Tartu Ülikool Botaanika ja ökoloogia instituut. Laura Vent

Transcription

1 Tartu Ülikool Botaanika ja ökoloogia instituut Laura Vent Ülevaade perekonna lõosilm (Myosotis L.) fülogeneesist, Eestis esinevate liikide morfoloogilistest tunnustest ja eksperimentaalne uurimus valitud liikide paljunemisbioloogiast Bakalaureusetöö Juhendajad: Silvia Pihu Ülle Reier Tartu 2006

2 Sisukord 1. SISSEJUHATUS Uuritavad taksonid käesolevas töös Sugukonna karelehelised (Boraginaceae) süstemaatiline kuuluvus ja levik maailmas Sugukonnale karelehelised (Boraginaceae) omased tunnused Perekonna lõosilm (Myosotis L.) fülogeneetilised suhted Perekonnale lõosilm (Myosotis L.) iseloomulikud tunnused Perekonna lõosilm (Myosotis L.) esinemine Eestis Eestis kasvavate perekonna lõosilm (Myosotis L.) liikide eristamistunnused Õistaimede sugulise paljunemise mehhanismidest Missuguseid sugulise paljunemise mehhanisme kasutavad lõosilmad? Eesmärgid MATERJAL JA METOODIKA Materjal Seemnete idandamine ja idandite istutamine Taimede elujõudu vähendavad faktorid Taimede isoleerimine Seemnete korjamine, kuivatamine ja kaalumine Taimed elutsükli lõppfaasis Mõõdetud arvkarakteristikute statistiline töötlemine TULEMUSED Seemnete idanemine Õitsemine, viljumine ja elutsükli lõpp Morfoloogilised tunnused isoleeritud ja isoleerimata taimedel Isoleeritud ja isoleerimata taimede elutsükli pikkused ja seemnete kaalu erinevused ARUTELU KOKKUVÕTE ABSTRACT KIRJANDUS LISAD

3 1. SISSEJUHATUS 1.1. Uuritavad taksonid käesolevas töös Bakalaureusetöö uurimisobjektideks olid kareleheliste sugukonna (Boraginaceae) lõosilma perekonna (Myosotis) alamliigid balti lõosilm (Myosotis laxa Lehm. ssp. baltica (Sam. ex Lindm.) Hyl. ex Nordh.) ja muru-lõosilm (Myosotis laxa Lehm. ssp. caespitosa (Schultz) Hyl. ex Nordh.), samuti liik põld-lõosilm (Myosotis arvensis (L.) Hill). Käesoleva töö kõige olulisemaks eesmärgiks oli töötada välja efektiivne metoodika balti, muru- ja põld-lõosilmade sugulise paljunemise uurimiseks. Vastavate taksonite taimi kasvatati laboris, et kontrollida, kas nende seemnete moodustamine isolatsioonitingimustes on võimalik. Kuna seemned esinesid nii isoleeritud kui ka isoleerimata indiviididel, sai hinnata nende seemnete kaalu sõltuvust taimede isoleeritusest (ka taksonist ja ema- e. seemnete doonortaimest). Lisaks uuriti, kas katsealuste taimede isoleeritus, takson ja emataim mõjutasid nende morfoloogilisi tunnuseid (viljatupe ja -rao pikkused) ning elutsükli pikkusi Sugukonna karelehelised (Boraginaceae) süstemaatiline kuuluvus ja levik maailmas Sugukond karelehelised (Boraginaceae) klassifitseeritakse seltsi maavitsalaadsed (Solanales), mis koos seltsidega Garryales, emajuurelaadsed (Gentianales) ja iminõgeselaadsed (Lamiales) kuuluvad rühma pärisasteriidid I (APG II 2003; Bremer et al. 2003). Kareleheliste paiknevus pärisasteriidide I rühmas on ebakindel, kuid kaasaegne klassifikatsioon ei ole sugukonda maavitsalaadsete seltsist (Solanales) lahutanud, mistõttu karelehelisi käsitletaksegi maavitsalaadsete seltsi ja seetõttu ka pärisasteriidid I rühma kuuluvatena. Pärisasteriidide I rühm moodustab koos sõsarrühmaga pärisasteriidid II (astelpõõsalaadsed Aquifoliales, sarikalaadsed Apiales, astrilaadsed Asterales ja uniohakalaadsed Dipsacales) ja seltsidega kontpuulaadsed (Cornales) ning kanarbikulaadsed (Ericales) alamklassi asteriidid (Asteridae). Viimast nimetatakse koos alamklassiga rosiidid (Rosidae) ja mõnede fülogeneetiliselt basaalsete sugukondade või sugukondade rühmadega päriskaheiduleheliste tuumrühmaks. Päriskaheiduleheliste tuumrühm klassifitseerub klassi päriskaheidulehelised (Eudicotyledoneae), mis koos klassiga üheidulehelised (Monocotyledoneae) ja fülogeneetiliselt basaalsete katteseemnetaimedega moodustavad hõimkonna katteseemnetaimed (APG II 2003; Bremer et al. 2003). 3

