7. Luonnonsuojelun avulla biodiversiteetti voidaan saada säilymään

Tärkein oppimamme asia kappaleessa oli se, miten maapallon biodiversiteettia eli luonnon monimuotoisuutta voidaan suojella. Kun suojellaan ekosysteemejä, suojellaan samalla myös lajeja ja lajeja suojelemalla suojellaan myös niiden perinnöllistä monimuotoisuutta. Tärkeä keino, jolla suojellaan biodiversiteettia, on luonnonsuojelualueiden perustaminen. Hyvällä suojelualueella on seuraavia ominaisuuksia: se on oikean kokoinen ja muotoinen sekä sijainti on hyvä. Iso suojelualue on parempi kuin monta pientä, koska sinne mahtuu enemmän lajeja ja näin lajien populaatiot ovat suurempia. Jos perustetaan monta pientä suojelualuetta, niiden välillä pitää olla ekologinen käytävä, jotta eliöyksilöt voivat liikkua alueelta toiselle. Reunavaikutusta ei saa päästää myöskään liian suureksi ja siksi pitkänomaiset luonnonsuojelualueet eivät ole kovin hyviä, vaan parempi vaihtoehto on alue, johon jää tilaa ydinalueeseen, jonne reunavaikutus ei yllä.

Kappaleesta esiin tuli käsite geenipankki, joka tarkoittaa elävien eliöiden, eläinten sukusolujen tai alkioiden, sienten itiöiden tai kasvien siemenien kokoelmaa, jonka tarkoituksena on säilyttää uhanalaisten lajien geneettinen materiaali eli ettei lajit pääse kuolemaan sukupuuttoon. Esimerkiksi eläintarhat ja kasvitieteelliset puutarhat ovat geenipankkeja.

Kirjan tehtävä 7 s.79 Tiikerien uhanalaisuus

a) Mikä tai mitkä tiikerilajit ovat uhanalaisimpia ja miksi?

– Uhanalaisimpia tiikerilajeja Aasiassa ovat kiinantiikeri ja siperiantiikeri. Syynä tähän on se, että näiden lajien populaatiot ovat niin pieniä, että lajin sisäinen monimuotoisuus ei pysty säilymään ja tällöin laji ei lisäänny.

b) Miten uhanalaisimpia alalajeja voitaisiin estää kuolemasta sukupuuttoon?

– Lajit voitaisiin rauhoittaa ja niiden elinalueita voitaisiin hoitaa. Voitaisiin myös perustaa tarpeeksi laajoja luonnonsuojelualueita, joissa nämä uhanalaiset tiikerilajit pystyisivät elämään. Eläintarhauksella pystyttäisiin varmistamaan se, etteivät lajit pääsisi kuolemaan sukupuuttoon. Tiikerien salametsästystä voitaisiin pitää kurissa niin, että siitä saisi rangaistuksen.

 

Marika Rissanen ja Iira Väänänen

6. Lajimonimuotoisuus on vähentynyt

Tärkein oppimamme asia oli se, miten lajien monimuotoisuus on päässyt pienentymään ja mitkä asiat siihen ovat vaikuttaneet. Lajimonimuotoisuuden vähentymiseen on vaikuttanut suuresti mm. se, että ihmiset ovat metsästäneet ja pyydystäneet eri lajeja, sekä muuttaneet lajien elinympäristöjä lajeille sopimattomiksi metsätalouden ja peltojen raivaamisen myötä.

Toinen tärkeä oppimamme asia oli se, mitkä tekijät tekevät lajista helposti vaarantuvan. Tähän vaikuttaa mm. eläinten suuri koko, sijainti ravintoketjun huipulla, ihmisten vihamielinen asenne tai pelko lajia kohtan, ihmiselle koituva taloudellinen hyöty sekä lajin suppea esiintymisalue. Lajin sisäinen monimuotoisuus taas on lajien henkivakuutus, sillä sen on havaittu lisäävän lajin ja sen populaatioiden selviytymiskykyä erilaisissa ympäristönmuutoksissa.

