Eesti Looduse fotov�istlus
2011/11



   Eesti Looduse
   viktoriin




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Plankton EL 2011/11
Elu veepiisas

Suvel meres supeldes hõljuvad meie ümber miniatuursed olendid, keda me tavaliselt ei tajugi. Nende maavälist ilmet ja omapärast elulaadi kummastavad isegi head loodusetundjad. Tutvume hõljumiga, veemaailma pisimate asukatega. Hõljumimaailm paljastab ennast vähehaaval, ent senised leiud on tekitanud palju põnevust.

Merebioloog Alexei Pinchuk on ajakirjas Nature naljatamisi öelnud, et tema silmis on loomhõljum märksa ilusam ja huvitavam kui näiteks vaalad ja linnud [7]. Selles pisut sarkastilises väites on omajagu tõtt. Loomhõljurid, eriti süvamere liigid, on alles hiljuti avastatud eluvormid, kellega inimene pole suutnud veel harjuda. Seetõttu näivad nad meile justkui tulnukad.

Üldsuse palge ette jõudis loomhõljum alles 17. sajandi lõpul, kui mikrobioloogia isal Antonie van Leeuwenhoekil õnnestus enda leiutatud mikroskoobi abil näha elu veepiisas. Suuremaid meduuse ja kammloomi tunti mõistagi juba enne kuulsa hollandlase avastust.
Ka väiksema loomhõljumiga on inimene mõnel määral tegemist teinud tegelikult juba pikemat aega. Näiteks kaugel Kagu-Aasias, Laoses Muan Naongi külas tarbivad inimesed ühte aerjalgsete liiki toiduks, püüdes neid isevalmistatud võrkudesse ning keerates bambuselehe sisse [8]. Kui kaua seesugune toitumiskultuur on juba kestnud, pole kahjuks teada. Ent loomhõljum mõjutab meie toidulauda ka siinsamas Läänemeres, olles kalade peamine kõhutäide.

Hõljumi mõju kogu Maa elustikule on mastaapne. Püüdes päikest ja lukustades seda endasse, teeb taimhõljum (# 1) päikeseenergia kättesaadavaks teistele organismidele, vormides niiviisi vundamendi tervele veealusele toidupüramiidile. Loomhõljum on aga selle püramiidi asendamatu vahelüli, kandes taimhõljumisse salvestunud päikeseenergia edasi suurematele veeloomadele – kaladele, karpidele ja veelindudele –, rääkimata vaaladest, kes Eesti vetele on küll kahjuks võõrad.
Läänemere hõljumi isendid ulatuvad oma mõõtmetelt viirustest kuni suuremate meduusideni, keda laine vahest rannaliivalegi heidab. Läänemerest väljaspool on tuntud ka mõned suisa gigantsed tegelased, kes oma mõõtmete poolest võiksid vabalt gorillaga rinda pista: suured meduusid ja troopilised kammloomad.
Loomhõljumi teeb eriti põnevaks tema hoomamatu mitmekesisus: seal leidub asukaid enamjagu hõimkondadest. Nimelt veedavad ka paljude põhjaloomade vastsed oma esimese elustaadiumi põhjamudas sonkimise asemel vabalt vees hõljudes. Näiteks võib loomhõljumi seast leida karpide, hulkharjasusside, vähkide ja kakandite algeid. Nimetatud rühmade täiskasvanud isendeid kohtab pigem rannikuvetes, nende karpe ja kesti võib hõlpsasti leida randa kantud adruvallidest ja muust vetikavaibast.

-----------------------------------------------
TEKSTIKAST

Mõiste „hõljum” on eestikeelne variant kreekakeelsest sõnast ’plankton’ (πλαγκτόν) ehk pikemalt „see, kes on loodud hulkuma ja triivima”. Hõljumi hulka arvatakse liigid, kes ei ole võimelised hoovustele ega lainetele vastupanu osutama ning liiguvad koos nendega. Hõljumit võib leida nii ookeanidest kui ka väikesest süütust poriloigust sinu kodutänaval – tegu on ühe enim levinud organismirühmaga. Hõljumi sekka kuulub nii baktereid, viirusi, taimi ehk taimhõljumit kui ka loomi ehk loomhõljumit, kellest on siin artiklis peamiselt juttu.
-----------------------------------------------