4 Kareleheliste sugukond koos sugukonnaga vesilehelised (Hydrophyllaceae) on laialt levinud (Bremer et al. 2003). Vesileheliste sugukonna klassifitseerimine on keerukas, kuna läbi aegade on püsinud kahtlus selle monofüleetilisuse kohta, samuti on jäänud ebaselgeks sugukondade Boraginaceae ja Hydrophyllaceae vahelised suhted (Ferguson 1999). XX sajandi lõpus viidi läbi molekulaar-fülogeneetilised alamklassi Asteridae uuringud (nt. Cosner et al. 1994), tuginedes kloroplasti geeni rbcl järjestuse andmetele. Selgus, et sugukond Hydrophyllaceae (v.a. perekond Hydrolea) rühm kuulub sugukonna Boraginaceae sensu lato alla ja need kaks sugukonda omakorda võiksid moodustada seltsi Boraginales (Cosner et al. 1994). Hilisemad uuringud (Ferguson 1999) kinnitasid kloroplasti geeni rbcl kasutamisel saadud tulemusi: sugukond Hydrophyllaceae (v.a. perekonnad Hydrolea ja Codon) on ka kloroplasti ühekoopialise geeni ndhf DNA järjestuse andmetel põhineva uurimuse tulemuste kohaselt seotud sugukonnaga karelehelised, mis on parafüleetiline takson. ndhf geeni järjestuste abil selgusid ka vesileheliste sugukonna tuumrühma lähimad sugulased enamjaolt troopilised puittaimed sugukonnast Boraginaceae (Heliotropioideae, Cordioideae ja Ehretioideae), kaugemateks sugulasteks peamiselt mõõduka kliima alamsugukonna Boraginoideae esindajad. ndhf andmestik üksi aga ei suutnud toetada vesileheliste sugukonna monofüleetilisust, mistõttu Hydrophyllaceae täpsem päritolu ja paiknevus fülogeneesipuul jäi määramata (Ferguson 1999) aastal (Gottschling et al.) viidi läbi seltsi Boraginales (Boraginaceae sensu stricto, Cordiaceae, Ehretiaceae, Heliotropiaceae, Hydrophyllaceae ja Lennoaceae) ITS1 (tuuma internaalselt transkribeeritav ribosomaalse DNA speisser 1) sekundaarstruktuuri fülogeneetilised analüüsid, mis täpsustasid oluliselt vesileheliste sugukonna, samuti teiste nimetatud sugukondade paiknevust fülogeneetilisel puul. Analüüsid kinnitasid sugukonna Boraginaceae sensu lato parafüleetilisust, samuti selgus, et sugukond Boarginaceae sensu stricto on sõsarrühm klaadile, mille moodustavad sugukonnad Hydrophyllaceae, Cordiaceae, Ehretiaceae, Heliotropiaceae ja Lennoaceae (Gottschling et al. 2001). Sugukond Boraginaceae sensu lato sisaldab ligikaudu 2500 liiki. Suurim kareleheliste liigirikkus on omane Vahemeremaade piirkonnale. Hästi tuntud kareleheliste sugukonna esindajad on perekonnad lõosilm (Myosotis), heliotroop (Heliotropium) ja alkanna värvaine alkannapunane allikas (Alkanna) (Bremer et al. 2003). Järgides enamiku autorite eeskuju käsitletakse parafüleetilist sugukonda Boraginaceae ka käesolevas töös selle laiemas tähenduses. 4

