1. yle.fi
  2. Uutiset
  3. muurahaiset

Muurahaispesän sisällä kuhisee jatkuva valtataistelu – Tutkija: "Kuningattaret ovat käytännössä työläisten orjia"

Vuosikymmenten muurahaistutkimus Hangon Tvärminnessä on vastannut moniin muurahaiskysymyksiin, mutta työnsarkaa riittää yhä. Nyt geneettiset tutkimusmenetelmät tuovat uutta tietoa pienistä eläimistä, joita vilisee metsissämme käsittämättömiä määriä.

Muurahaisia Tvärminnen eläintieteellisen aseman metsikössä
Vuosikymmenten aikana Tvärminnessä tehty muurahaistutkimus on opettanut paljon. Ennen kaikkea sen, että aina on uutta opittavaa. Kuva: Pekka Tynell / Yle

Hieman yli puolen miljoonan ihmisen Helsingissä riittää jo nyt vilinää ja elämää. Mutta miltä näyttäisi, jos kaikki kaupungin asukkaat laitettaisiin asumaan samaan valtavaan taloon?

Tai pystyisitkö kuvittelemaan, että kaikilla helsinkiläisillä, jopa koko Uudenmaan asukkailla olisi sama isoäiti?

Tervetuloa muurahaisten maailmaan.

Ilmasta Hankoniemi näyttää Italian tapaan vähän kuin saappaalta. Sen kantapäässä on Tvärminnen kylä ja Helsingin yliopiston eläintieteellinen asema (siirryt toiseen palveluun).

Aseman ympäristöstä löytyvät Suomen tutkituimmat muurahaispesät (siirryt toiseen palveluun), joita on sekä mantereella, että asemaa ympäröivissä saarissa.

Tvärminne on loistava paikka muurahaistutkimukseen paitsi tieteellisen aseman tutkimusinfran, myös erityislaatuisen luonnon puolesta.

Suomessa elää jotakuinkin 55 muurahaislajia (siirryt toiseen palveluun), ainakin siis nykyisen lajikäsityksen mukaan. Niistä jopa 40:tä tavataan Tvärminnen lehtipuita ja pähkinäpensaita pursuavissa lauhkean vyöhykkeen sekametsissä ja saaristossa.

Myrmekologit eli muurahaistutkijat ovat seuranneet täällä pienten pesähyönteisten elämää jo 50 vuoden ajan. Helsingin yliopiston evoluutiobiologian professori Liselotte Sundström päätyi muurahaisten pariin jo 1980-luvulla ja tutkimus jatkuu edelleen.

Liselotte Sundström arvioi, että tämä pesä on vähintään 20-vuotias. Yhteiskunta on yhä hyvin elinvoimainen ja pystyy pitämään kekonsa puhtaana. Kuva: Pekka Tynell / Yle

Pitkän linjan myrmekologina Sundströmille on kertynyt ehtymättömältä tuntuva tietopankki muurahaisten sielunelämästä, yhteisön toiminnasta ja lajien genetiikasta.

Suurin oppi on ollut se, että muurahaiset jaksavat yllättää vielä vuosikymmentenkin jälkeen.

– Minulle ne on ainakin opettaneet sen, että aina on uutta opittavaa. Aina tulee uusia havaintoja, yllätyksiä ja hyvin harvoin tulokset ovat sitä, mitä oikeasti odottaa, Sundström kertoo.

Pinnan alla kytee jännitteitä

Suuren ja elinvoimaisen muurahaispesän kuhinan voi havaita lähes kaikilla aisteilla. Sen pinnalla käy jatkuva liike ja ilmassa leijuu vahva hapokas haju.

Tämä pesä on Sundströmin arvion mukaan vähintään 20-vuotias ja asukkaita siinä voi olla lähemmäs puolta miljoonaa.

Vaikka istuisi ja tuijottaisi pesää tuntikausia, viikkoja tai vuosiakin, ei pääsisi jyvälle sen uumenissa lymyävistä salaisuuksista.

Vaikka pesän yksilöt toimivat liki saumattomassa yhteistyössä, on kuva rauhallisesta kuningatarkunnasta harhaanjohtava. Pinnan alla kytee monia jännitteitä, joita ratkaistaan jopa väkivallan keinoilla.

Tarinoissa pesän valtataisteluista on toki mukana ripaus antropomorfismia eli ihmisenkaltaistamista, mutta joskus eläinten inhimillistäminen on hyvä työkalu käytöksen ymmärtämiseen.

Ensinnäkään muurahaispesää ei voi pitää matriarkaattina, sillä kuningattarilla ei ole valtaa.

