Maaperään erittyvä yhdiste pitää muut kasvit loitolla

Litulaukka (Alliaria petiolata) on valkokukkainen ristikukkaiskasvi, jota tavataan meillä yleisenä Etelä- ja Länsi-Suomessa. Laji on luonnonvarainen ja varsin yleinen Keski- ja Länsi-Euroopassa, mutta Yhdysvalloissa litulaukka on ei-toivottu vieraslaji. Meillä litulaukkaa on käytetty rohdoskasvina, jonka murskatuista lehdistä erittyy valkosipulin kaltainen, voimakas aromi. Paikoin litulaukkaa on myös tarkoituksella siirretty ja viljelty puutarhoissa, ja näin ihminen on auttanut lajia leviämään. Litulaukka valloittaa erittäin tehokkaasti kasvittomia maa-alueita, mutta yhdysvaltalaistutkimuksen mukaan laji itse muuttaa valloittamansa maan myös muille soveliaaksi altistaen siten itseään kilpailulle. Uusille alueille asettautuneen litulaukan erinomainen menestys ensi vuosina perustuu kasvin maaperään erittämiin kemikaaleihin, jotka ovat haitallisia ja suorastaan myrkyllisiä useimmille muille kasveille. Vuosien kuluessa tuo ”kemiallinen sodankäynti” muita lajeja vastaan kuitenkin laantuu.

Yhdysvaltain maatalousministeriön ja Illinoisin yliopiston tutkijan Jeffrey A. Evansin johdolla Functional Ecology -tiedelehdessä julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin, kuinka litulaukan elinympäristöönsä erittämien yhdisteiden määrät ja vaikutukset muuttuvat kasvuston ikääntyessä

Kemiallinen taistelu vaatii energiaa, jota ei kannata tuhlata kasvuston ollessa jo vahva

Tärkein litulaukan ympäristöönsä vapauttama yhdiste on sinigriini, joka estää useimpia muita kasveja kasvamasta litulaukan läheisyydessä. Tällainen allelopatia eli kemiallinen keino estää muita lajeja menestymästä, perustuu ainakin pääosin sinigriini-yhdisteeseen. Sinigriini on suoraan myrkyllinen monille siemenkasveille, mutta pääasiallinen teho perustuu yhdisteen vaikutukseen maaperän sienilajeihin. Monien Elintärkeä veden ja ravinteiden saanti perustuu useilla lajeilla kasvin juurten ja maaperän mykorritsasienten symbioottiseen yhteistoimintaan. Jos mykorritsa eli sienijuuri ei ole mahdollinen litulaukan allelopaattisten vaikutusten takia, kasvi ei joudu kilpailemaan muiden lajien kansa, ja siksi litulaukka muodostaa usein vain oman lajinsa kasvustoja eli monokulttuureita. Ajan myötä litulaukan erittämän sinigriinin määrät kuitenkin vähenevät, Evans ja kumppanit osoittavat. Sinigriini on rikkiä ja typpeä sisältävä orgaaninen, glukosinolaatien ryhmään lukeutuva yhdiste, jota tavataan lähes kaikissa ristikukkaiskasvien heimon lajeissa. Sinigriiniä on muun muassa jokapäiväisessä ruokavaliossamme tutuissa maustekasveissa kuten sinapissa ja piparjuuressa

Muille lajeille haitallisen sinigriinin syntetisoiminen vaatii litulaukalta varsin suurta panostusta, joten vuosia vanhoissa monokulttuureissa lajin asema muihin kasveihin nähden on vakiintunut ja vankka. Näissä oloissa ”olisi tuhlausta” käyttää runsaasti voimavaroja kemiallisen taisteluyhdisteen syntetisoimiseen, ja siksi ajan myötä sinigriinin tuotanto alenee. Allelopatian heikentyessä muut, biologisesti litulaukkaa voimakkaammat lajit yleistyvät ja vakiintuvat samoille kasvupaikoille.

Itse aiheutettu kilpailuedun heikentyminen on osoitus niin kutsutusta negatiivisesta takaisinkytkennästä, jossa alun perin ylivertaista hyötyä tuonut ominaisuus heikkenee kasvin omien toimien seurauksena. Yhdysvaltalasitutkijoiden mukaan litulaukka lienee ensimmäinen aggressiivisesti uusia elinalueita valloittava vieraslaji, jolla tällaista negatiivista takaisinkytkentää on todettu.

Vieraslajit – jollainen litulaukka on Yhdysvalloissa mutta ei meillä – ovat vihattuja, ja niistä pyritään pääsemään eroon aktiivisilla vastatoimilla. Evansin ja kumppanien mukaan tällainen taistelu on kuitenkin litulaukkaa vastaan tarpeetonta, sillä tulokkaan menestys hiipuu vuosien saatossa lajin omien toimien seurauksena (Functional Ecology 30(7); http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2435.12685/suppinfo

Aiheesta muualla Tiedebasaarissa:

Eurooppalaiset esi-isämme maustoivat ruokaansa yrteillä jo 6 000 vuotta sitten. Tiedebasaari 27.8.2013; https://tiedebasaari.com/2013/08/27