5 1.3. Sugukonnale karelehelised (Boraginaceae) omased tunnused Kareleleheliste sugukonda iseloomustavad mitmed tüüpilised tunnused, mille esinemise korral uuritaval taimel on võimalik selle taime määramine kareleheliste sugukonda kuuluvaks. Kareleheliste üldine haabitus on rohtne (liigid on ühe- või kaheaastased rohttaimed) või puitunud (harvem levinud poolpõõsastena) (Bremer et al. 2003; Viljasoo 1969). Tavaliselt on nad karedad või karekarvased, sest taimi katavad jäigad ränistunud või lubjastunud üherakulised karvad (Bremer et al. 2003). Lehed on lihtsad ja vahelduvad, harva vastakud, enamasti terveservalised, kuid mõnel juhul ebaselgelt hambulise servaga (Viljasoo 1969). Õied moodustavad ühekülgsetesse spiraalsetesse (võnkõisik) või sirpjatesse ebasarikatesse koondunult liitõisiku (Bremer et al. 2003). Õiekrooni iseloomustab lühike putk ja viiehõlmaline lame, kellukjas või lehterjas serv, mille hõlmad asuvad pungas katusekivide taoliselt, harvem keerdunult (Viljasoo 1969). Õiekrooni põhivärvuseks on sinine, kuid esineb ka roosade, kollaste ja valgete õitega liike. Aktinomorfse (kiirja) õiekrooniga õie nektarini aitavad tolmeldajaid putukaid juhtida ja seda kaitsta õieneelus paiknevad mühud, sissevoltumised või soomused (Bremer et al. 2003). Õieneelu mühksoomused on karelehelistele iseloomulikud ja kujutavad endast käsnjaid puhetisi, mis kellukjatel ja lehterjatel õitel võivad ilma õit lõhkumata jääda varjatuks. Sageli erineb nende värv krooni omast nad on kas kollased või valged ja mõnikord on mühksoomused redutseerunud hoopis karvatutikesteks (Reier 1999). Õied on mõlemasugulised ja hüpogüünsed (ülemise sigimikuga) (Viljasoo 1969; Bremer et al. 2003). Emakakael on günobasaalne (kinnitub sigimiku alusele) ja terve või hargneb tipust kaheks, emakasuue on kahe või nelja hõlmaga (Bremer et al. 2003; Viljasoo 1969). Suuremat osa karelehelistest seob enamiku huulõielistega (Lamiaceae) see, et nende emakkonnad on väga sarnased, aga kuna mõlemas sugukonnas on liike, kelle sigimik ei ole günobasaalne, siis ilmselt on taoline sarnasus vaadeldavate sugukondade vahel pigem konvergentne, s.t. sigimikud on eraldi evolutsioneerunud sarnasteks (Bremer et al. 2003). Tolmukaid on karelehelistel 5 ja tavaliselt on nad krooni putkesse kinnitunud korrapärase, harvem korrapäratu reana (Viljasoo 1969). Viljatuppi iseloomustab viiehambalisus või -jagusus ning sagedane suurenemine õitsemise järgselt (Viljasoo 1969). Kareleheliste sigimik on kaheviljalehine ja kokkukasvanud (sünkarpne), sisaldades alguses kahte, valmimisel aga nelja pesa. Igas pesas paikneb üks seemnealge ja kogu sigimikust 5

6 moodustub viljumisprotsessi käigus laguvili, mis lõhenedes annab neli osapähklikest. Viljaks võib olla ka neljaseemneline luuvili, kuid seda tuleb harva ette (Bremer et al. 2003). Boraginaceae sugukonnas leidub ka rohkesti erinevat tüüpi sulgvilju, mis on kas lihakad või kuivad (luuviljad ja pähklikesed) (Ferguson 1999) Perekonna lõosilm (Myosotis L.) fülogeneetilised suhted Perekond lõosilm hõlmab umbes sadat liiki mõlema poolkera mõõduka kliimaga vööndites ja lisaks veel mõnda liiki, kes elunevad troopilistes alpiinsetes regioonides. Taolist laia levikut ilmestab kaks mitmekesisuse tsentrit: üks Lääne-Euraasias, kus leidub hinnanguliselt 60 taksonit (Al-Shehbaz 1991), teine Uus-Meremaal, kus on ametlikult kirjeldatud 35 liiki (Moore 1961). Nendest kahest regioonist väljaspool on perekond kesiselt esindatud vähem kui 10 liigiga Põhja-Ameerikas, Lõuna-Ameerikas, Aafrikas, Uus-Gineas ja Austraalias (Al- Shehbaz 1991). Perekond Myosotis on selgesti piiritletud nii vegetatiivse kui reproduktiivse morfoloogia poolt. Ometi on Myosotis osutunud taksonoomiliselt