Saalistajista ja niiden vaikutuksesta

Yellowstonen kansallispuistossa USA:ssa tehtiin mielenkiintoinen havainto sen jälkeen kun sieltä oli hävitetty kaikki sudet 1920-luvulla. Sikäläisten hirvieläinpopulaatioiden kasvu nimittäin räjähti kasvuun ja samaan aikaan kasvillisuus alkoi kärsiä ja eroosio lisääntyä. 

Sudet palautettiin puistoon 1990-luvun puolivälissä, minkä jälkeen myös kasvillisuudessa nähtiin positiivisia muutoksia ja eroosio väheni. Tämän oletettiin ajallisen yhteyden perusteella johtuvan suden hirvieläimiin kohdistuvista saalistuksesta, joka niiden määrän lisäksi vaikutti käyttäytymiseen. Eli hirvet olivat aiempaa enemmän liikkeellä, jolloin niiden aiheuttama paine kasvillisuudelle levisi laajemmalle alueelle kuin aiemmin.

Tieteellisessä mielessä tällaista muutosta kutsutaan ekologiseksi kaskadivaikutukseksi. Mutta ongelmana oli, ettei Yellowstonen ympäristönmuutoksen ja suden yhteyttä oltu osoitettu tieteellisesti. Eli periaatteessa nämä muutokset voisivat ajallisesta yhteydestään huolimatta olla toisistaan riippumattomia. 

* * *

Siksi oli mielenkiintoista lukea tuore tutkimusraportti, jossa oli tutkittu merisaukkojen palauttamisen vaikutuksia Kaliforniassa. Siellä merisaukko on tietyssä ympäristössä samanlainen huippupeto kuin susi Suomessa tai Yellowstonessa ja eräs rapu hirven kaltainen ympäristöään muokkaava kasvissyöjä. Ja yllä linkittämäni tutkimuksen mukaan saukon palauttamisen rannikolle havaittiin vähentävän rapujen aiheuttamaa eroosiota. 

Tämä tulos vastaa Yelloswtonessa havaittua muutosta susien palauttamisen jälkeen. Mutta poikkeaa siitä sikäli, että tällä kertaa merisaukkojen palauttamisen vaikutuksia oli selvitetty tieteellisin menetelmin ja voitu siten osoittaa, että suden kaltaisten huippupetojen palauttaminen korjata ekosysteemien häiriöitä ja voi kaskadivaikutuksen kautta vähentää maaperän eroosiota ainakin vesistöjen välittömässä läheisyydessä. 

* * *

Suomessa tilanne poikkeaa edellä kuvatuista amerikkalaisista esimerkeistä, eikä meillä ole havaittu ympäristön tilan heikenneen oleellisesti susipopulaatioiden pienenemisen eikä myöskään paranevan niiden viimeaikaisen kasvun seurauksena. Sen sijaan on kylläkin havaittu, että etenkin lounaisessa Suomessa valkohäntäpeurat ovat lisääntyneet holtittomasti ja samalla puutiaisten määrä on karannut käsistä. Ja että metsätaloudelle aiheutuu hirvieläimistä valtavat kustannukset.

Siten myös meillä on todennäköistä, että mikäli lounaisen Suomen susipopulaation annettaisiin kasvaa niin suureksi, että se pienentäisi valkohäntäpeurojen määriä, vähenisivät myös puutiaiset ja niiden kantamat taudinaiheuttajat. Ja samalla myös niiden metsätaloudelle aiheuttamat tuhot. 

Toistaiseksi näin ei kuitenkaan ole tehty, vaan hirvieläinten määriä pyritään Suomessa säätelemään metsästämällä. Se puolestaan perustuu harrastustoimintaan, joiden harjoittajilla on vahva intressi pitää kaikki hirvieläinkannat - mukaan lukien vieraslajiksi laskettava valkohäntäpeura - niin korkealla, että niistä vuosittain saatavan lihan määrä on mahdollisimman suuri. 

Sillä on tietenkin valtava taloudellinen merkitys, jonka hinnan maksavat muut metsissä oleskelevat suomalaiset borreliooseina ja aivokuumeina. Ja myös sudet - metsästäjien harjoittamana laillisena, ja todennäköisesti myös, laittomana metsästyksenä.

