Sopeutuminen kaupunkiympäristöön on pidentänyt perhosten lentokautta

Kaupungit ovat tyypillisesti ympäröiviä maaseutualueita lämpimämpiä, mikä vuoksi kasvukausi on pidempi kaupunkiympäristöissä. Toisaalta kaupunkiympäristöjen voimakas valosaaste voi johtaa harhaan eliöitä, jotka käyttävät päivänpituutta vuodenkierron indikaattorina. Monet hyönteiset, mukaan lukien perhoset, pystyvät hyötymään pidentyneestä kasvukaudesta tuottamalla useampia sukupolvia saman kasvukauden aikana, mutta diapaussin ajoittamisessa ne turvautuvat päivänpituuteen. Näistä syistä kaupunkiympäristöt voivat suosia uudenlaisten, elinkierron ajoittamiseen liittyvien sopeumien evoluutiota.

Thomas Merckx, Matthew Nielsen ja kollegat Oulun, Tukholman ja Lundin ylipistoista sekä Suomen ympäristökeskuksesta (SYKE) ja Luonnonvarakeskuksesta (LUKE) tutkivat lanttuperhosta, Pieris napi, ja ruutumittaria, Chiasmia clathrata, selvittäessään, miten kaupunkiympäristö vaikuttaa perhosten lentokauden ajoittumiseen.

Tutkijat käyttivät pitkäaikaisaineistoja seurantaohjelmista sekä kansalaistieteeseen perustuvista havaintotietokannoista. Tutkimukseen sisällytettiin havainnot Suomen kolmesta suurimmasta kaupungista, Ruotsin kolmesta suurimmasta kaupungista sekä maaseutuympäristöistä näiden jokaisen kuuden kaupungin ympäriltä.

Sekä lanttuperhosen että ruutumittarin lentokausi oli tyypillisesti pidempi ja päättyi myöhemmin kaupunkiympäristössä kuin ympäröivällä maaseudulla. Tämä viittaa siihen, että kaupunkipopulaatioissa siirtymä diapaussiin tapahtuu myöhäisemmässä vaiheessa kasvukautta kuin maaseutupopulaatioissa.

Diapaussin ajoittumisen selvittämiseksi suoritettiin laboratoriokokeet, joissa mitattiin perhosten vastetta päivänpituuteen. Kokeissa käytettiin lanttuperhosia ja ruutumittareita Helsingistä, Tukholmasta sekä kumpaakin kaupunkia ympäröivältä maaseudulta. Kaupunkipopulaatioissa siirtymä diapaussiin tapahtui lyhyemmässä päivänpituudessa kuin maaseutupopulaatioissa. Koska päivät lyhenevät syksyä kohti, luonnonolosuhteissa siirtymä diapaussiin tapahtuu siten myöhemmin kaupunkipopulaatioissa kuin maaseutupopulaatioissa. Tällainen kaupunkipopulaatioissa tapahtunut evoluutio viittaa sopeutumiseen kaupunkiympäristöjen lämpimyyden aiheuttamaan kasvukauden pidentymiseen.

Tutkimuksen perusteella näyttää siltä, että kaupunkiympäristöjen muuttunut vuodenaikaisuus vaikuttaa merkittävästi kaupunkipopulaatioiden evoluutioon. Siksi on todennäköistä, että monen lajin kaupunkipopulaatioissa on tapahtunut sopeutumista elinkierron vuodenkiertoon täsmäävissä mekanismeissa.

Artikkeli:

Thomas Merckx, Matthew E. Nielsen, Janne Heliölä, Mikko Kuussaari, Lars B. Pettersson, Juha Pöyry, Juha Tiainen, Karl Gotthard & Sami M. Kivelä. Urbanization extends flight phenology and leads to local adaptation of seasonal plasticity in Lepidoptera. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. https://doi.org/10.1073/pnas.2106006118

Seuranta-aineistot:

Maatalousympäristön päiväperhosseuranta

Valtakunnallinen yöperhosseuranta

Kansalaistieteeseen perustuvat havaintotietokannat Suomessa

Kansalaistieteeseen perustuvat tietokannat Ruotsissa

Kuva: Ruutumittari, Chiasmia clathrata, kaupungissa. Kuva: Sami Kivelä