Metsänjalostus ja metsägenetiikka

Geneettinen monimuotoisuus turvaa lajien säilymisen kun ympäristö muuttuu

Metsäpuiden geenivaratyö suojelee lajin sisäistä geneettistä monimuotoisuutta, jota laji ja metsikkö tarvitsevat sopeutuakseen ympäristössä tapahtuviin muutoksiin. Tällä hetkellä noin viidesosa Suomessa vuosittain uudistettavasta metsäpinta-alasta uudistetaan luontaisesti ja noin neljä viidesosaa viljellen.

Tarkoitus turvata paikallinen geenivara myös muuttuvassa tulevaisuudessa

Lapinjärven geenireservimetsää itäisellä Uudellamaalla

Luontaisesti uudistettaessa syntyvän metsikön geneet­tinen koostumus ei yleensä poikkea huomat­tavasti edellisestä sukupolvesta. Viljellen uudistet­taessa käytetään yleisimmin jalostettua siemenvil­jelysalkuperää, joka sisältää pääsääntöisesti run­saasti geneettistä muuntelua, mutta on kuitenkin parempilaatuista ja -kasvuista kuin luontaisesti syntyneet metsiköt. On haluttu varmistaa että luon­tai­nen perimä säilyy geenireservimetsien verkostossa ja suojelukokoelmissa. Perinteiset luonnonsuojelu­alueet ja luonnonsuojelulain mukaiset suojellut luontotyypit tukevat osittain myös puiden geenivara­työtä, mutta koska niiden päätavoitteena on uhan­alaisten lajien ja ekosysteemien suojeleminen, ne eivät pysty samanaikaisesti turvaamaan metsäpuiden geneettisen monimuotoisuuden säilymistä. Tämän vuoksi myös metsäpuille on tarvittu erillinen geeni­varojen suojeluohjelma, jonka toteuttamisesta vastaa Metsäntutkimuslaitos. Strategian kaksi päälinjaa ovat geenivarojen suojelu alkuperäisellä kasvupaikalla (in situ) sekä suojelu erikseen perustetuissa kokoelmissa alkuperäisen kasvupaikan ulkopuolella (ex situ). Päätehtävänä on varmistaa että valitun metsikön tai perustetun kokoelman sisällä on runsaasti perinnöllistä muuntelua ja että mahdollisimman suuri osa muuntelusta siirtyy myös seuraavaan sukupolveen, toimien raaka-aineena evoluutiolle.

In situ säilytys -geenireservimetsät

Puulajit, jotka ovat levinneet laajalle ja joiden levinneisyysalue on yhtenäinen, sisältävät yleensä runsaasti perinnöllistä muuntelua kunkin metsikön sisällä. Pääpuulajimme mänty ja kuusi sekä hies- ja rauduskoivu ovat tällaisia lajeja. Tuulipölytteisyys ja kevyet siemenet helpottavat geenien kulkeutumista etsiköistä toisen pitkiäkin matkoja, minkä takia yksittäinen metsikkö sisältää suuren osa koko lajin geeneistä. Kuitenkin näilläkin lajeilla puut sopeutuvat paikallisiin olosuhteisiin ja syntyy erilaisia alkuperiä, jotka poikkeavat toisistaan esimerkiksi vuosirytmin ja pakkaskestävyyden suhteen.

Pääpuulajiemme geneettisen suojelun tärkein menetelmä on geenireservi­metsien perustaminen. Geenireservimetsä on eräänlainen elävä geenipankki, jonka annetaan kehittyä evoluution vaikutuksen alaisena. Metsikön tulee olla suuri ja hyvin hoidettu ja sen uudistumista edistetään tarvittaessa metsän­hoidon avulla, mutta yhden puulajin kuvioihin ei tarvitse pyrkiä. Joissakin tapauksissa sama metsikkö voi palvella yhtä aikaa useammankin puulajin, esimerkiksi kuusen ja koivun, geneettistä suojelua. Sopeutumisominai­suuk­siltaan yksittäinen geenireservimetsä edustaa alueen luonnontilaista kehitystä. Kun metsikkö varataan geenivaraohjelman piiriin, sen omistaja sitoutuu hoitamaan metsikköä siten, että laaja perinnöllinen muuntelu säilyy myös tulevaisuudessa. Suurin osa maamme 41 geenireservimetsästä sijaitsee valtion omistamilla mailla ja niitä hallinnoi Metsähallitus, mutta myös metsäyhtiöt ja eräs yksityishenkilö osallistuvat tähän suojelumuotoon, joka perustuu vapaaehtoisuuteen.