– Kuningattaret ovat käytännössä työläisten munivia orjia. Kuvittele nyt eläväsi 30 vuotta pimeässä pesässä. Paitsi toki keväisin, jolloin kuningattaret pääsevät pesän päälle ottamaan aurinkoa ja lämmittelemään, jotta muninta saadaan käytiin, Sundström kertoo.

Aiemmin jylhänä kohti taivasta kohonneesta puunrungosta on tullut muurahaisten valtatie. Ne pitävät tieverkostaan hyvää huolta raivaten polkunsa sammalpeitettä halkovaksi autostradaksi. Kuva: Pekka Tynell / Yle

Tupsukekomuurahaisilla ja kaljukekomuurahaisilla pesissä on usein monia kuningattaria. Työläiset päättävät niiden elämästä, sillä ne voivat tappaa avuttoman kuningattaren esimerkiksi lopettamalla sen ruokinnan, kun se ei enää ole riittävän hedelmällinen.

Suuria kekoja rakentavien muurahaislajien tutkiminen laboratoriossa on vaikeaa, mutta mustamuurahaisia tutkimalla on opittu, kuinka raadollinen kuningattaren asema pesässä voikaan olla.

– Mustamuurahaisten pesissä työläiset tappavat vuosittain jopa 30 prosenttia kuningattarista, Sundström kertoo.

Muurahaispesän proletariaatti pitää yhteiskunnan kasassa ja valvoo toinen toistaan.

Työläinenkin voi toimia Sundströmin mukaan itsekkäästi. Esimerkiksi laistaa työstä päästäkseen munimaan hedelmöittymättömiä munia. Toiset työläiset pyrkivät tuhoamaan näitä, mutta saattavat siinä samalla tehdä itsekin vilppiä ja laskea munansa pesään.

Työläisiä ei ole syytä parjata, sillä ne nauttivat pesän suurinta valtaa: päättävät elämästä ja kuolemasta. Kuva: Pekka Tynell / Yle

Pesän kuningattaret kilpailevat keskenään huomiosta, sillä työläiset päättävät ketä kannattaa kulloinkin suosia.

– Valtataistelu voi olla hienovaraista, esimerkiksi hajujen avulla. Suoranainen aggressiivisuus on harvinaista. Kuningatar voi viestittää hajuilla munivansa nyt, jolloin muut kuningattaret esimerkiksi saattavat viivyttää munintaansa, Sundström kertoo.

Kuningattaren etu on munia, sillä se saattaa säästää sen tulemasta tapetuksi. Se, että osa kuningattarista elää jopa 30 vuotta, kertoo niiden arvostettavasta hedelmällisyydestä.

Vielä hurjempaa on se, että kuningatar saa kaikki munintaan tarvittavat siittiöt häälennolla, jonka se tekee kerran elämänsä aikana. Se voi varastoida silloin kerättyjä siittiöitä siis vuosikymmeniä.

Kokonaiset populaatiot voivat periytyä samasta kuningattaresta

Geneettiset tutkimusmenetelmät ovat mullistaneet luonnontieteitä monella osa-alueella, mutta varsinkin hyönteistutkimuksessa DNA:n tutkiminen on sekä vastannut aiempiin mysteereihin että luonut uusia.

Ensinnäkin, kun tarkastelemme tätä suurta muurahaiskekoa Tvärminnessä, meidän on hyvin hankalaa päätellä, minkä lajin se on. Ovatko nämä tupsukekomuurahaisia, kaljukekomuurahaisia vai sekoitus molempia lajeja.

Lajit ovat geneettisesti hyvin lähellä toisiaan ja saavat paritellessaan lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä. Usein lajiutumisen rajana pidetään sitä, etteivät kahden eri lajin edustajat voisi saada lisääntymiskykyistä jälkikasvua.

Pesät tuottavat kerran vuodessa niin kutsuttuja sukuyksilöitä: naaraita ja koiraita, jotka lähtevät häälennolle tai parittelevat pesän pinnan päällä.

– Risteymiä voi syntyä, jos lentoajat osuvat samaan aikaikkunaan. Muurahaiset eivät ole valikoivia, sillä tilaisuuksia lisääntymiseen on hyvin vähän, Sundström toteaa.

Muurahaiset viestivät enimmäkseen kemiallisesti, mutta niillä on myös erinomainen näköaisti. Metsässä ne suunnistavat puiden latvustoja katsellen. Kuva: Pekka Tynell / Yle

Eläinmaailma tarjoaa kuitenkin monia muitakin vastaavia esimerkkejä. Hyönteisten lisäksi esimerkiksi jotkut liskolajit, sammakot ja kalat voivat hyvinkin valita parittelukumppanikseen eri lajin edustajan joutumatta ongelmiin.

