Latvijas Universitātes Dabaszinātņu mājā ierīkotajās siltumnīcās notiek Baltijas jūras piekrastes augu sugu pētniecība. Jau daudzus gadus šie sīkstie un neparastie augi piesaista LU Bioloģijas fakultātes Augu fizioloģijas katedras vadītāja, profesora Ģederta Ieviņa interesi. Šiem pētījumiem nākotnē varētu būt pat ļoti praktisks pielietojums dzīvē.
Jau daudzus gadus pētāt piekrastes augu sugas. Kāpēc tieši šie augi ir piesaistījuši jūsu uzmanību?
Augu pētniecība visu laiku ir bijusi mana pamatnodarbošanās zinātnē. 2002. gadā sāku strādāt Nacionālajā botāniskajā dārzā, kur kolēģi bija pievērsušies savvaļas aizsargājamo augu saglabāšanai. Kopā sākām pie šīs tēmas strādāt. Pievērsos aizsargājamajiem augiem, kas aug jūras piekrastē. Līdz šim neviens nebija atradis skaidrojumu, kāpēc ir atsevišķas augu sugas, kuras aug tikai jūras piekrastē, piemēram, jūrmalas zilpodze. Vēlējos izpētīt, kādas ir augu vajadzības un vai atkarībā no vides faktoru intensitātes šie augi spēj vai nespēj izdzīvot kādā no biotopiem. Par jūras piekrastes augiem izrādījās, ka tas nav tik vienkārši, jo ir ļoti daudzas vietas, tai pašai zilpodzei, kas izskatās piemērotas, bet patiesībā tā nav. Šis augs ir retums visā mūsu jūras piekrastē un sastopams tikai divās vietās.
Pirms tika izveidotas siltumnīcas, braucām dabā, pētījām augus, izmantojot modernas pētniecības metodes, kas ļauj, netraucējot augiem un uzliekot mēraparātus, izmērīt fizioloģiskās īpatnības. Vēlāk, izpētot, kādi faktori nepieciešami, lai augs spētu izaugt, sākām tos audzēt kontrolētos apstākļos siltumnīcā. Lielākoties tie bija pētījumi par šo sugu sāls izturību, bet tika pētīti arī citi faktori: apbēršana ar smiltīm, sausums vai minerālvielu nepietiekamība. Tādā veidā virzījāmies uz priekšu, pētot arī to, kādā veidā augu funkcionālā daudzveidība ir saistīta ar ekosistēmas funkcijām, lai cilvēki saprastu šo ekonomisko vērtību katrai konkrētai vietai, arī jūras piekrastei.
Vienā no siltumnīcām veicat eksperimentu, kura mērķis ir saprast augu un viņu parazītaugu savstarpējās attiecības. Kādēļ to ir svarīgi noskaidrot?
Ja pavērojam pludmali, tad redzam smiltis, kāpas, un pa retam vīd arī kāds augs. Pirmajā brīdī šķiet, ka tur vispār nekas nevar būt. Par parazītaugu sugām zināmā mērā ir nejaušs atklājums, jo man nebija zināšanu, vai piekrastē tādas sastopamas, taču, vairāk pabraukājot pa Igaunijas un Zviedrijas salām, konstatēju, ka ir daudz vietu, kur ir piekrastes pļavas, kurās sastopamas parazītisko augu sugas. Parazītaugi sakņu līmenī piesaistās saimniekauga saknei, tādējādi iegūstot ūdeni un minerālvielas. Par šo daudz runā dabisko zālāju kontekstā. Piemēram, vairākām zvaguļu ģints sugām ir nozīme bioloģiskās daudzveidības atjaunošanā. Pētnieki ir atklājuši, ka ir nepieciešami zvaguļi, jo tiem ir selektīvas parazītiskās spējas attiecībā pret noteiktām augu grupām. Īpaši spēja apspiest graudzāles, tauriņziežus, tādējādi pļavās uzlabojot augu daudzveidību.
Arī mums radās ideja, ka sāls ietekmētajos biotopos, kuros aug šie parazītaugi un kuros ir gana daudzveidīgs sugu sastāvs, pastāv iespējamība, ka šiem parazītaugiem ir kaut kāda nozīme šo sugu izturībā. Pēdējo gadu pētījumi parādījuši, ka šiem parazītaugiem ir arī papildu ietekme uz saimniekaugu. Viņi ne tikai iegūst šos resursus, bet apmainās ar dažādiem signāliem. Viens zvaguļa augs vienlaikus var piesaistīties septiņām dažādām augu saknēm. Ja piesaistās sāls izturīgs augs ar zvaguļa palīdzību sāls neizturīgam augam, tad pastāv iespēja, ka arī šī otra auga sāls izturība palielinās. Šobrīd pētām, kādas augu sugas zvaguļiem patīk un kādas ne.
