Uusi tutkimus metsän salaisuuksista: Suomalainen puusto muodostuu perheistä ja naapurustoista
Männyt (Pinus sylvestris) eivät kasva täysin satunnaisesti ympäri metsää, vaan lähisukulaistensa läheisyydessä. Tähän tulokseen päätyi uusi tutkimus, jossa tarkasteltiin suomalaisten metsämäntyjen sukulaisuussuhteita.
Keskimääräinen jälkeläisen ja vanhemman etäisyys on 54 metriä. Tulos johtuu todennäköisesti siitä, että siemenet levittäytyvät lyhyemmän matkan kuin siitepöly. Siitepöly voi nimittäin levitä jopa satojen kilometrien päähän, mikä voi hermostuttaa terassin tai auton pesijää, mutta edistää tehokkaasti geenivirtaa ja sen seurauksena laajaa geeniperimää männyn levinneisyysalueella.
Huolimatta siitepölyn pitkästäkin lentomatkasta, männyn lisääntymiskumppanit löytyvät todennäköisesti 2500 lähimmän männyn joukosta (niin kutsuttu naapuruston koko), mikä vastaa reilun hehtaarin aluetta talousmetsässä.
Tälle vuodelle odotetaan erityisen runsasta männyn kukintaa. Mänty on tuulipölytteinen, eli siitepöly kulkeutuu hedekukinnoista emikukinnoille tuulen mukana. Hedelmöityksen tapahduttua alkavat männyn siemenet kehittyä kävyn sisällä. Siemenet ovat täysin kehittyneitä vasta kahden vuoden kuluttua, jolloin ne irtoavat kävystä ja leijailevat maahan. Myös eläimet voivat kuljettaa männyn siemeniä, ja näin uusi mänty-yksilö päätyy kasvupaikalleen. Kuten ihminen, mänty alkaa jatkaa sukuaan noin 20-vuotiaana. Yksittäisessä männyssä on sekä emi- että hedekukintoja. Itsepölytystäkin tapahtuu, mutta sen seurauksena syntyvät erittäin sukusiittoiset siemenet ovat elinkyvyltään heikkoja.
Vaikka mäntyjälkeläiset eivät yleensä matkaakaan kovin kauas äitipuusta, koostuu metsä silti eri perheiden lomittaisesta mosaiikista. Koska lisääntyviä mäntyjä on runsaasti, yksittäiset puut eivät pääse dominoimaan ja lähisukulaisten seassa kasvaa paljon täysin erisukuisia puita.
”Aiemmin mäntyjen sukulaisuussuhteita on selvitetty pienissä ja levinneisyysalueen reunoilla sijaitsevissa eristyneissä populaatioissa, joissa sukulaisten muodostamat ryhmittymät ovat selkeämpiä. Nyt saimme vahvistuksen sille, että sukulaisuusrakennetta on myös hyvin laajassa ja jatkuvassa mäntymetsässä”, sanoo dosentti Alina Niskanen Oulun yliopistosta.
Uudet tiedot männyn levittäytymisetäisyydestä ja sukulaisuusrakenteesta ovat metsänuudistamisen kannalta kiinnostavia. Niiden avulla voidaan esimerkiksi miettiä mikä on sopiva etäisyys siemenpuiden välillä, jotta vältytään sukulaisuuden aiheuttamalta sukusiitokselta. Tutkimuksessa käytettiin luontaisen uudistumisen kautta syntyneitä metsälaikkuja, joille oli hakkuun jälkeen jätetty siemenpuita. Tulokset siis kuvaavat Suomen metsänhoidossa tyypillistä tilannetta, joka syntyy siemenpuuhakkuun jälkeen, kun sekä siemenpuut että ympäröivien alueiden puut siementävät uuden mäntysukupolven.
Tutkimusta varten Luonnonvarakeskuksen Punkaharjun tutkimusmetsästä valittiin lähes 500 aikuista mäntyä, joiden välinen sukulaisuus määritettiin käyttäen koko perimän laajuista geneettistä aineistoa. Sukulaisuusasteeltaan erilaisten yksilöiden etäisyyksistä saatiin arvio jälkeläisen ja vanhemman keskimääräisestä etäisyydestä sekä naapuruston koosta.
Tutkimus tehtiin Oulun yliopiston, Helsingin yliopiston ja Luonnonvarakeskuksen tutkimusyhteistyönä.
Tutkimus julkaistiin huhtikuussa Peer Community Journal -tiedelehdessä: Alina K Niskanen, Sonja T Kujala, Katri Kärkkäinen, Outi Savolainen, Tanja Pyhäjärvi (2024). Does the seed fall far from the tree? Weak fine-scale genetic structure in a continuous Scots pine population. Peer Community Journal 4, e45, DOI: https://peercommunityjournal.org/articles/10.24072/pcjournal.413/
Lue lisää Oulun yliopiston ekologian ja genetiikan tutkimuksesta.