Oppikirjan kappaleesta esiin tuli käsite avainlaji, jolla tarkoitetaan sellaisia lajeja, joiden olemassaolo on välttämätöntä muiden lajien ja koko ekosysteemin säilymiselle. Avainlajin häviäminen olisi ravintoverkon kannalta erityisen kohtalokasta.

Kirjan tehtävä 4 s. 69 Oikein vai väärin?

Ota kantaa seuraaviin väitteisiin ja tarkastele niitä eri näkökulmista.

a) On oikein vapauttaa minkit turkistarhoista luontoon.

Väärin, sillä jos minkit vapautettaisiin turkistarhoista luontoon ne veisivät tilaa muiden lajien ekologisista lokeroista ja näin ollen lajien, jotka ovat jo valmiiksi luonnossa, populaatiot saattavat kärsiä siitä. Toisaalta minkkejen kannalta tämä olisi oikeutettua, sillä minkään eläimen ei kuuluisi elää turkistarhoissa koko eläämäänsä.

b) Suomessa susia pitää metsästää enemmän, koska ne uhkaavat kotieläimiä ja ihmisiä.

Oikein, sillä sudet ovat vaaraksi kotieläimille ja ihmisille, eikä ole hyvä, että mikään eläin uhkaisi ihmisiä. Kun susia metsästettäisiin enemmän, vaara susista pienentyisi huomattavasti ja tällöin kenenkään ei enää tarvitsisi pelätä kotieläimiensä ja lapsiensa puolesta. Toisaalta taas, kun susikanta pienenee lähes olemattomiin, se saattaa olla muiden Suomen metsissä olevien lajien kannalta kohtalokasta.

c) Ravintokasvien ja ravintoeläinten luonnonmukainen kasvatus (luomutuotanto) on hyväksyttävämpää kuin tehomaatalous.

Oikein, sillä luomutuotannossa ravintokasvien ja ravintoeläinten ei tarvitse kärsiä lainkaan, sillä ne saavat luonnonmukaista kasvatusta, mikä on parempi niiden kannalta kuin tehomaatalous, jossa käytetään torjunta-aineita jne.

d) Geenimuunnelluista eliöistä (GMO) ihmiselle koituva hyöty on suurempi kuin niiden luonnolle mahdollisesti aiheuttamat haitat.

Väärin, sillä geenimuunnelluista organismeista tulevat haitat luonnolle voivat olla merkittäviä. Vaikka geenimuunnelluista eliöistä valmistettua ruokaa ajatellaan yleensä ihmiselle terveelliseksi, on niistä koitunut myös terveyshaittoja, kuten allergioita, uusia sairauksia sekä aineenvaihduntaongelmia.

 

Iira Väänänen ja Marika Rissanen

5. Maapallon ekosysteemien monimuotoisuus on vaarassa

Tärkein oppimanne asia oli se, miten ilmasto vaikuttaa ekosysteemeihin. Ilmasto eli lämpötila, sademäärä ja niiden vuodenaikainen jakautuminen, on tärkein ekosysteemien syntyyn vaikuttava tekijä. Ekosysteemit voidaan luokitella suuremmiksi kokonaisuuksiksi eli biomeiksi, joiden esiintymisrajat ovat samat kuin kasvillisuusvyöhykkeidenkin rajat. Nämä biomit jaetaan vesi – ja maabiomeihin. Maabiomeihin kuuluvat trooppiset metsät, savannit, aavikot, arot, Välimeren kasvillisuuden alueet, lauhkean vyöhykkeen lehtimetsät ja tundrat. Vesibiomeihin taas kuuluvat makean veden biomit, kuten meret ja suolajärvet.

