Hankkeen tausta
Biodiversiteetin eli eliöiden monimuotoisuuden on todettu vaikuttavan huomattavasti perustuottajien, kuten ulappaekosysteemien kasviplanktonyhteisön tuotantoon, vakauteen ja ravinteidenkäyttötehokkuuteen, mikä heijastuu koko meriekosysteemin terveyteen. Tästä syystä perustuottajien monimuotoisuuden seuranta on tärkeä osa Euroopan unionin (EU) vesipuitedirektiivin (VPD), meristrategiadirektiivin (MSD) ja biodiversiteettistrategian mukaista meriympäristön ekologisen tilan arviointia. Suomen merenhoidon kasviplanktonin seurantaohjelman tuottamaa kvantitatiivista yhteisökoostumusaineistoa hyödynnetään laajasti Itämeren tilan arvioinnissa ja analysointimenetelmänä käytetään standardoitua valomikroskopointimenetelmää, jotta tulokset ovat vertailukelpoisia sekä HELCOM-alueen sisällä että maailmanlaajuisesti.
Kasviplanktonin monimuotoisuuden tarkka tutkiminen on kuitenkin osoittautunut monimutkaiseksi johtuen analysoitavaan vesitilavuuteen ja lajintunnistukseen liittyvistä haasteista. Geneettisillä menetelmillä on potentiaalia tehostaa kasviplanktonin monimuotoisuuden tutkimusta ja seurantaa siitä syystä, että ulkoisilta piirteiltään samanlaiset lajit voidaan erottaa toisistaan geenitasolla. Myös harvalukuisina esiintyvien vieras- ja haittalajien havaitseminen helpottuu. Yhdistämällä geneettiset menetelmät ja valomikroskopiaan perustuva, lajikohtaisia biomassatuloksia tuottava kvantitatiivinen seurantamenetelmä voidaan saada entistä parempi kokonaiskuva kasviplanktonyhteisöjen lajikoostumuksesta ja monimuotoisuudesta.
Kasviplanktonlajistoa mikroskooppikameralla kuvattuna. © Kuva: Sirpa Lehtinen
Hankkeen tavoitteet
Yhdistämällä geneettisellä menetelmällä saatua aitotumaisten kasviplanktonlajien lajistotietoa valomikroskooppisella menetelmällä saatuun kvantitatiiviseen lajistotietoon, selvitämme, millaista lisätietoa DNA-viivakoodausmenetelmä tarjoaa Suomen merenhoidon kasviplanktonseurannalle. Vastaavaa geneettisten ja valomikroskopointiaineistojen yhdistämistä ei ole aiemmin tehty Suomen kasviplanktonseuranta-aineistoilla.
Hankkeen tulosten pohjalta laadimme menetelmäohjeen DNA-viivakoodeihin perustuvan metaviivakoodaus-tekniikan käytöstä Suomen merenhoidon kasviplanktonseurannan tukena. Tulevaisuudessa hankkeesta saatavat tulokset tukevat kasviplanktonin monimuotoisuutta kuvaavan, merenhoidossa hyödynnettävän indikaattorin kehitystä, jollainen Itämereltä toistaiseksi puuttuu.
1) Testaamme DNA-viivakoodausmenetelmän käyttöä Suomen merenhoidon kasviplanktonseurannan yhteydessä. Testaus tehdään hyödyntäen HELCOM COMBINE -näytteenottoa ja -näytteitä.
2) Selvitämme millaista lisätietoa kasviplanktonin monimuotoisuudesta DNA-viivakoodausmenetelmän avulla saadaan liittämällä ja vertaamalla geneettistä tunnistetietoa valomikroskopointimenetelmällä saatuun lajistotietoon.
3) Laadimme menetelmäohjeen DNA-viivakoodeihin perustuvan metaviivakoodaus-tekniikan käytöstä Suomen merenhoidon kasviplanktonseurannan tukena.
Tutkija J. Jerney käsittelemässä kasviplanktonin geneettisiä näytteitä tutkimusalus Arandan laboratoriossa. © Kuva: Ilkka Lastumäki.
Lisätietoja
Projektipäällikkö, erikoistutkija Sirpa Lehtinen, Suomen ympäristökeskus,
etunimi.sukunimi@syke.fi, puh. 0295 251 353