keeruliseks, sest üksmeel perekonna piiride, liigitumiste ja taksonoomia osas on vähene (Al-Shehbaz 1991). Perekonna Myosotis evolutisooni- ja taksonoomiaalaseid hüpoteese aitas testida andmestik, mis saadi lõosilma erinevate liikide (37) ja karelehelistesiseste välisrühmade esindajate ITS DNA ja kloroplasti DNA kolme markeri (matk geeni 3 -ots, ndhf geeni 3 - regioon ja trnkpsba geenidevaheline speisser) järjestuste määramisel ja nende edasisel kasutamisel fülogeneetiliste analüüside läbiviimises (Winkworth et al. 2002b). Kareleheliste taksonoomia ebaselgus, samuti lünklikud teadmised sugukonna molekulaarsest fülogeneesist takistasid perekonna Myosotis jaoks sobivate välisgruppide määramist. Sellepärast kasutati mitmeid erinevaid perekondi sugukonnast Boraginaceae: kurgirohi (Borago), ussikeel (Echium), lõosilmik (Eritrichum), Myosotidium, Plagiobothrys ja varemerohi (Symphytum). Tuuma ITS ja kloroplasti matk regiooni analüüside tulemusel konstrueeriti kaks erinevat evolutsioonipuud. Selgus, et ITS ja matk puud olid topoloogia alusel teineteisega suuresti kongruentsed (ühilduvad). Ainult kaks taksonit, Euroopa liik M. persoonii ja Aafrika liik M. abysinnica, paiknesid nendel puudel erinevates kohtades, viidates kumbki teistsugusele päritolumustrile. ITS geenipuu kohaselt on M. persoonii DNA järjestuse alusel lähim lõunapoolkera liikidele, matk puudes on M. persoonii grupid tihedalt seotud mitme Euraasia taksoniga. matk DNA järjestus liigi M. abysinnica joaks määrab ta ühte sektsiooni Exarrhena discolor grupiga selle moodustavad taksonid on levinud Euraasias, vaid üks liik on Ida- 6

7 Aafrika endeem (Grau & Schwab 1982), samas kui ITS järjestuse kohaselt on M. abysinnica sektsioonist Myosotis sinna kuuluvad kõik Euraasia, Aafrika ja Põhja-Ameerika liigid, v.a. need, mis on osa sektsiooni Exarrhena discolor grupist (Grau & Schwab 1982; Winkworth et al. 2002b). Geenipuudest lähtuvalt saab lõosilma perekonna fülogeneesis eristada viit selgejoonelist gruppi, millest üks sisaldab mõningaid Euraasia esindajaid ja kõiki lõunapoolkera liike, ülejäänud põhjapoolkera liike (v.a. kaks Aafrika liiki) (Winkworth et al. 2002b). Grupid ise on küll geneetiliselt hästi eristuvad, kuid nendevahelised suhted on ebaselged, viidates võimalusele, et erinevad liinid said alguse kiire mitmekesistumise perioodil, mis võis järgneda perekonna Myosotis tekkele. Taoliste võimalike liinide arv võib tulevikus kasvada, seoses suurema arvu liikide kaasamisega molekulaarsesse analüüsi. Selgus, et perekonna Myosotis sisesed geneetilised grupid on üksteisest selgesti erinevad, kuna ilmnes liikide kindel jaotumine kahe poolkera vahel. Suurim geneetiline varieeruvus perekonnas Myosotis iseloomustab matk ja ITS geenipuude harude pikkuste kohaselt põhjapoolkera liine, mis viitab selgesti perekonna tekkimisele põhjapoolkeral. Perekonna põhjapoolkera päritolu hüpoteesi kontrolliti testiga, mille käigus selgusid ka välisrühmad perekonna lõosilm jaoks. Kuigi hüpotees, mille kohaselt perekond Myosotis pärineb põhjapoolkeralt, oli alati eelistatud, ei jäänud ka lõunapoolkera päritolu toetus väga nõrgaks (kui läbi viidi Kishino-Hasegawa testid P<0.05 tasemel ja Shimodaira-Hasegawa saitide test). Samas, kui kasutati pikemaid DNA järjestusi kombineerides ITS, matk, ndhf ja trnk-psba lookuse DNA järjestusi kahe välisrühma ja perekonna Myosotis esindaja jaoks, leidis toetust taas