Toinen tärkeä asia kappaleessa on se, miten ekosysteemien monimuotoisuus on vaarassa maapallolla. Maailman monimuotoisemmat alueet ovat sademetsät, kosteikot ja koralliriutat. Nämä alueet ovat vaarassa hävitä maapallolta, koska sademetsiä hakataan esimerkiksi viljelymaiksi; kosteikkoja taas kuivataan mikä lisää tulvia maapallolla ja koralliriuttoja puolestaan uhkaa ihmisen toiminta, kun rantoja rakennetaan ja kaadetaan rantametsiä, jonka takia vedet samentuvat ja korallieläimet eivät sen takia pysty yhteyttämään, eivätkä siis lisäänny.

Kappaleesta esiin tuli hyvin keskeinen käsite ekosysteemi, joka tarkoittaa eliöiden ja niiden kanssa vuorovaikutuksessa olevan elottoman luonnon muodostamaa toiminnallista kokonaisuutta jollakin ympäristötekijöiltään melko yhtenäisellä alueella, esimerkiksi metsä tai järvi.

Kirjan tehtävä 2 s.57 Vuoriston kasvillisuusvyöhykkeet

a) Miksi vuoristoissa ylöspäin kuljettaessa näkyy samanlainen kasvillisuusvyöhykkeiden muuttuminen kuin siirryttäessä päiväntasaajalta kohti napa-aluetta?
 - Vuoristossa ylöspäin mentäessä ilma ohenee ja hapen määrä pienenee, sekä ilman lämpötila laskee, mikä aiheuttaa sen, että harvat kasvit pystyvät elämään korkealla vuoristossa.

b) Mitä vuoriston kasvillisuusvyöhykkeille tapahtuu, jos ilmasto lämpenee?
- Jos ilmasto lämpenee kasvillisuusalueiden rajat siirtyvät ylemmäs eli yhä korkeammalla vuoristossa pystyy kasvamaan kasveja. Tämä aiheuttaa myös sen, että tundran ja vuoriniittyjen pinta-ala vähenee ja jäätiköt pienenevät, kunnes lopulta kutistuvat olemattomiin.

c) Miksi tropiikin vuorilla on endeemisiä lajeja?
- Tropiikissa vuoret ovat eristyksissä toisistaan, mikä aiheuttaa sen, että eri vuorten eliölajistot ovat kehittyneet erilaisiksi, koska niiden välillä ei ole voinut tapahtua geenivirtaa eli eri lajien geenit eivät ole päässeet muokkautumaan keskenään. Tästä syystä tropiikin vuorilla on paljon endeemisiä eli kotoperäisiä lajeja.

 

Marika Rissanen ja Iira Väänänen

4. Biodiversiteetti on jakautunut maapallolla epätasaisesti

Tärkein oppimamme asia oli se, miten biodiversiteettiä voidaan tutkia ja mitata. Perinöllisen monimuotoisuuden tutkiminen on yksikäsitteistä ja sitä tutkitaan lähes poikkeuksetta analysoimalla DNA:n eroja lajin yksilöiden ja populaatioiden välillä, kun taas lajin monimuotoisuuden mittaustavan valinta riippuu siitä, miten suurta aluetta halutaan tutkia ja mitä tarvoitteita tutkimuksella on. Tarkin tulos lajin monimuotoisuudesta saadaan mittaamalla taksonomista monimuotoisuutta, eli tutkimalla sitä kuinka monta eri eliöryhmää on edustettuna tietyllä alueella. Kuitenkin tätä yleisempi lajin monimuotoisuuden tutkimustapa on se, että rajataan tietty alue ja lasketaan sen sisällä olevien lajien määrä. Ekosysteemien monimuotoisuuden mittaaminen on kaikista hankalinta, sillä siihen ei ole olemassa mitään tiettyä maailmanlaajuisesti sovittua tapaa, mikä johtuu siitä, että ekosysteemit ovat luonnossa vaikeasti rajattavissa, sillä ne ovat koko ajan vuorovaikutuksessa keskenään.