Üks tähtsamaid ja seepärast enim uuritud rühmi Läänemere loomhõljumis on aerjalgsed. Neid nõelasilma suurusi pisivähke leidub veesambas aasta läbi ja ilmselt seetõttu on nad tihti jäänud teadlaste uuriva pilgu ette. Termokliinist (sügavuskiht, kus temperatuur järsult langeb) allpool võib meie kodumeres leida ka Eesti vete üht suuremat aerjalgset: reliktset, s.t. jääajast saadik siin elanud järvehormikut (# 2).
Uuemate avastuste põhjal mõistavad aerjalgsed käituda uskumatult intelligentselt. Märkimisväärne on nende partneriotsing, mis leiab aset feromoonide ehk vastassugupoole meelitamiseks mõeldud keemiliste ainete kaudu (# 3) [12]. Aerjalgsete käitumist tasub vaadata internetis, J. Rudi Strickeri aegluubis filmitud videotel: www.planktonsafari.net.
Loomhõljumi keerukas käitumine on tõestus looduse kui ühe suure üldsuse tarkusest, mis on loonud otsekui ideaalselt toimiva keskkonna. Nagu sipelgate puhul, kes karjatavad lehetäisid ning kasvatavad seeni, ilmneb ka loomhõljurite puhul lausa imestamapanevaid käitumismustreid.
Kaua aega arvati, et loomhõljurid triivivad üksnes passiivselt ega mõistagi ise liikuda. Tegelikult on aerjalgsed väga vilkad loomad, suutes sekundis läbida kuni viissada enda kehapikkust [5]. Ehkki pikki vahemaid läbib aerjalgne siiski hoovuste abil, ta ise seda kuigivõrd ei taju. Temale on see umbes sama märkamatu kui meile Maa tiirlemine ümber Päikese. Seega võiksime endid tunda loomhõljumina, kelle mereks on universum ja hoovuseks Maa.

Harvemini kui aerjalgseid leidub Läänemere loomhõljumi hulgas vesikirbulisi – läbipaistva ja graatsilisema välimusega pisiolendeid, kes domineerivad pigem mageveekogudes. Oma nime on nad saanud tänu iseloomulikule hüplevale liikumisviisile. Vesikirbuliste ilu paistab hästi silma kiivriku puhul. Temagi on eelkõige mageveeliik, kuid leidub vahel ka Läänemere rannalähedastes vähesoolastes vetes (# 4). Kiivrik on hüdrobioloogide hulgas hästi tuntud ja teda on laialdaselt kasutatud eksperimentaalökoloogias, toksikoloogias ja isegi evolutsiooni uuringutes. Eesti kogenud merebioloogi Mart Simmi sõnul võiks kiivrikut koguni pidada veeteadusmaailma äädikakärbseks.
Ka kiivrikute käitumist on põhjalikult uuritud. Kaitseks vaenlase vastu ilmneb kiivrikul omapärane keerutav liikumisviis, mis röövlooma segadusse ajab. Peale selle oskab kiivrik ka väga edukalt surnut mängida ning vaenulikus keskkonnas moodustab ta enda kestale kaitsevaid ogasid [4].

Võõrliikidest. Üks vesikirbuliste seltsi kurikuulsamaid liike on aga Läänemerre alles hiljuti tunginud sabaloom (# 5), kes nüüdseks on arvatud Euroopa saja ohtlikuma võõrliigi hulka [3]. Sabaloom võistleb kalalarvidega nende toidu ehk pisemate loomhõljurite pärast, samuti võib ta oma uues elupaigas domineerima hakata ning seeläbi juba väljakujunenud hõljumikooslusi tugevasti ümber kujundada. Võõrliigid, nagu sabaloom, satuvad Läänemerre enamasti ballastveega, mida laevad kaugematest meredest peale võtavad ja seejärel siin kandis vabastavad. Ballastvesi on järjest suuremaid probleeme tekitanud just uuemate laevade puhul. Kui vanemates laevades pidid mereorganismid taluma saastunud ballastvett pika aja jooksul, siis tänapäeval on ballastvesi puhtam ja laevad kiiremad, mistõttu suudavad reisi üle elada ka väiksema taluvusega liigid [2]. See on hea näide, kuidas tehnoloogia areng ja majandusühiskonna pealesuruv iseloom sunnib looduse kulgu oma loomulikult rajalt kõrvale. Rääkimata tehnilise müra kahjulikkusest kaladele ja mereimetajatele.
Ometi võivad uued liigid põliste liikide olukorda ka soodustada, pakkudes neile toitu, luues soodsama elupaiga või täites uues keskkonnas muid vajalikke ja seni puuduvaid rolle. Ent sellisedki seosed võõrliigi ja põlise liigi vahel võivad muuta ökosüsteemi toiduvõrgustikku, paigutada ümber koosluste struktuure ja tuua kaasa evolutsioonilisi muutusi. Just seepärast on võõrliikide uurimisest kasu ka alusteadusele. Kuigi võõrliikide sissetoomine võib olla senisele ökosüsteemile hukatuslik, annab see siiski ainulaadse võimaluse uurida populatsioone, elukooslusi ja evolutsiooni.

