Kahlaajien fylogeografia ja luonnonsuojelugenetiikka

Meneillään on maailmanlaajuinen luonnon monimuotoisuuden kato, kuudes sukupuuttoaalto. Sen aiheuttaa ihminen. Sen vuoksi, mitä ihmistoiminta luonnon monimuotoisuudelle tekee, lajien suojelu ja monimuotoisuuden säilyttäminen on tärkeää. Erityisen tärkeää on säilyttää lajien ja populaatioiden perinnöllistä eli geneettistä monimuotoisuutta, koska se on evoluution perusta. Ilman sitä lajit eivät voi sopeutua ympäristön muutoksiin.

Monien pohjoisten lajien perinnöllinen muuntelu on kuitenkin jo alun perin vähäistä, koska niille sopivat elinympäristöt ovat kaventuneet ja populaatiot pienentyneet jääkausien aikana ilmaston vuoroin lämmetessä ja kylmetessä. Kun populaatiot pienenevät äkisti, myös niiden perinnöllinen muuntelu vähenee. Historialliset koon muutokset ovat jättäneet jälkensä lajien nykyiseen perinnölliseen koostumukseen ja rakenteeseen, ja vaikka populaatiot olisivatkin jääkausien jälkeen kasvaneet takaisin suuriksi, ei niiden perinnöllinen muuntelu aina ole palannut ennalleen. Tämä lisää etenkin pohjoisten lajien sukupuuttoriskiä.

Pohjoisten lajien lisäksi myös pienten populaatioiden perinnöllinen muuntelu on vähäistä. Pienet populaatiot voivat lisäksi olla alttiita sukusiitokselle, mikä vähentää muuntelua entisestään ja voi myös heikentää jälkeläisten elinkykyä. Jos populaatioiden välillä on vain vähän geenivirtaa, niiden sukupuuttoriski voi edelleen kasvaa.

Tutkin väitöskirjatyössäni pohjoisten kahlaajalintujen perinnöllistä muuntelua ja sen maantieteellistä jakautumista, sekä kuinka muinaiset ilmastonmuutokset ja nykyiset tekijät, niin ihmisen aiheuttamat kuin lajien käyttäytymisestä johtuvat, ovat vaikuttaneet geneettiseen monimuotoisuuteen. Selvitin tutkimuksessani myös, kuinka populaation pieni koko ilmenee geneettisesti. Käytin tätä tietoa määrittäessäni luonnonsuojeluyksiköitä.

Tutkin lapinsirriä, rantakurvia ja etelänsuosirriä; lapinsirriä ja rantakurvia koko niiden levinneisyysalueilla Fennoskandiasta Itä-Siperiaan, etelänsuosirriä Itämeren piirissä. Tuloksieni mukaan sekä lapinsirrin että rantakurvin perinnöllinen muuntelu on vähäistä ja populaatiot koko laajalla levinneisyysalueella hyvin samanlaisia. Tämä on mitä todennäköisimmin johtunut populaatioiden pienenemisestä muinaisten ilmastonmuutosten aikana. Erityisesti lajien levinneisyysalueiden reunamilla olevissa populaatioissa on merkkejä geneettisen monimuotoisuuden vähenemisestä ja geneettisestä erilaistumisesta. Tämä johtuu todennäköisesti näiden populaatioiden pienuudesta sekä etäisyydestä yhtenäisemmällä ydinalueella oleviin populaatioihin. Vertailemalla lapinsirriä ja rantakurvia eri kahlaajalajien genetiikkaan sain selville, että perinnölliseen muunteluun ja populaatioiden erilaistumiseen vaikuttavat sekä elinympäristöjen laajuus niin pesimä- kuin talvehtimisalueilla että lajien käyttäytymispiirteet, kuten lisääntymisjärjestelmät ja paikkauskollisuus. Lisäksi lajien muinaiset vaiheet, kuten jääkaudet ja niiden väliset lämpimät ilmastojaksot, ovat jättäneet jälkensä geneettiseen koostumukseen.

Itämeren etelänsuosirrin paikallispopulaatioissa näkyi selviä merkkejä pienen populaatiokoon ja mahdollisen sukusiitoksen vaikutuksista. Lisäksi paikallispopulaatiot erosivat toisistaan geneettisesti, mikä heijastaa voimakasta paikkauskollisuutta ja paikallispopulaatioiden välistä vähäistä geenivirtaa.

Kaikilla tutkimuslajeillani etenkin pienimpiä ja muista erilaistuneimpia populaatioita tulee kohdella omina, erilaisin kriteerein määriteltyinä suojeluyksiköinään. Tunnistamalla uhanalaisuuden syitä ja arvioimalla populaatioiden kohtaamien uhkien vakavuutta voidaan suojelutoimia kohdistaa oikein ja mahdollistaa erityisesti uhanalaisten populaatioiden säilyminen. Jos osa populaatioista häviää, laji voi lopullisesti menettää osan geneettisestä muuntelustaan ja kyvystään sopeutua, mikä lisää koko lajin sukupuuttoriskiä.