põhjapoolkera päritolumustri hüpotees. Seekord olid ka Kishino-Hasegawa ja Shimodaira-Hasegawa saitide testide tulemused tugevalt põhjapoolkera päritolu pooldavad (Winkworth et al. 2002b). Floora biogeograafilised päritolumustrid, disjunktsioonid ja endemism Uus-Meremaal on huvitav probleem, mida viimaste aastateni ei ole suudetud täiel määral mõista. Mitmed autorid on täheldanud Uus-Meremaa alpiinse taimestiku (sealhulgas perekonna Myosotis liigid) mitmekesisust ja püüdnud seda seletada (Winkworth et al. 2005). Ühe olulise hüpoteesina pakuti välja, et liigid, kes on rangelt kohastunud eluks alpiinses kasvukeskkonnas, ei suuda koloniseerida sedavõrd paljusid elupaiku kui mittealpiinsed liigid (McGlone et al. 2001). Molekulaar-fülogeneetilised analüüsid on toonud selgust Uus-Meremaa taimestiku alpiinsete liinide levikumustrisse: kaasaegsete uuringute kohaselt saabusid need taimegrupid, kelle kohta analüüsid on tehtud, Australaasiasse hilises tertsiaaris või veelgi varem (Winkworth et al. 2005). Ka perekonna Myosotis fülogeneesi uurimine (Winkworth et al. 2002b) toetas 7

8 taolist arusaama. ITS regiooni alusel selgus, et Uus-Meremaa taksonid on basaalsed ja arvatavasti on just Uus-Meremaa olnud lõunapoolkera liikide levikutsentriks. Perekonna lõosilm vanim säilinud fossiil Uus-Meremaal võimaldas välja arvutada lõunapoolkera liikide varaseima võimaliku esivanema olemasolu 2,0-14,7 miljonit aastat tagasi. Kui arvutustes lähtuti perekonna Dendroseris (Asteraceae) ITS DNA järjestuse uuringutest, siis saadi perekonna Myosotis lõunapoolsete liinide eksisteerimisajaks lõunapoolkeral 1,2-4,9 miljonit aastat tagasi. Samalaadsed arvutused viidi läbi liigiga M. exarrhena, keda käsitleti lõunapoolkera liinide esindajana. Konservatiivne õietolmu kalibratsioon määras uuritava liigi lõunapoolkera liini vanuseks vähem kui 29,5 miljonit aastat, konservatiivne Dendroseris ITS kalibratsioon aga vähem kui 9,8 miljonit aastat (P<0,05) (Winkworth et al. 2002b). Samas on tehtud mitmete Uus-Meremaa teiste alpiinsete taimeperekondade fülogeneetilisi analüüse (nt. perekonna varsakabi Caltha kohta (Schuettpelz & Hoot 2004)), mis ei toeta hüpoteesi, mille kohaselt lõunapoolkera taimeperekondade levik lähtus Uus-Meremaalt. Molekulaargeneetilised Uus-Meremaa kõrgmäestiku tulikate (Ranunculus), samuti perekondade Myosotis ja Parahebe liikide uuringud (Winkworth et al. 2002a) näitasid aga Uus-Meremaa päritolumustrit Austraalia, Uus-Ginea ja subantarktiliste saarte vastavatele liikidele aastal ilmunud teadustöös (Thorn), milles uuriti fütoliitide sisaldust Campbelli saare teatud taimeliikides ja saare pinnases, jäi kõlama kahtlus Uus-Meremaa subantarktiliste saarte taimestiku päritolu kohta. Fütoliitideks nimetatakse mikroskoopilisi kehakesi (~5-200 µm), mis kogunevad taimerakkude sisse ja nende ümber ränidioksiidgeeli tahkestumisel. Fütoliite sisaldava taime kõdunedes vabanevad need keskkonda. Teadustöös kasutati teiste liikide kõrval Campbelli ja Aucklandi saarte endeemi Myosotis capitata Hook. f.. M. capitata taimede lehtede ülemistest kihtidest leiti rohkearvuliselt pikki siidiseid karvakesi, mille erilistest rakkudest ja karvakeste alustest avastati fütoliidid. Seega toodab M. capitata fütoliite, mis võivad osutuda taksonoomiliselt kasulikeks fütoliitide tekke ja olemasolu uurimisel sugukonna Boraginaceae teistel taksonitel (Thorn 2004). Perekonnas Myosotis