Palynologia – pölyn, siitepölyn ja mikropartikkeleiden tutkimus
Tutustu palynologiaan — siitepölyn, pölyn ja mikropartikkeleiden tunnistukseen, ympäristö- ja paleoilmastosignaalien paljastajaan.
Palynologia on hyvin pienten luonnonhiukkasten tutkimusta. Sana tarkoittaa kirjaimellisesti "pölyn tutkimusta". Palynologi on henkilö, jonka tehtävänä on tunnistaa, mitä hiukkaset ovat. Hiukkasnäytteet voivat olla peräisin ilmasta, vedestä, maaperästä tai kivistä. Ne voivat olla orgaanisia ja epäorgaanisia. Mikropaleontologia on siihen liittyvä tutkimusala; se käsittelee hyvin pieniä fossiileja.
Mitä palynologia tutkii?
Palynologia kattaa laajan joukon mikroskooppisia hiukkasia, joihin kuuluvat muun muassa:
- kasvien siitepöly (pollen) ja itiöt (spores),
- levien ja muiden alkueläinten kystat (esim. dinokystat),
- mikrohiili (microcharcoal) ja muut palamistuotteet,
- orgaaniset mikrokappaleet, kuten siemen- ja hedelmäjäänteet, sekä
- tietyt epäorgaaniset partikkelit, joita käytetään ympäristötulkinnassa.
Työtavat ja analyysit
Näytteiden analysointi perustuu usein kemialliseen ja mekaaniseen puhdistukseen, erotukseen ja mikroskopointiin. Tyypillisiä vaiheita ovat näytteen sieppaus tai poraus, homogenisointi, kemialliset käsittelyt (esim. happokäsittely, asetyloosi) ja erotus sopivilla seulilla tai tiheysgradienteilla. Lopuksi partikkelit liuotetaan lasiliuskoille ja tunnistetaan valomikroskoopilla tai elektronimikroskoopilla.
Palynologiset aineistot voidaan ajoittaa esimerkiksi radiokarbonaattimenetelmällä kerrostumista saaduista sedimenttijaksoista, mikä mahdollistaa ympäristö- ja ilmastohistorian rakentamisen aikaskaaloille.
Säilyminen ja rajoitukset
Monien siitepölyjen uloin kerros, exine, koostuu hyvin kestävästä sporopolleninista, minkä ansiosta siitepöly voi säilyä pitkään sedimentissä. Säilymiseen vaikuttavat kuitenkin olosuhteet kuten hapettomuus, pH, mikrobitoiminta ja mekaaninen häikäisy. Tutkimuksen tulkinnassa on huomioitava myös esimerkiksi pitkämatkainen kulkeutuminen, eri kasvien erilainen siitepölyn tuotanto sekä se, että kaikkia lajeja ei aina voida erottaa lajitason tarkkuudella pelkän morfologian perusteella.
Sovellukset
Palynologiaa käytetään monilla tieteenaloilla ja käytännön sovelluksissa. Keskeisiä käyttötarkoituksia ovat:
- Paleoekologia ja ilmastonmuutos tutkimus: siitepölykartat kertovat menneiden kasvillisuus- ja ilmasto-olosuhteiden muutoksista.
- Arkeologia: ympäristön rekonstruointi, maanviljelyn alkuperän tutkimus ja ruokakasvien esiintyminen kaivauskohteissa.
- Petrologia ja öljyntutkimus: kerrosajalliset palynomorfien muutokset auttavat iänmäärityksissä ja kerrostumatyyppien tunnistuksessa.
- Ympäristötutkimus ja seuranta: ilman- ja vesinäytteistä saadaan tietoa ilmanlaadusta, maankäytön muutoksista ja palokuormituksesta.
- Forensiikka: siitepölyllä voidaan liittää esineitä tai henkilöitä tiettyihin paikkoihin tai tapahtumiin.
- Terveystutkimus ja allergiat: päivittäiset siitepölymääritykset auttavat allergiaseurannassa ja ennusteissa.
Palynologin työ tänään
Palynologi yhdistää kenttätyön näytteenottoon, laboratoriotekniikat näytteiden esikäsittelyyn ja mikroskooppisen tunnistuksen. Työhön kuuluu myös datan visualisointi (esim. pollen-diagrammit), tilastollinen analyysi ja tulkintojen kytkeminen ympäristöhistoriaan. Laboratoriokäsittelyihin liittyy usein vaarallisia kemikaaleja (kuten fluorivetyhappo tai vahvat hapot), joten työturvallisuus ja asianmukainen koulutus ovat välttämättömiä.
Yhteenveto
Palynologia on monipuolinen ja käytännönläheinen tieteenala, joka yhdistää mikroskooppisen tarkastelun, kemialliset menetelmät ja ekologisen tulkinnan. Sen avulla voidaan selvittää menneitä ympäristöjä, seurata nykytilaa ja tukea muun muassa arkeologista, forensiikkaa ja energia-alan tutkimusta.
Eri diatomilajeilla on kovia kuoria, joilla on monia erilaisia muotoja ja kuvioita. Kuoret säilyvät myös niiden kuoleman jälkeen, ja niistä on hyötyä palynologiassa.
Menetelmät
Palynologi käyttää mikroskooppia. Hän voi myös käyttää kemiallisia testejä selvittääkseen, mistä hiukkanen on tehty.
Mikropaleontologian ja palynologian fossiilien tutkimusmenetelmät ovat usein erilaisia. Mikropaleontologiassa rikotaan ja liuotetaan usein kiviä. Palynologiassa käytetään usein maaperää tai sedimenttiä.
Palynologin päätyö on tunnistaa jokainen hiukkanen. Samassa näytteessä voi olla monia erilaisia hiukkasia. Niitä voivat olla mm:
- savi
- siitepöly
- kovakuoriset levät, kuten diatomit, dinoflagellaatit, kultalevät.
- kasveista, sienistä tai bakteereista peräisin olevat itiöt.
- pienet siemenet
- suurempien organismien kappaleita
- pieniä fossiileja
Käyttää
Kun palynologi tietää, mitä hiukkasia näytteessä on, hän voi kertoa, millainen lämpötila tai ympäristökemia oli näytteen alkuperäpaikassa. Hän voi myös pystyä sanomaan, mistä näyte on peräisin.
Palynologiaa käytetään oikeuslääketieteessä selvittämään, mistä jokin esine on peräisin, tarkastelemalla sen sisältämiä tai siinä olevia hiukkasia.
Palynologia on myös erittäin tärkeää ilmastohistorian tutkimuksessa. Vesistöissä, kuten järvissä, lammikoissa ja merissä, sedimentti kerääntyy hitaasti, joten vanhin sedimentti on pohjassa. Sedimentistä voidaan ottaa näyte siten, ettei kerroksia häiritä (joko putken avulla tai jäädyttämällä).
Jääjärvissä sedimentissä voi olla varveja, jotka ovat kaksi eriväristä kerrosta vuodessa. Jos näytteessä on varvesia, ydinnäytteestä voidaan löytää paljon yksityiskohtaista tietoa.
Järven pohjasta otetussa näytteenäytteessä näkyvät sedimenttikerrokset, joista vanhimmat kerrokset ovat näytteen pohjassa.
Kuvaaja osoittaa, miten siitepöly on vaihdellut eri tasoilla sedimenttiytimessä ajan myötä.
Etsiä