Kammloomad. Eelnevat arvesse võttes on loomulik, et võõrliikide teema on nii mõnegi teadlase hellaks muutnud. See on kaasa toonud ka eksiarvamusi. Hea näide on üks hiljuti Läänemere põhjaosast avastatud kammloom. Esialgu peeti teda ohtlikuks Ameerika päritolu liigiks, kes mõni aeg tagasi Musta mere anšoovisevarusid rüüstas. Hiljem selgus, et tegemist on hoopis malbema, arktilist päritolu kammloomaga (# 6) [6]. Nüüdseks on kogunisti jõutud arvamusele, et tegemist ei olegi üldse võõrliigiga, vaid kõnealune loom on Läänemeres elanud juba ammusest ajast. Soome loomhõljumi uurija Maiju Lehtiniemi sõnul on koguni võimalik, et Läänemere põline kammloom ei olegi meritikker, nagu kunagi on valesti määratud, vaid tema asemel on siinset merevett kogu aeg nautinud seesama arktilist päritolu liik. Kirjeldatud segadused on põhjustanud asjaolu, et kammloomade liigid on välimuselt väga sarnased – vigadele on jälile saadud alles uudsete geneetikauuringutega.
Kammloomad kuuluvad nn. sültja loomhõljumi hulka, mille alla käivad õrna kehaehitusega hõljurid, nagu meduusid, ripikloomad, mantelloomad ja harjasussid. Meduusidega on kammloomad väliselt tõepoolest üsna sarnased, kuid geneetiliselt on tegu üksteisest kaugete loomarühmadega. Täiskasvanud kammloomade puhul köidab meeli, kuidas nende liikumisplaadikesed valgust murravad ja vikerkaarevärvides helendavad.
Seni Põhja-Läänemerest leitud kammloomaisendid on olnud kõik vaid pliiatsiterasuurused, seevastu arktilistes vetes võib kammloom saavutada lausa tikutoosi mõõtmed. Väheldane kasv on Läänemere loomhõljumile iseloomulik: peamine põhjus on siinne vähene soolsus. Nimelt, et loomhõljum vee raskusele vastu peaks, peab rõhk nende rakkudes olema ümbritseva vee rõhust pisut kõrgem. Magedama vee rõhk on väiksem – nii on väiksem ka rõhk magedamas vees elavate hõljurite rakkudes ning ilmselt just seetõttu ka rakud ning loomad ise. Nagu arktiline kammloom, on lõviosa teisigi Läänemere selgrootuid jääaja järgsel Litoriinamere ajastul soolasematest arktilistest vetest sisse rännanud reliktid ja pika ajaga siinse soolsusega kohastunud ning selle tagajärjel saledamaks muutunud. Kuigi Läänemerre on põhjast palju liike tulnud, erineb Arktika loomhõljum siinsest tunduvalt.

Eelmise aasta suvel õnnestus mul pageda Arktikasse, Teravmägedesse, eemale Eestit kimbutanud kuumalaine eest. Kuigi sealne maismaaelustik on suhteliselt liigivaene, lajatas veealune rikkus mulle sõna otseses mõttes lainena näkku. Juba rannavees veekindla ülikonnaga liikudes võis näha mitut liiki suurvetikaid, kes olid sinna kandunud tugevama tuulega. Peale üllatava mitmekesisuse on sealsed veealused asunikud Läänemere omadest märksa suuremad. Ka värvikirevuse poolest kahvatuvad meie loomad suure ookeani elanike kõrval (# 7).

