektissa kryosäilytysmenetelmiä kehitetään ensisijaisesti niille kasvilajeille, joiden säilytys siemenpankissa ei ole mahdollista. Kryosäilytys kulkee rintarinnan mikrolisäyksen kanssa. Kun kasvimateriaali otetaan pois nestetypestä, sen jatkokasvatus tehdään solukkolisäysalustalla. Sopiva alusta on pitänyt kehittää jo etukäteen.

Mikro- eli solukkolisäys on kasvien lisäämismenetelmä, jolla kasvimateriaalia lisätään erilaisista kasvisolukoista, esimerkiksi silmuista, siemenistä tai muista aktiivisesti kasvavista kasvinosista. Mikrolisäyksessä kasvinosat viedään steriileihin olosuhteisiin ja kasvatus tapahtuu kontrolloiduissa olosuhteissa esimerkikisi kasvatushuoneissa keinotekoisella kasvualustalla.

Menetelmä on laajalti käytössä ja sitä sovelletaan kasvintuotannossa esimerkiksi puutarhataloudessa ja viherrakentamisessa. Luonnonkasvien mikrolisäystä on tehty toistaiseksi lähinnä tutkimustarkoituksessa ja uusien sovellusten etsinnässä, mutta ESCAPE-hankkeessa sitä käytetään Suomessa ensimmäistä kertaa luonnonvaraisten kasvien etäsuojeluun.

Mikrolisäys- ja kryosäilytys-menetelmää voidaan soveltaa myös itiökasveille kuten sammalille. Uhanalaisten sammalten mikrolisäys- ja kryopreservaatiomenetelmiä tutkitaan ja kehitellään parhaillaan Oulun yliopiston Kasvitieteellisessä puutarhassa: Mikrolisäyksessä testataan uhanalaiselle sammalelle sopivaa menetelmää. Kryosäilytyksessä on käytössä kuivan museonäytteistä saadun sammalmateriaalin laittaminen suoraan nestetyppeen, ja tuoreella solukkomateriaalilla on testattu erilaisia menetelmiä. Uhanalaisen sammalen mikrolisäys on haastavaa sopivan sterilointitavan ja kasvun hitauden takia.

 

Palautusistutuksia ja avustettua leviämistä

Takaisin luontoon

Suojelun tavoitteena on, että eliölajisto säilyy monimuotoisena ja lajien esiintymät elinvoimaisina luontaisilla kasvupaikoillaan.

Kasvilajien suojelua niiden alkuperäisillä kasvupaikoilla voidaan täydentää etäsuojelun keinoin vahvistamalla heikentyneitä esiintymiä täydennysistutuksilla tai siemenkylvöillä. Jo hävinneitä esiintymiä voidaan palauttaa siirtämällä puutarhassa kasvatettuja taimia takaisin luontoon. 

Marko Hyvärinen, Laura Hiisivuori, Kirsi Hutri, Sanna Laaka-Lindberg, Annu Ruotsalainen, Mari Miranto, Leo Junikka, Paula Havas-Matilainen, Henry Väre ja Tuula Kurikka