Geenireservimetsä uudistetaan paikallisella alkuperällä

Geenireservimetsä uudistetaan pääsääntöisesti luontaisesti, mutta tarvittaessa se voidaan myös viljellä saman metsikön aineistolla joko kylväen tai istuttaen runsaasti metsikön omista siemenistä kasvatettuja taimia. Metsik­köä hoidetaan normaalin hyvän metsänhoidon keinoin ja siitä korjataan puuta harvennusten ja päätehakkuun yhteydessä. Tasainen ikäluokkajakauma on eduksi ja helpottaa metsikön hoitoa pitkällä tähtäimellä. Hoito­suunnitelma tehdään siten, että suojeltavan lajin tai lajien uudistuminen turvataan. Geneettisen suojelun kannalta oleellista on että mahdollisimman suuri osa metsikön puista tuottaa jälkeläisiä, jolloin syntyvä uusi sukupolvi on geneettisesti monimuotoista ja pystyy sopeutumaan ympäristönmuutoksiin.

Ex situ säilytys -geenivarakokoelmat

Harvinaisemmat puulajimme kuten jalot lehtipuut esiintyvät meillä vain yksittäispuina tai pieninä metsiköinä, jotka sijaitsevat kaukana toisistaan. Usein näillä lajeilla on myös geenien kulkeutuminen metsiköstä toiseen siementen tai siitepölyn mukana vähäistä. Esimerkiksi tammen raskaat terhot leviävät metsikön ulkopuolelle vain närhen tai oravan kuljettamana kun taas hyönteispölytteisellä vaahteralla siitepölyn kulkeutuminen on sidottu pölyttäjien liikkumiseen.

Metsälehmuksen geenivarakokoelma Paimiossa, jossa on edustettuna 441 luontaisista esiintymistä varttamalla lisättyä kloonia. Kuva: Elvi Pääkkönen

Metsiköiden pirstaleisuus johtuu osin ihmisen toiminnasta kuten rehevimpien maiden raivaamisesta pelloiksi, mutta myös ilmaston asettamista rajoituksista, onhan eteläinenkin Suomi aivan jalojen lehtipuiden levinneisyysalueiden pohjoisrajalla. Koska ympäristö ei ole näiden lajien kannalta suotuisa, usein vain pieni osa metsikön puista kukkii ja hyvät siemensadot ovat harvinaisia. Lisäksi syntyvät taimet selviy­tyvät huonosti kilpailussa meille paremmin sopeutuneiden lajien kanssa. Tällaisissa metsiköissä myös geneettinen pohja on niin kapea, että niillä on huonot lähtökohdat runsastua vaikka ilmasto muuttuisikin jaloille lehtipuille suotuisammaksi. Useimmissa tapauksissa jalojen lehtipuiden esiintymien suojeleminen in situ ei pysty takaamaan geneettisen monimuotoisuuden säilymistä.

Jaloilla lehtipuilla geneettistä monimuotoisuutta suojellaan keräämällä aineistoa useasta eri metsiköstä erityisiin suoje­lukokoelmiin, joita hoidetaan intensiivisesti muun muassa aitaamalla kokoelmat ja helpottamalla alkukasvatusta suojaputkien avulla. Tammella, vaahteralla ja saarnella kokoelmat perustetaan yksin puin kerätystä siemenestä kasvatetuilla taimilla kun taas lehmuksen sekä kynä- ja vuorijalavan kokoelmat perustetaan vartteilla. Aineistoon ei pyritä keräämään valikoituja, tiettyä tyyppiä edustavia puita vaan satunnaisotos kunkin lajin perimästä sen suomalaisella levinneisyysalueella. Jalojen lehtipuiden geenivarakokoelmista odotetaan saatavan myöhemmin siementä, joka on monimuotoisempaa kuin pienten luontaisten metsiköiden tuottama aineisto.

Lisätietoja

• Tutkija Mari Rusanen, p. 040 801 5477, mari.rusanen @ metla.fi