esineb liike, kes näivad pärinevat lõunapoolkeralt: lõunapoolsete taimerühmade geenijärjestuste divergentsus viitab sellele, et Myosotis võis lõunapoolkera asustada juba enne aega, millest pärinevad säilinud fossiilid Uus-Meremaal (Winkworth et al. 2002b). Samas tuleks arvesse võtta lõosilma perekonna lõunapoolsete taimerühmade vähest diferentseeritust eeldatavasti neutraalselt evolutsioneeruvate DNA lookuste suhtes, mida näitasid teostatud molekulaarsed uuringud. Taoline madal geneetiline ja kõrge morfoloogiline diversiteet lubab väita, et lõosilmade perekond ei ole Australaasias elunenud kuigi kaua. Seda interpretatsiooni kaitsevad ka ITS järjestustel läbi viidud molekulaarse kella analüüsid, 8

9 pakkudes välja, et perekonna Myosotis lõunapoolseid liike võis näiteks Uus-Meremaal leiduda alates pliotseenist (Winkworth et al. 2002b). ITS-järjestuste alusel koostatud fülogeneetiline puu viitab levikule idasuunas, see tähendab perekonna Myosotis levikut Uus-Meremaalt Lõuna-Ameerikasse. Samuti on nüüdseks teada edukad levikuteed ilma läänetuuletriivi abita levik Uus-Meremaalt läände Austraaliasse ja loodesse Uus-Gineale. Ka subantarktilistel saartel leiduvate lõosilma liikide jaoks pakub aasta teadustöö samasugust levikumustrit (Winkworth et al. 2002b). Seega, merelised ja õhuhoovused ei ole limiteerinud levikut Vaikse ookeani loodeosas, vastupidi: taimseid leviseid on transporditud paljudes suundades (Winkworth et al. 2002a). Huvitav on hüpotees, mille kohaselt Uus-Meremaa mägede fülogeneetilised ja morfoloogilised tunnusjooned, mis võimaldasid taimeperekondadel Uus-Meremaal kohaneda, soodustasid samade perekondade levikut Austraalia ja Uus-Ginea alpiinsetele aladele, samuti subarktilistele saartele (Winkworth et al. 2002a). ITS geenipuud viitavad perekonna lõosilm morfoloogilise diversiteedi kasvule Uus-Meremaal tertsiaari ja kvaternaari ajastul (Winkworth et al. 2002b). Võimalik, et muutusterohkel ajal hilises pliotseenis (tertsiaar) ja pleistotseenis (kvaternaar) toimus ka Uus-Meremaa alpiinsete taimeliinide mitmekesistumine (Winkworth et al. 2005). Vähe on teada perekonna lõosilm levikumehhanismidest. Käsitletava perekonna seemned on tuule abil levimiseks kehvasti kohastunud, mistõttu tõenäosus seda mehhanismi kasutades uusi elupaiku vallutada on väike. Loogilisem näib levimine loomvektorite vahendusel, sest paljudel Myosotis liikidel on olemas viljatuped-viljaraod, mis on varustatud trihhoomidega (Al-Shehbaz 1991), mistõttu loomad võivad olla abiks leviste edasi kandmisel (Winkworth et al. 2002b). Winkworthi ja tema kolleegide tuuma ja kloroplastide markerite analüüsid toovad selgust ka Aafrikas ja Põhja-Ameerikas esinevate perekonna Myosotis liikide päritoluküsimusse: Myosotis on sealsetele aladele arvatavasti levinud Euraasia lähtepunktist (Winkworth et al. 2002b). Põhjapoolkera peamiste lõosilmade liinide harunemine (ja selle läbi mitmekesisuse kasv perekonnas Myosotis Euraasias) võis olla seotud keskkonna muutustega. Molekulaarsed andmed võimaldavad tõmmata paralleele perekonna Myosotis hiljutise mitmekesistumise ja diversiteedi kasvu vahel, millest annavad märku Euroopa ja Põhja-Ameerika mandriliste floorade põhjal läbi viidud geneetilised uuringud (Winkworth et al. 2002b). Lisaks eespool refereeritud töödele (Winkworth et al. 2002a, 2002b, 2005) käsitlevad lõosilmi ka mitmed varasemad uuringud Uus-Meremaal, tutvustades näiteks perekonna elunemist 9