Tunnilla esiin tullut uusi käsite oli biodiversiteetti, jolla tarkoitetaan luonnon monimuotoisuutta. Se sisältää laajimmillaan kaiken maailman elollisen kirjon ja biodiversiteettiä pidetäänkin yhtenä ekologisen tutkimuksen ja luonnonsuojelun kohteena.

Tehtävä 1 sivulta 43 Oikein vai väärin?

Alueen lajimäärä ei ole riippuvainen alueen pinta-alasta.

- Väärin, sillä alueen pinta-ala vaikuttaa alueen lajimäärään niin, että kun pinta-ala kymmenkertaistuu, lajien lukumäärä kaksinkertaistuu.

Reunavaikutus ilmenee suurena lajimääränä kahden ekosysteemin raja-alueella.

- Oikein, sillä kahden ekosysteemin raja-alueella voi esiintyä molempien ekosysteemien lajeja, jolloin raja-alueen yksilö- ja lajimäärä on reunavaikutuksen ansiosta suurempi kuin kummankaan ekosysteemin sisällä.

Normaali luonnontilainen ekosysteemi pysyy aina muuttumattomana.

- Väärin, sillä mitkään ekosysteemit eivät pysy jatkuvasti samanlaisina, vaan niissä tapahtuu muutoksia. Muutokset kuuluvat luonnollisena osana ekosysteemien olemassaoloon ja lisäävät tällä tavoin niiden sisäistä monimuotoisuutta.

Kaikkien luonnonvaraisten nisäkäslajien perinnöllinen monimuotoisuus tunnetaan.

- Väärin, sillä luonnonvaraisten eliöiden perinnöllinen tutkimus on vasta alkamassa, joten luonnonvaraisten nisäkäslajien perinnöllistä monimuotoisuutta tunnetaan vielä hyvin heikosti.

Saimaannorppa on endeeminen alalaji.

- Oikein, sillä saimaannorppa on kotoperäinen laji, joka elää ainoastaan Saimaan vesistöissä, joka on rajattu ja suhteellisen suppea maantieteellinen alue.

Suomen avainbiotoopit ovat säilyneet hyvin ihmisen vaikutuksilta.

- Väärin, sillä monet Suomen luonnon avainbiotoopeista eli elinympäristöistä ovat hävinneet, koska ravinteikkaan maaperänsä takia niitä on raivattu pelloiksi ja metsiä on hakattu pois asutuksien tieltä.

                                                 Iira Väänänen ja Marika Rissanen

3. Kaupunkiekologia tutkii kaupunkiluonnon erityispiirteitä

Tärkein oppimamme asia oli se, miten kaupunkiluonto eroaa maaseudun luonnosta. Kaupungeissa lämpötila on pari astetta korkeampi ja talvisin lunta on vähemmän. Kaupungeissa saadaan myös sadetta enemmän kuin ympäröivällä maaseudulla. Kaupunkien maaperään ei myöskään pääse imeytymään vettä niin hyvin kuin maaseudulla, koska asfaltti ja muut rakennukset estävät sen. Kaupungeissa on myös erilaisia ilmansaasteita, joten eliöiden elinolot ovat hyvin erilaiset kuin kaupungeissa kuin maaseudulla.

 Uutena käsitteenä oppikirjasta esiin tuli käsite ekologinen käytävä, jolla tarkoitetaan esimerkiksi viheralueita, joita pitkin eliöt voivat siirtyä alueelta toiselle. Ekologinen käytävä muodostuu yhtenäisestä kasvillisuudesta ja ilman näitä ekologisia käytäviä monien lajien kaupunkipopulaatiot hajoavat osapopulaatioiksi, koska saman lajin edustajat eivät löydä toista populaatiota.

Kirjan tehtävä 1 sivulta 35 Eläinten käyttäytymismuutokset

Miten ja miksi kaupunkien lintujen ja nisäkkäiden luontainen käyttäytyminen on muuttunut niiden sopeutuessa kaupunkiympäristöön?