Uurimine. Senini oleme rääkinud loomhõljumist ja tema kummastavast olemusest, kuid kindlasti tekib lugejal küsimus, kuidas nende teadmisteni on üldse jõutud. Tõsisem hõljumiuurimine sai alguse aastal 1887, kui Saksa zooloog Victor Hensen leiutas hõljumi püüdmiseks ja uurimiseks spetsiaalse võrgu, millesarnaseid kasutatakse ka tänapäeval (# 8). Minu ameeriklasest õppejõu Ray Gerberi sõnul aga püüdis ja uuris hõljumit esimeste seas ka Charles Darwin isiklikult.
Nüüdseks on hõljumi uurimise metoodika arenenud niivõrd, nagu poleks osanud unistada isegi Hensen.
Näiteks suudetakse hõljumi liike väga kiiresti määrata: selleks loodud seadmed jäädvustavad uurimisobjekti digitaalselt ning saadavad foto väljaõpetatud arvutisse, mis määrab liigi automaatselt.
Tänapäeval üritavad teadlased luua mereprotsesside mudeleid ja ennustada seeläbi kalavarude muutusi. Ka kliimamuutusi uurides on tähtis jälgida mere süsinikuringet, millest hõljum jõuliselt osa võtab. Juba ookeanis pesitsevad viirused ainuüksi kätkevad endas hinnanguliselt niisama palju süsinikku, kui mahuks 75 miljonisse sinivaala, baktereid aga võib ühes veepiisas leiduda niisama palju kui mõnes suurlinnas inimesi [5].

Ripsloomad. Kõige väiksemad hõljumiloomad, üherakulised ripsloomad (# 9), etendavad Läänemeres ja ka mujal tähtsat rolli. Oma väiksuse tõttu suudavad nad süüa baktereid ja pisemaid taimhõljureid, keda suuremad organismid kätte ei saa. Nii on ripsloomade roll veealuses toiduahelas vahendada energiat taimhõljumi, bakterite ja suuremate loomhõljurite vahel. Koos tehnoloogia arenguga on just viimasel ajal tekkinud paremad võimalused uurida ka ripsloomi: murda lahti seda müstilist pisimaailma, kuhu pääseb ligi vaid spetsiifiliste seadmete ja suurte kogemustega.

1. Balcer, Mary D.; Korda, Nancy L.; Dodson, Stanley I. 1984. Zooplankton of the Great Lakes – A Guide to the Identification and Ecology of the Common Crustacean Species. University of Wisconsin Press, Madison, WI.
2. Bax, Nicholas et al. 2003. Marine invasive alien species: a threat to global biodiversity. – Marine Policy 27 (4): 313–323.
3. DAISIE European Invasive Alien Species Gateway, 2008. Oxyura jamaicensis. – www.europe-aliens.org (19.10.2011).
4. Dodson, Stanley I. 1989. The ecological role of chemical stimuli for the zooplankton: predator-induced morphology in Daphnia. – Oecologia 78 (3): 361–367.
5. Garrison, Tom 2010. Oceanography. An Invitation to Marine Science. 7th Edition, Brooks/Cole, Cengage Learning, Canada.
6. Gorokhova, Elena et al. 2009. Molecular evidence for the occurrence of ctenophore Mertensia ovum in the northern Baltic Sea and implications for the status of the Mnemiopsis leidyi invasion. – Limnology and Oceanography 54 (6): 2025–2033.
7. Holtcamp, Wendee 2010. Marine science: The tiniest catch. – Nature 468: 26–27. doi:10.1038/468026a.
8. Kottelat, Maurice 2007. A freshwater diaptomid copepod harvested for human consumption in central Laos. – The Raffles Bulletin of Zoology 16: 355–357.
9. Reeve, Michael R. et al. 1978. Laboratory studies of ingestion and food utilization in lobate and tentaculate ctenophores. – Limnology and Oceanography 23 (4): 740–751.
10. Russell, Frederick S. 1958. The Medusae of the British Isles: Anthomedusae, Leptomedusae, Limnomedusae, Trachymedusae and Narcomedusae. Cambridge University Press.
11. Sorarrain, Dora R. et al. 2001. Hyperoche medusarum (Krøyer, 1838) (Amphipoda, Hyperiidae) and Mnemiopsis mccradyi (Mayer, 1910) (Ctenophora): A new host and first record of this association for the Southwestern Atlantic. – Crustaceana 74 (4): 407–410.
12. Tsuda, Atsutshi, Miller, Charles B. 1998. Mate-finding behaviour in Calanus marshallae Frost. – Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 353 (1369): 713–720. doi: 10.1098/rstb.1998.0237.

Lennart Lennuk (1985) on Tartu ülikooli hüdrobioloogiadoktorant. Tema peamine uurimisala on loomhõljumi ökoloogia.



Lennart Lennuk
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012