Paralēli pētāt arī skābeņu ģints augus, kas spēj attīrīt augsni no smagajiem metāliem. Ko līdz šim ir izdevies atklāt?
Skābenes ir diezgan unikālas. Parasti jūras piekrastē tās īsti nekur neredzam, ja nu vienīgi mazās skābenītes kādā sausā pļavā, bet piekrastes mitrājos bieži vien sastopamas lielās skābeņu sugas, piemēram, krastmalas skābene. Sākumā mūs interesēja nātrija uzkrājēju sugas. Par smagajiem metāliem tobrīd nedomājām. Sākām pētīt krastmalas skābeni, arī jūrmalas skābene bija vēl viena papildu suga, kas pierādīja – ja paņemam no piekrastes mitrājiem, tad visas skābenes spēj uzkrāt jonu veidā nātriju un kāliju lielos daudzumos, kā arī smagos metālus. Lai varētu izmantot šos augus vides attīrīšanā, metāliem ir jāuzkrājas tieši lapās, nevis saknēs. Skābenes spēj šos smagos metālus mobilizēt.
Šādi pētījumi pasaulē tiek veikti augsnēs, kas dabiski satur smagos metālus, piemēram, kalnu reģionos un kur kādreiz bijušas raktuves. Šādās vietās attīstās sugas, kas spējīgas šos metālus uzkrāt. Arī piekrastes sugas ir no tām, kas spēj uzkrāt metālus. Ne tikai skābenes, bet arī tāds augs kā ļaunā gundega. Tālāk jau svarīgi zināt, vai šis augs veido pietiekami lielu biomasu. Šai sugai jābūt daudzgadīgai, lai varētu rudenī šo biomasu nopļaut. Protams, šāda biomasa jāuztver kā bīstamie atkritumi. Un tālāk augs atkal var šajā vietā augt un uzkrāt šos smagos metālus ilgākā laika periodā.
Līdztekus mūsu dabā sastopamajiem augiem pētāt arī Vidusjūras piekrastē augošus augus. Kā tie nonāca jūsu redzeslokā?
Tā drīzāk ir tāda nejaušība, jo mūsu mērķa sugas ir visas tās, kas aug apkārt Baltijas jūrai. Mēs meklējām unikālās sugas, kurām piemīt tādas īpašības, kas citām nav. Dabā pastāv sugas, kas nevis pacieš nātrija hlorīdu, bet viņām tas ir nepieciešams optimālai augšanai. Līdz šim šādas sugas bija konstatētas iekšzemes tuksnešos un sāls tuksnešos, kas ir Vidusāzijā un Arābijas pussalā, taču izrādās, ka ir dažas sugas arī Vidusjūras piekrastē. Piemēram, ledusaugs ir viena no retajām sugām, kam vajadzīgs palielināts sāls daudzums. Kad pēta sāls uzkrāšanos, tad tiek runāts par nātrija toksiskumu. Neskatoties uz to, ka nātrija zemes garozā ir tikpat daudz cik kālija, augi izmanto tikai kāliju. Pētot piekrastes augus, radās iespaids, ka nātrijs nav toksiskāks par kāliju, jo tiem ir ļoti līdzīgas ķīmiskās īpašības. Veicot eksperimentus ar mūsu piekrastes augiem un ledusaugu, to arī pierādījām.
Kādi ir pētījumu nākotnes plāni?
Šobrīd skatāmies uz mūsu pētījumiem arī no praktiskā viedokļa, piemēram, vides attīrīšanas jautājumu. Īpaši vēlamies apskatīt tās augu sugas, kas būtu izmantojamas gan vides attīrīšanai, gan audzēšanai piesārņotās teritorijās. Kopā ar Latvijas Dabas fondu ir iecere veidot pilsētas apstādījumus ar piekrastes augu sugām. Radīt pilsētā ne tikai pļavas, bet arī mitrājus. Gribētos arī izdot grāmatu par Baltijas jūras piekrastes augiem, ņemot vērā to īpašības un izmantošanas iespējas. Grāmatai būtu ne tikai zinātniska nozīme, bet tajā būtu skatāmas arī skaistas fotogrāfijas, kas ikvienam palīdzētu iepazīt šos piekrastes augus dabā un saprast to plašāko nozīmi.