Nykyajan geneettiset tutkimusmenetelmät haastavat linnéläistä ajatusta siitä (siirryt toiseen palveluun), mikä on oma lajinsa ja mikä vain populaatio lajin sisällä.

Ajatellaan tätä vaikkapa esimerkin kautta: eläimet eivät ole keskenään identtisiä, edes muurahaiset. Niillä on ulkonäöllisiä erityispiirteitä, jotka ovat usein periytyviä.

Kokonainen muurahaispopulaatio, laajallakin alalla elävä, voi periytyä yhdestä ja samasta kuningattaresta. Silloin kaikilla sen miljoonilla jälkeläisillä voi olla emon piirteitä ilmiasussaan.

– Herää kysymys onko esimerkiksi karvojen määrä ja muiden piirteiden vaihtelu vain luonnollista vaihtelua populaation sisällä? Me olemme määritelleet, mikä on laji, mutta luonnossa tapahtuu koko ajan risteymiä ja muutoksia geneettisessä koostumuksessa, Sundström sanoo.

Kokonainen populaatio voi siis olla lähtöisin yhdestä ja samasta kuningattaresta, mutta se ei ole toivottavaa, vaan voi jopa uhata metsiemme muurahaisia, jos tämä johtaa haitalliseen sisäsiitokseen.

Yhtenäisen metsäalan pirstaloituminen voi johtaa sisäsiittoisuuteen

Sundström on tutkinut erityisesti Tvärminnen edustan saarilla eläviä loviniskamuurahaisia. Hän on havainnut, että 20 vuodessa niiden sisäsiittoisuusaste on noussut merkittävästi.

Kun vielä kerran muistetaan, että kuningattaret voivat helposti elää 20-vuotiaiksi, on muutos hyvin nopeaa.

Saaret muodostavat oman erikoisen ympäristönsä, jossa muurahaisten pitää levitä saarelta toiselle. Yleensä muurahaiset levittäytyvät silloin lähelle ja koiraatkin lähellä olevasta pesästä.

Sisäsiitetty populaatio kuolee pois. Sundströmin mukaan luonnonvalinta toimii lyhytnäköisesti katsoen välitöntä hyötyä pikemminkin kuin tulevaisuutta.

Jos tarkentaisi riittävän lähelle läpi puiden oksistojen, näkyisi tässä kuvassa käsittämätön määrä muurahaisia. Kuva: Jani Saikko / Yle

Metsien pirstaloituminen on puhuttanut tukijoita pitkään (siirryt toiseen palveluun). Kun yhtenäinen metsäala pienenee, tulee palstoista vähän kuin saaria. Ainakin muurahaisten näkökulmasta.

– Metsäpalstat, joilla muurahaiset esiintyvät ovat yhä pienempiä. Muurahaiset ovat sopeutuneita laajoihin metsäalueisiin, joilla on aina tilaa levitä, Sundström sanoo.

Ongelma koskee etenkin kekomuurahaisia: lisääntyvien kuningattarien määrä pienenee koko ajan, ja se johtaa hyvin nopeasti sisäsiitokseen.

Laajoilla metsäaloilla sisäsiitosaste ei kasva ainakaan kovin nopeasti.

Muurahaiset ovat Suomen luonnon kannalta erittäin tärkeitä. Pelkästään kekomuurahaisia voi olla hehtaarin alueella toista miljoonaa, ja ne muodostavat jopa 10 prosenttia metsiemme eläinbiomassasta.

Niiden biomassa, yksinkertaisesti yhteenlaskettu paino ylittää kaikkien maailman ihmisten biomassan, vaikka yksi muurahainen painaakin arviolta 1,5 milligrammaa siinä missä keskimääräinen ihminen kymmeniä kiloja.

Muurahaiset elävät metsissä symbioosissa monien muiden lajien kanssa. Koska niitä on niin paljon, tarjoavat ne myös ravintoa lukuisille eläimille.

Ihmistä ne hyödyttävät esimerkiksi syömällä tuhohyönteisiä.

Muurahaisten hyvinvoinnista huolehtiminen on siis tärkeää, kuten myrmekologinen tutkimuskin, joka opettaa meille alati lisää näiden pienten hyönteisten elämästä.

Lue myös:

Lapista kaivataan lisää näytteitä – Itä-Suomen yliopiston pakastimessa on jo 15 000 muurahaista

Laura Hallamaan kolumni: Haluan, että metsän arvo lasketaan rahan sijasta lintuina ja muurahaisina