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Hengenvaarallinen vieras
Valkohäntäkauris toi punkin iholle
Krokotiilit hyötykäyttöön

Avaako mRNA-tekniikka keinon suojautua borrelioosilta?

Borrelioosi on ikävä tauti, joka leviää ihmisiin yleensä hämähäkkieläimiin kuuluvan puutiaisen kautta, mutta joskus harvoin myös muiden pistävien tai purevien hyönteisten avulla. Itse taudin aiheuttaa Borrelia burgdorferi -niminen bakteeri. 

Borrelia-bakteereiden varsinainen lähde luonnossa ovat pienet jyrsijät, joista ne leviävät punkkien avulla. Tartuntaa seuraa tavallisesti tulehduspesäke ihossa ja vähäisiä yleisoireita, mutta se saattaa myös johtaa krooniseen tautiin, johon liittyy esimerkiksi nivelten, ihon ja hermoston oireita.

Punkit purevat suomalaisia noin 500 000 kertaa vuodessa, useimmin Ahvenanmaalla, Manner-Suomen rannikkoalueilla ja itäisessä Suomessa. Kaikki puremat eivät kuitenkaan johda borrelioosiin, sillä ainoastaan viidesosa puutiaisista kantaa Borrelia-bakteeria ja niidenkin puremista vain kaksi kolmasosaa johtaa bakteerin siirtymiseen ihmisiin. 

Lisäksi punkin nopea poistaminen estää yleensä Borrelian siirtymisen, koska bakteeri tarvitsee paljon aikaa. Siksi käytännössä vain pari prosenttia punkin puremista johtaa borrelioosiin.

* * *

Otin asian puheeksi siitä syystä, että luin eilen Science-lehdestä amerikkalaisten kehittäneen rokotetta borrelioositartuntoja vastaan. Rokote perustuu samaan innovaatioon kuin mm. Pfizerin kehittämä koronarokote. 

Ideana siinä on viedä rokotettavan soluihin lähetti-RNA:ta (mRNA), joka sisältää ribosomeille ohjeen siitä, kuinka valmistetaan kohteena olevan eliön proteiinia eli antigeenia. Kyse ei kuitenkaan ole geneettisestä manipulaatiosta, vaan ainoastaan väliaikaisen proteiinituotannon käynnistämistä. 

Rokotteen saaneessa nisäkkäässä proteiinin tuotanto jatkuu vain lyhyen aikaa, minkä jälkeen mRNA tuhoutuu. Sen seurauksena immuunijärjestelmä kuitenkin ehtii aktivoitua ja alkaa tuottaa vasta-aineita antigeeneja vastaan sekä käynnistämään myös soluvälitteisen immuunijärjestelmän. 

Borrelioosi-bakteeri on monin verroin monimutkaisempi eliö kuin virukset. Ja punkki on vielä sitäkin kertaluokkaa monimutkaisempi. Siitä huolimatta amerikkalaiset suunnittelivat rokotteensa nimenomaan punkkia vastaan. 

Se tapahtui valmistamalla mRNA-molekyylejä, joissa oli solulle ohje peräti 19 eri punkin syljestä löytyvän antigeenin valmistamiseen. Koronarokotteissa niitä on vain yksi. 

Rokotetta ei ole vielä testattu ihmisillä, mutta marsuissa ne tehosivat. Kun rokotettujen punkkien annettiin purra marsuja, tulehtui puremahaava nopeasti ja punkit irtosivat niistä 18 tunnin kuluessa. 

Juuri tämä on oleellista, sillä Borrelia-bakteeri ei yleensä ehdi siirtyä nisäkkään verenkiertoon näin nopeasti. Ja siksi punkin sylkeä vastaan suunnattu rokote suojaa rokotettua borrelioosilta (kuten todennäköisesti myös puutiaisaivokuumetta aiheuttavalta virukselta). 

