Elias Tillandz -palkinto myönnettiin tänä vuonna Turun yliopiston biodiversiteettiyksikön ja biologian laitoksen tutkijoille, jotka ovat selvittäneet rikkakasvien torjunnassa käytetyn glyfosaatin vaikutuksia ympäristöön ja hyönteiskatoon. Palkinto luovutettiin tutkijoille torstaina 25.8.2022 BioCity-symposiumin yhteydessä.
Elias Tillandz -julkaisupalkinto on nimetty Turun Akatemian professorin Elias Tillandzin (1640–1693) mukaan. Tillandz toi kokemusperäisen tieteen Turkuun ja julkaisi ensimmäisen varsinaisen tieteellisen tutkimuksen Turussa.
Palkinto myönnetään vuosittain parhaalle BioCity Turun tutkijoiden julkaisemalle tutkimusartikkelille. Tänä vuonna palkinnon saajan ovat valinneet BioCity Turun entiset tieteelliset johtajat, professori emeritus Kalervo Väänänen ja professori emeritus Eero Vuorio koko tutkijayhteisön ehdotusten pohjalta. BioCity Turku on Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteinen organisaatio, joka tukee ja koordinoi Turun kampusalueen biotieteiden tutkimusta.
Rikkakasvimyrkyt voivat muuttaa kasvien kemiaa aiheuttaen hyönteiskatoa
Vuoden 2022 Elias Tillandz -palkinto myönnettiin biodiversiteettiyksikön tutkijatohtori Benjamin Fuchsille, kasviekologian tutkija, dosentti Marjo Helanderille sekä subarktisen ekologian professori Kari Saikkoselle. Palkintoon sisältyy stipendi, jota on tukenut Åbo Akademin säätiö. Palkinnon suuruus on 12 000 euroa, josta säätiö rahoittaa puolet.
Palkitussa artikkelissa tutkijat esittävät, kuinka maaperän glyfosaattijäämät voivat muuttaa kasvien molekulaarisia ja biokemiallisia prosesseja aiheuttaen muutoksia koko ekosysteemissä, mikä puolestaan voi aiheuttaa hyönteiskatoa.
– Ympäristön kemiallinen saastuminen on yksi luonnon köyhtymisen merkittävimmistä ajureista. Maataloudessa käytettävät torjunta-aineet estävät tuholaisia, mutta myös lisäävät ympäristön kemiallista kuormitusta. Ne voivat hävittää monia muita organismeja rikkakasvien tai tuholaisten lisäksi. Kun torjunta-aineiden jäämät kerääntyvät maaperään, ne voivat levitä ilma- tai vesiteitse laajemmalle ekosysteemiin, Marjo Helander kertoo.
Glyfosaatti on maailman eniten käytetty rikkakasvien torjunta-aine. Glyfosaatti estää kasvin EPSP- entsyymin toiminnan biokemiallisessa sikimaattikierrossa, jossa valmistuu kolme aminohappoa, jotka ovat kasvin kasvulle ja puolustusyhdisteille välttämättömiä lähtöaineita. Kun sikimaattikierto estetään, kasvi kuolee.
Trends in Plant Science -lehdessä julkaistussa artikkelissaan Fuchs, Helander ja Saikkonen esittävät myös uuden hypoteesin omalla tutkimusalallaan.
– Maaperään jäävä pieni määrä glyfosaattia ei tapa useimpia kasveja, mutta se voi vaikuttaa viljelykasvien satoihin monin tavoin, pääasiassa muuttamalla kasvien fysiologisia prosesseja, jotka ovat välttämättömiä vuorovaikutuksessa olevien organismien kanssa tapahtuvan signaloinnin kannalta. Tutkimuksemme on siinä mielessä uraauurtava, että siinä analysoidaan ensimmäistä kertaa, kuinka maaperä, jossa on glyfosaattia, vaikuttaa viljelykasvien fysiologiaan ja ekologiaan ja miten tämä voi epäsuorasti vaikuttaa hyönteisten biologisen monimuotoisuuden vähenemiseen, kertoo artikkelin pääkirjoittaja Benjamin Fuchs.
– Tämän yhteyden paljastamiseksi tutkimme kasvien fysiologisia muutoksia, kasvien ja mikrobien vuorovaikutusta sekä kasvien ja hyönteisten vuorovaikutusta. Erityisesti glyfosaatin estämä biokemiallinen reitti on perusta monille kasviyhdisteille, jotka säätelevät kasvien vuorovaikutusta useiden eri organismien kanssa, Fuchs jatkaa.
Benjamin Fuchs ja Marjo Helander jatkavat glyfosaattitutkimustaan ja tekevät kenttätöitä kasveilla ja pölyttäjillä Ruissalossa.
Ympäristön kemikaalikuorman vaikutusten tunnistaminen entistä tärkeämpää
Nopeasti muuttuvassa ilmastossa biologisen monimuotoisuuden ja toimivien ekologisten verkostojen merkitys korostuu tutkijoiden mukaan.
– On tärkeää ymmärtää, miten ympäristöön päätyvät pienetkin määrät torjunta-aineita voivat vaikuttaa ekosysteemin eri toimintoihin ja siten jopa globaaliin ruuantuotantoon, professori Kari Saikkonen sanoo.
Palkittu artikkeli ”Glyphosate-Modulated Biosynthesis Driving Plant Defense and Species Interactions” on julkaistu Trends in Plant Science -lehdessä huhtikuussa 2021: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2020.11.004
Lisätietoa:
Kuvat: Hanna Oksanen / Turun yliopisto.