- Lajit ovat tottuneet ihmisiin, joten ne uskaltavat tulla lähemmäksi ihmisiä ja asutusta, esimerkiksi etsiäkseen tähteitä ravinnoksi. Näin lajien ravinto muuttuu ja sopeutuu kaupunkiympäristöön.
- Lajit ovat sopeutuneet kaupunkiympäristöön, joten esimerkiksi pesäpaikat ovat erilaiset kuin luonnonvaraisessa luonnossa.
- Kaupungeissa on lämpimämpää ja keinovalon takia valojaksot poikkeavat luonnollisista, mikä vaikuttaa esimerkiksi lajien pesintään.
- Kaupungeissa talvehtiminen on useimmiten helpompaa, mikä on yksi syy siihen, että kaupungeissa elävät lajit palaavat sinne yhä uudestaan.

                                              Marika Rissanen ja Iira Väänänen

2. Ympäristöekologista tutkimusta tehdään monella tasolla

Ympäristöekologista tutkimusta tehdään mikroskoopeilla tarkastelemisesta aina satelliiteillä tehtävään kaukokartoitukseen asti, riippuen siitä, millaista tietoa halutaan. Ympäristön fysikaaliset ja kemialliset tekijät vaikuttavat soluihin, samoin kuin kokonaiset ekosysteemitkin reagoivat ympäristön muutoksiin loppujen lopuksi soluillaan. Tämän takia mikroskoopeilla tehtävä ympäristöekologinen tutkimus voi olla tarpeen. 

Tärkein oppimamme asia oli, että kokonaiset ekosysteemit voivat muuttua ihmisten toiminnan vaikutuksesta. Ihmiset luovat hyvin yksinkertaisia ekosysteemejä raivaamalla peltoja ja kasvattamalla hoitometsiä, joissa kasvaa tavallisesti vain yhtä kasvi- ja puulajia. Tälläiset yksinkertaiset ekosysteemit ovat häiriöherkkiä, koska niistä puuttuu ne bioottiset eli elolliset tekijät, jotka normaalissa ekosysteemissä säätelevät populaatioiden kokoa. Niimpä esimerkiksi taimikkovaiheessa olevat hoitometsät ovat arempia pakkaselle, koska kaikki taimet ovat samankokoisia. Ihmisen toiminnan seurauksena aineiden kierto ekosysteemeissä voi muuttua myös haitallisesti. Hiilen kierto on esimerkiksi teollisena aikana muuttunut niin, että hiilidioksidia vapautuu ilmakehään entistä vähemmän ja myös hiilen sitoutuminen on vähäisempää. Ihminen muuttaa eliöiden abioottista eli elotonta ympäristöä päästämällä luontoon happamoittavia tai muulla tavoin haitallisia aineita, mikä heikentää eliöiden elinkykyä, vaikeuttaa niiden lisääntymistä ja lopulta saattaa aiheuttaa niiden kuoleman.

Oppikirjan kappaleesta esiin tuli käsite indikaattorilaji, jolla tarkoitetaan sellaista kapea-alaista lajia, joka sietää heikosti ympäristön muutoksia. Näiden lajien määrässä tapahtuvat muutokset kertovat konkreettisesti elinympäristön muuttumisesta. Niinpä indikaattorilajeja tarkkailemalla voidaan tehdä helposti ja usein hyvin luotettavastikin päätelmiä ympäristön tilasta ja muutoksista ilman hankalia menetelmiä ja kalliita tutkimuslaitteita.

Kirjan tehtävä 1sivulta 27 Taantuneita lajeja

Sekä kottarainen että ruiskaunokki ovat viljelymaiden lajeja, joiden kannat vähenivät hyvin voimakkaasti 1960- ja 70-luvuilla.

Mitä erilaisia hypoteeseja eli oletuksia lajien vähenemiselle voisit keksiä?