10 alpiinsetes regioonides (Stanley et al. 1998) või kirjeldavad mõningate perekonna liikide paljunemissüsteemi olulisi faktoreid (Robertson & Macnair 1995; Robertson & LIoyd 1993). Perekonda Myosotis on rohkem uuritud ka Tšehhis, kus on avaldatud erinevaid artikleid näiteks perekonna paljunemisviisidest ja käitumisest konkurentsitingimustes ühe liigi näitel (Chaloupecka & Lepš 2004), perekonnasisestest karüoloogilistest variatsioonidest (Stepankova 1993, 1996) ning uuest kirjeldatud perekonna Myosotis liigist (Stepankova 1993). Taksoni M. laxa uurimisega kaasajal on süvitsi tegeldud Rootsis (Apelgren 1990a, 1990b, 1991). Perekonna Myosotis uut liiki on kirjeldatud Aafrikast (Cheek & Becker 2004), Sloveenias (Germ & Gaberšcik 2003) on võrreldud liigi M. scorpioides õhus ja vee all paiknevaid lehti, Poolas (Weryszko-Chmielewska 2003) on kirjeldatud M. sylvatica õie nektaariumi anatoomiat ja morfoloogiat, samuti õiekrooni väljakasveid, Saksamaal (Biemelt et al. 1996) on uuritud post-hüpoksiat perekonna Myosotis erinevate liikide juurtel ja Ameerika Ühendriikides (Wilson & Gurevitch 1995) liigi M. micrantha taimede suurust ja levikumustrit looduslikes populatisoonides. Varasematest teadustöödest tuleks kindlasti esile tõsta saksa teadlaste (Grau & Schwab) aastal ilmunud tööd, kus perekond Myosotis jagati kaheks sektsiooniks sektsiooniks Myosotis ja sektsiooniks Exarrhena. Teadustöös on antud ülevaate sektsioonidesse kuuluvatest liikidest ja nende levikust maailmas. Refereeritud tööd pakuvad mitmekesist informatsiooni perekonna Myosotis kohta. Väga oluliseks võiks pidada teadmist, et Eestile lähim perekonna lõosilm mitmekesisuse tsenter paikneb Lääne-Euraasias, samuti veendumust, et perekond ise pärineb põhjapoolkeralt. Samas vajavad mitmed teadustöödes esitatud hüpoteesid kontrollimist-kinnitamist ja nii mõnedki küsimused süvendatud uurimist tulevikus Perekonnale lõosilm (Myosotis L.) iseloomulikud tunnused Perekonda Myosotis L. kuuluvad taimed on ühe- kuni mitmeaastase elutsükliga (Grau & Merxmüller 1972), nad on kas tihedamalt või hõredamalt kaetud karvadega (Viljasoo 1969). Lehed on mõlajad, elliptilised või piklikud. Õisik on enamasti harunenud keerisjas ebasarikas, kuid võib olla ka kobarjas või tähkjas ja on tavaliselt ilma kandeleheta või mõnikord kandelehega, mis asub õisikust allpool (Viljasoo 1969). Tupp suureneb rohkem või vähem pärast õitsemist, on alati 5-hõlmaline ja lõhestunud ühest kolmandikust kuni pooleni või enam. Õiekroon on ratasjas, putk harilikult lühike, keskmiselt tupe pikkune (Grau & Merxmüller 1972; Viljasoo 1969). Õiekrooni ääris on 5-hõlmaline, lame või kergelt nõgus (Grau & Merxmüller 1972). Õiekrooni põhivärvusks on sinine, kuid leidub ka valgete ja 10

11 kollaste õitega liike, samuti on olemas liik, kellel esineb nii kollaseid kui ka siniseid õisi (õite värvus muutub kollasest siniseks). Mühksoomuseid on 5, nad paiknevad tavaliselt õieneelus ja on näsalised, valged või kollased (Eesti liikide mühksoomused on kollased). Tolmukad, asudes putke sees, on tipmise keelja sidemega, tolmukaniidid sirutuvad umbes poolde putke ossa (Grau & Merxmüller 1972). Harva ulatuvad tolmukad putkest ka välja (Viljasoo 1969). Emakakael on õie sees, emakasuue laienenud tipuga (Grau & Merxmüller 1972). Viljas on neli seemet, mis on munajad, püstised, suuremal või vähemal määral