Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen - Nevala, Jasmin (2016)
Viimeaikaisissa tutkimuksissa on osoitettu, että kasveilla voi olla kyky tunnistaa itsensä ja sukulaisensa vieraista kasviyksilöistä ja kohdentaa sen perusteella resursseja eri osiin. Luonnonvalinta on voinut suosia itsensätunnistamismekanismien kehittymistä erityisesti klonaalisilla kasveilla, koska se voi mahdollistaa kilpailun välttämisen omien osien kanssa ja säästää resursseja lisääntymiseen. Sienijuurisymbioosia esiintyy suurimmalla osalla kasveista, ja sillä voi olla vaikutus kasvien kilpailuvuorovaikutukseen. Sienijuuriverkosto yhdistää kasveja juurten kautta toisiinsa ja voi auttaa kasveja esimerkiksi siirtämään ravinteita ja signaaleja keskenään. Sienijuurisymbioosin osuutta kasvien itsensä- tunnistamisessa ei ole vielä kunnolla tutkittu. Itsensätunnistamiskokeissa versojen välillä on yleensä vaadittu fyysinen yhteys, esimerkiksi maavarsi, jotta kasvit ovat reagoineet toiseen yksilöön eri tavalla kuin vieraaseen yksilöön. Sienijuurisymbioosi voisi mahdollisesti toimia tällaisen fyysisen yhteyden korvaajana signaalinvälitys- ominaisuuksiensa takia. Itsensätunnistamisen mekanismeja ei vielä tunneta. Tässä pro gradu -tutkielmassa tutkin sienijuurisymbioosin osuutta kissankäpälän (Antennaria dioica) kasvuun ja itsensätunnistamiseen. Tutkimusta varten kerättiin 13 eri genotyyppejä edustavaa kissankäpäläyksilöä, joista kustakin otettiin vähintään 8 tytärversoa kasvatukseen. Tytärversot kasvoivat joko samasta yksilöstä otetun tai eri yksilöstä otetun tytärverson kanssa samassa ruukussa. Koeasetelma toteutettiin sekä sienijuurellisina että sienijuurettomina. Kontrolliryhmänä kasvatettiin kustakin genotyypistä myös yksin kasvava kasvi sienijuurellisena ja sienijuurettomana. Eri identiteetti- ja sienijuurikäsittely- ryhmien maanalaisen ja maanpäällisen biomassan kasvua ja kasvunopeutta verrattiin toisiinsa. Sienijuurisymbioosin havaittiin lisäävän suuntaa antavasti kasvien kasvua vain, kun ne kasvoivat samasta kasvista otetun tytärverson kanssa. Tämä voi johtua siitä, että samasta kasvista peräisin olevat tytärversot ovat sienen läsnä ollessa tunnistaneet toisensa osaksi samaa kasvia ja tukeneet toistensa kasvua sukulaisvalinnan teorian mukaisesti. Sen voi mahdollistaa esimerkiksi sienijuuriverkoston signaalinvälitysominaisuus, jonka kautta mahdollinen itsensätunnistamisen mekanismi on voinut toimia. Kyse voi toisaalta olla myös sienen kyvystä tunnistaa genotyyppejä ja huijata kasvaessaan kahden erilaisen genotyypin kanssa. Sienen peliteoreettiset valinnat eivät tosin selittäisi muiden kasvien itsensätunnistamistutkimusten tuloksia. Tutkimukseni tulokset tukevat sukulaisvalinnan teoriaa ja hypoteesia, että sienijuurisymbioosi voi korvata tytärversojen välistä fyysistä yhteyttä ja auttaa siten kasveja tunnistamaan toisen kasvin osaksi samaa genotyyppiä.