Nähtäväksi jää, kuinka punkkirokote tehoaa ihmisiin ja pääseekö se lopulta käytännön rokotetuotantoon. Tästä riippumatta Science-lehden uutinen osoitti, että koronaviruksessa ensimmäistä kertaa sovellettu rokotetekniikka avaa ovia aivan uudenlaisiin tapoihin suojata ihmisiä erilaisilta terveysriskeiltä. 

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Punkit leviävät koirien mukana
Kyykärmes on terveellinen
Borrelioosin syistä

Borrelioosin syistä

Kun on kesä ja aurinko paistaa, on aika nauttia luonnosta. Pensaat ja varvut kasvavat  makeita marjoja ja lämpimät järvivedet kutsuvat uimaan. Iloa kuitenkin hieman himmentää se, että rantapusikossa saattaa vaania punkki eli puutiainen - ja punkin mukana borrelioosia eli Lymen tautia aiheuttava bakteeri. Se on kiusallisen vastustuskykyinen antibiootteja vastaan ja aiheuttaa ikäviä oireita. Siis kertakaikkiaan sellainen pöpö, jota ei haluaisi saada elimistöönsä.

Borrelioosi on viimeisen kymmenen vuoden aikana lisääntynyt niin Suomessa, muualla Euroopassa kuin Amerikassakin. Syytä tähän ei ole tunnettu varmuudella, mutta Suomessa kehitys on parina viime vuonna kääntynyt laskuun. Tämä on omituista, sillä samaan aikaan niin ikään punkkien levittämät puutiaisaivokuume-tapaukset on lisääntyneet.

Yhdysvalloissa borrelioosin lisääntymisestä on syytetty nopeasti lisääntyneitä kauriita, koska ne toimivat myös punkkien isäntinä. Selitys on kuitenkin epäilyttävä, sillä borrelia-bakteeri ei tartu tehokkaasti kauriista punkkeihin. 

Nyt on asiaa sitten tutkittu ja havaittu, että borrelioosin yleisyys ei tosiasiassa näytä korreloivan juuri lainkaan kauriiden määrien kanssa. Sen sijaan borrelioosia esiintyy siellä, missä kojootit ovat yleisiä ja ketut harvinaisia. Selitys on siinä, että ketut ovat huomattavasti kojootteja tehokkaampia pikkunisäkkäiden metsästäjiä. Ja pikkunisäkkäät puolestaan ovat tehokkaita tartuttamaan borrelia-bakteereita punkkeihin.

Kettujen ja kojoottien välinen suhde on myös muuttunut viimeisten kymmenien vuosien aikana. Syynä tähän on se, että kojootit ovat viime aikoina lisääntyneet nopeasti, koska niiden populaatioita kurittaneet sudet ovat kadonneet. Samalla kojoottia pienempi kettu on jäänyt tappiolle taistelussa resursseista. 

Kaiken kaikkiaan borrelioosi on hieno esimerkki siitä, miten monimutkaisia vuorovaikutuksia erilaisissa ekosysteemeissä esiintyy. Samalla opimme, että ekosysteemin muutoksista voi seurata ennalta arvaamattomia ongelmia myös ihmiselle. 

Entä miksi borrelioositapausten määrä on lisääntynyt Suomessa? Meillähän kettu on pikemminkin lisääntynyt kuin harvinaistunut viime vuosikymmeninä. Eikä meillä elä kojoottejakaan. Näillä tiedoilla näyttäisikin selvältä, että borrelioosin pitäisi olla hupenemassa kovaa vauhtia. 

Koska näin ei ole, nähdään vielä yksi mielenkiintoinen biologinen totuus: ekosysteemien pienistä eroista seuraa siksi suuria eroja tosielämässä, että tiedon siirtäminen yhdestä eliöyhteisöstä toiseen on vaikeaa. 

Borrelioosin leviämisen syistä Euroopassa tarvitaan siis ihan oma tutkimuksensa. Ehkäpä samalla ratkeaa myös puutiaisaivo-kuumeen lisääntymisen salaisuus.


Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Evoluutioteorialla on ennustusvoimaa
Kasvikauppa ja metsätuhot
Hirvikärpänen
Pingviinit, ilmastonmuutos ja tieteellinen tutkimus