kuvituskuva unennäkö

Tutkijat löysivät uusia lähestymistapoja stressin evoluution tutkimiseen

04.12.2020

Monitieteinen tutkimusryhmä selvitti stressivasteen evoluutioon vaikuttavia tekijöitä ja hahmotteli uusia tutkimussuuntia. Matemaattiset mallit ennustivat esimerkiksi stressaavien tilanteiden ennalta-arvattavuuden vaikuttavan stressitasoihin. Teoreettisen ja kokeellisen tutkimuksen yhdistäminen auttaa ymmärtämään stressiä paremmin.

Kaikki eliöt yksisoluisista selkärankaisiin kokevat stressiä, mutta lajien ja yksilöiden välillä on paljon vaihtelua siinä, miten ne reagoivat stressaaviin tilanteisiin, kuten sosiaalisiin konflikteihin, saalistukseen tai lämpötilan muutoksiin.

Stressin fysiologiset mekanismit on melko hyvin selvitetty. Esimerkiksi tuoreen kokoomatutkimuksen mukaan on esitetty yli 200 erilaista hypoteesia stressistä. Stressin evoluutio on kuitenkin heikosti ymmärretty.

– Miksi tietynlaisessa ympäristössä eliöt reagoivat stressin aiheuttajiin juuri tietyllä tavalla? Vastaukset tähän kysymykseen auttavat myös ymmärtämään, miten eliöt reagoivat ihmisen aiheuttamiin ympäristönmuutoksiin, kertoo tutkija Suvi Ruuskanen Turun yliopiston biologian laitokselta.

Tutkimuksen toteutti kansainvälinen ja monitieteinen tutkimusryhmä, johon kuului asiantuntijoita sekä teoreettisesta että kokeellisesta biologisesta tutkimuksesta. Ryhmää johti professori Barbara Taborsky Bernin yliopistosta Sveitsistä. Ruuskanen toi ryhmään ekofysiologian ja erityisesti stressifysiologian osaamista. Ryhmä koosti ja selvitti stressivasteen evoluutioon liittyviä sudenkuoppia.

Esimerkkinä tutkijat mallinsivat stressihormonitasoja tilanteessa, jossa eläin kohtaa haastavia olosuhteita (esimerkiksi saalistaja kohtaa pedon). Näistä tilanteista osa on ennakoitavia ja osa ei.

On tiedossa, että pitkäaikaisesti koholla olevat hormonitasot voivat johtaa haitallisiin vaikutuksiin esimerkiksi lisääntymisessä. Siksi stressivasteen määrä on tärkeä optimoida. Tutkijat havaitsivat matemaattisten mallien avulla, että haastavien tilanteiden ennakoitavuus selittää stressihormonitasoja enemmän kuin itse riskin suuruus. Ennalta-arvattavuutta on vaikea mitata luonnonpopulaatioissa, mutta matemaattinen mallinnus antaa tähän työkaluja.

– Työskentely monialaisessa projektissa yhdessä teoreetikkojen on tuonut uusia näkökulmia omaan kokeelliseen lähestymistapaan. Matemaattiset mallit tuottavat esimerkiksi ennusteita, joita voidaan testata kokeellisessa tutkimuksessa, Ruuskanen toteaa.

Tutkijaryhmä hahmotteli suuntaviivoja stressitutkimuksen tulevaisuuteen: sekä teoreettista että kokeellista tutkimusta yhdistämällä voidaan paremmin ymmärtää stressin evoluutiota ja siten ennustaa ympäristönmuutosten vaikutuksia eliöihin.

> Artikkeli Trends in Ecology and Evolution -julkaisussa

Luotu 04.12.2020 | Muokattu 04.12.2020