Elurikkus sambla sees: uuenduslik õpilasuurimus kaardistas mikroelustiku muutusi sambla külmumisel ja kuivamisel

28. oktoober 2024

Samblad on olulised elurikkuse kandjad, mille sees on elupaiga leidnud paljud erinevad mikroskoopilised organismid. On teada, et sammalde abil saab keskkonnaseisundit hinnata. Hugo Treffneri Gümnaasiumi õpilane Annika Rääbis uuris esmakordselt Eestis sambla mikrofauna kogustruktuuri ning näitas eksperimentaalselt mikrofauna koosluste muutuseid sambla kuivamisel ja külmumisel. Õpilastöö tulemused viitavad sellele, et sambla mikroelustikku on võimalik kasutada keskkonnaseisundi hindamiseks bioindikaatorina, kuna keskkonnahäiringud mõjutavad uuritud loomarühmade koosseisu.

Samblad ja nende mikroelustik

Samblad ehk sammaltaimed on väikesed, kuni mõnekümne sentimeetri kõrgused taimed. Eelistatult kasvavad nad niisketes kohtades, maapinnal, puidul ja kividel. Nad on ehituslikult lihtsad ning neil puuduvad juured, seetõttu omastavad nad vett ja toitaineid kogu pinnaga ning nende veesisaldus sõltub otseselt ümbritseva keskkonna niiskusest. Kuival ajal on samblad läbikuivanud, kuid märgudes aktiveerub uuesti nende elutegevus.

Samblamattide tihe kasvuvorm aitab keskkonna veemuutusi ühtlustada. Seetõttu on samblad hea elupaik mikroskoopilistele selgrootutele ja algloomadele, kes samuti vajavad elutegevuseks vett. Sammaldes elavat mikrofaunat on vähe uuritud, kuid sagedasemad seal elavad loomad on ümarussid, rõngussid, lameussid, keriloomad, loimurid ja ripskõhtsed. Lisaks elavad seal mõned lülijalgsete rühmad, näiteks lestalised ja hooghännalised ning protistide hulka kuuluvad kodaamööbid ja ripsloomad.

Niidukähariku elustik mikroskoobi all

Kirjeldamaks sambla mikrofauna kooslusi ja külmumise ja kuivamise mõju organismide arvukusele valis Annika Rääbis uurimisobjektiks laialt levinud lehtsambla, hariliku niidukähariku, mida aiaomanikud tihti muru sees kasvamas võivad leida. Samblaproovid koguti kolmest kohast Lõuna-Eestis – Tartu linnast, Tõraverest ja Nüplist. Kogutud samblaproovidest üks osa kuivatati, teine külmutati ning osad proovid analüüsiti kohe korjamise järgselt.

Koostöös juhendajatega töötas Annika välja standardiseeritud mikrofauna kogumise metoodika sambla proovidest. Iga proovi sambla kogus ühtlustati ja mõõdeti selle ruumala sukeldumismeetodiga (mõõdetud veekogusega topsi pandi niipalju sammalt, et kokkusurutult selle maht oleks määratud nivooni). Samblal elavad loomad uimastati karboniseeritud veega, kes selle mõjul lasksid samblast lahti. Vees hõljuvad loomakesed setitati ning eemaldati osa veest. Andmete võrdlemiseks arvutati loomade keskmised tihedused ühe cm³ sambla kohta.

Kõikidest samblaproovidest eraldas õpilane samblal elavad loomad ning vaatles ning loendas iga loomarühma esindajad mikroskoobi abil. Kokku uuriti mikrofaunat 27-st samblaproovist, kust võeti kokku 135 lugemit. Autor loendas proovidest kokku 9831 looma: 6193 kodaamööbi, 2476 usskerilist, 724 ümarussi, 357 loimurit, 65 lestalist ja 16 hooghännalist. Lisaks leidis ta proovidest ripsloomi, kes jäid uurimisest siiski kõrvale, kuna lõhkesid karboniseeritud vee lisamisel.

Annika Rääbise uurimistöö tulemusena selgus, et kõikides uuritud proovivõtukohtades oli niidukärariku mikrofauna valdav rühm kodaamööbid, tiheduselt järgmine taksonirühm oli usskerilised, seejärel ümarussid. Autor märkas, et eri proovivõtukohtades erines loomade keskmine tihedus oluliselt. Kõiki proove omavahel võrreldes selgus, et uuritud pisiloomade keskmine tihedus oli nii kuivatatud kui külmutatud proovides väiksem kui kontrollproovides, sealjuures oli kuivamisel loomade arvukuse vähenemisele suurem mõju kui külmumisel (siiski ilma statistilise toetuseta). Uuritud loomadest vähenes kodaamööbide arvukus kuivatamisel ja külmutamisel kõige rohkem, mida toetavad ka varasemad uuringud, sest kodaamööbid on temperatuuri ja veetingimuste muutuste suhtes väga tundlikud. Töö tulemusi ja kohandatud metoodikat saab edaspidi kasutada järgmiste sambla mikrofauna koosluste uuringuteks, et selgitada välja sammalde elurikkuse ulatus ja selle mikroelustiku kasutusvõimalused keskkonnaseisundi jälgimiseks ja hindamiseks.

Annika Rääbise uurimistööd “Kuivamise ja külmumise mõju sambla mikrofauna koosluste struktuurile: pilootuuring niidukähariku (Rhytidiadelphus squarrosus) näitel” juhendasid Taavi Virro (Tartu Ülikool) ja õpetaja Ott Maidre (HTG). Uurimus pälvis 2024. a. õpilaste teadustööde riiklikul Regionaal- ja Põllumajandusministeeriumi ning Swiss Youth in Science eriauhinnad. Uurimistööga saab põhjalikumalt tutvuda õpilaste teadusajakirja Akadeemiake erinumbris, Akadeemiake 46 (2024) 13.

Sammaldel elav mikrofauna: A – kodaamööbid, B – ümaruss, C – loimur, D – lestaline. Autor/allikas: Annika Rääbise erakogu

Kokkuvõtte koostas Kristiina Mark (Eesti Maaülikool; SA Akadeemiake)

Loe teisi õpilaste teadustööde konkursi artikleid Akadeemiakese erinumbrist.