- Lajien kannat ovat voineet hävitä teollistumisen myötä, kun ilmansaasteita on päässyt leviämään ympäröivään luontoon.  Toinen syy voi olla se, että maita on alettu raivaamaan pelloiksi ja alettu kasvattaa hoitometsää, jolloin kottaraiselle ja ruiskaunokille tärkeät bioottiset tekijät ovat voineet hävitä lähes olemattomiin, minkä seurauksesta lajien kannat ovat alkaneet vähenemään hyvin voimakkaasti. Myös valon, veden tai ravinnon puute ovat voineet olla syitä lajikantojen vähenemiselle samoin kuin lajien elinympäristöjen radikaalit lämpötilan muutokset.

Miten vähenemisen syitä voitaisiin tutkia?

- Vähenemisen syitä voitaisiin tutkia tarkastelemalla ympäristömyrkkyjen ja raskasmetallien pitoisuuksia ympäristöstä vuosikymmenien aikana sekä selvittämällä lajien elinpaikkojen lämpötilan muutokset sekä sen onko lajien asuinpaikkaa raivattu mahdollisesti pelloiksi tai kasvatettu hoitometsää. Näin saataisiin tietoon myös se onko ihmisen käytöksellä ollut vaikutusta asiaan ja kuinka paljon.

 

Iira Väänänen ja Marika Rissanen

1. Ekologian avulla voidaan ymmärtää luonnon toimintaa

Tärkein oppimamme asia oli energian virtaus ekosysteemien ravintoketjuissa. Energiaa tulee ravintoketjuun valoenergiana ja näin ravintoketjun tuottajat saavat sitä. Osa energiasta siirtyy ravintoketjussa eteenpäin jatkotuotantoon eli kuluttajille, mutta suurin osa poistuu energian ohivirtauksena eliöistä ja karkaa maapallolta avaruuteen. Sekä tuottajilta että kuluttajilta siirtyy energiaa myös hajottajille kuten esimerkiksi bakteereille ja hajottajasienille. Hajottajilta energia palaa lopulta takaisin tuottajille ja näin energia kiertää ravintoketjussa.

Oppikirjan kappaleesta esiin tuli käsite ekologia, joka tarkoittaa biologian osa-aluetta, jossa tutkitaan eliöiden runsauteen ja levinneisyyteen vaikuttavia tekijöitä sekä eliöyhteisöjen ja ekosysteemien toimintaa.

Kirjan tehtävä 3 sivulta 16 Ekologian soveltaminen

Miten ekologian tietoja voidaan soveltaa hyvän marja – tai sienipaikan etsiskelyssä?

- Kun tunnetaan lajille tyypilliset kasvupaikat, on helpompi löytää hyvä marja –tai sienipaikka, eikä joudu turhaan etsimään marja-tai sienisatoa sellaiselta paikalta, jossa ne eivät edes kasva. On myös hyvä tietää miten esimerkiksi ilmasto vaikuttaa marjoihin ja sieniin, ettei etsi turhaan jotakin tiettyä lajia, joka ei esimerkiksi vielä kasva.

Miten ekologian tietoja voidaan soveltaa akvaarion hoidossa?

- Ekologian avulla tiedämme millaisia kasveja akvaarioon tulee laittaa kalojen kanssa, jotta kalat pärjäävät. Kalat tarvitsevat happea, joten kasvien tulee olla sellaisia, jotka tulevat toimeen kalojen tarvitsemassa ympäristössä. Pitää myös tietää, mikä on oikea lämpötila akvaariossa kalojen kasvun ja elämisen kannalta.

Miten ekologian tietoja voidaan soveltaa mökkirantojen hoidossa?

- Kesämökkirantaan ei saisi päästää jätevesiä, koska se rehevöittää rantoja ja levät pääsevät näin ollen lisääntymään vedessä. Tästä syystä esimerkiksi astioiden pesuvettä ei saisi laittaa suoraan järveen. Kun tiedämme mitkä asiat täytyy ottaa huomioon mökkirantojen hoidossa, saamme pysymään rannat siisteinä ja rantaveden puhtaana.

 

 

                                             Marika Rissanen ja Iira Väänänen