kokkupressitud, läikivad ja libedad, sageli selgejoonelise äärega. Pruunide kuni mustade seemnete kinnitumiskoht viljatupe sees on väike, mõnikord aitab neid seal hoida ka käsnjas või keeljas side (Grau & Merxmüller 1972) Perekonna lõosilm (Myosotis L.) esinemine Eestis Eesti flooras esineb kümme perekonna Myosotis (lõosilm) taksonit: Myosotis alpestris F. W. Schmidt (aed-lõosilm), Myosotis arvensis (L.) Hill (põld-lõosilm) (vt. Lisa 1), Myosotis discolor Pers. (kirju lõosilm), Myosotis laxa Lehm. ssp. baltica (Sam. ex Lindm.) Hyl. ex Nordh. (balti lõosilm) (Lisa 2), Myosotis laxa Lehm. ssp. caespitosa (Schultz) Hyl. ex Nordh. (muru-lõosilm) (Lisa 3), Myosotis ramosissima Rochel (kink-lõosilm), Myosotis scorpioides L. (soo-lõosilm), Myosotis sparsiflora J. G. Mikan ex Pohl (harvaõiene lõosilm), Myosotis stricta Link ex Roem. & Schult. (liiv-lõosilm) ja Myosotis sylvatica Hoffm. (mets-lõosilm) (Kukk 1999). Neist kümnest taksonist kaks Myosotis alpestris ja Myosotis sylvatica pole pärismaised (aed-lõosilm kasvab enamasti vaid kultuuris ja metsistub harva, mets-lõosilm on arvatavasti naturaliseerunud aedadest ja parkidest) (Reier 1994), liigi M. discolor esinemine Eestis on aga ebaselge (Kukk 1999). Viimane kirju lõosilma leid on registreeritud Võru lähedal aastal, hiljem pole seda liiki Eestis kohatud (Lazdauskaite et al. 1996). Taksonid Myosotis laxa ssp. baltica ja Myosotis laxa ssp. caespitosa) on tänaseks klassifitseeritud liigi Myosotis laxa sensu lato alamliikidena (Apelgren 1990b; Kukk 1999). Alamliikide M. laxa ssp. baltica ja M. laxa ssp. caespitosa piirid pole selged, kuna leidub rohkesti vahepealseid isendeid, kellel on korraga nii balti lõosilmale kui muru-lõosilmale iseloomulikke tunnuseid. Selline suur M. laxa sisene varieeruvus on arvatavasti tingitud geneetilistest erinevustest, mis omakorda on tõenäoliselt tekkinud hübridisatsiooni teel (Apelgren 1990b, 1990a). Balti regiooni Rootsi, Soome ja Eesti alamliikide ja nende vahevormide tupe ja õierao pikkuste võrdlemisel (Apelgren 1990b) selgeid erinevusi nende vastavates mõõtmetes ei avaldunud. Siiski esines uuritud taimedel mõningaid ühteliitvaid 11

12 tunnusjooni, mis võimaldas eristada rühmasid M. baltica tüüp ja M. caespitosa tüüp. Rühma M. baltica tüüp moodustasid taimed, kes kasvasid ainult rannikualadel, rühma M. caespitosa tüüp taimi leidus aga nii rannikul kui sisemaal. Selgus, et suurim M. laxa morfoloogiline mitmekesisus Balti regioonis iseloomustab Edela-Soome saarestikku. Selle teadmise baasil sai esitada hüpoteesi, mille kohaselt M. baltica tüüp evolutsioneerus just seal, tõenäoliselt vastusena erilistele ökoloogilistele tingimustele, mis on omased Balti regioonile (Apelgren 1990b). Võimalik, et taolised taimevormid evolutsioneerusid korduvalt (Apelgren 1990b), samuti võis M. baltica tüüp evolutsioneeruda rühmast M. caespitosa tüüp üks või enam kordi, seoses rannikutingimustega kohanemisega (Apelgren 1990a). Adaptatsioonid võisid olla järgmised: 1) õied paigutusid varrel madalamale, 2) õitsemisega alustati varsti peale idanemist, 3) viljad valmisid kiiresti, 4) elutsükkel lühenes üheaastaseks, 5) tekkis autogaamia ning 6) kujunesid üsna suured viljad (Apelgren 1990a). K. Apelgreni arvates (1990b) levis M. baltica tüüp Edela-Soome saartelt Balti regioonis arvatavasti merehoovuste ja lindude abil, vahest ka laevatamise kaasnähuna. Liiginimi Myosotis baltica näib aasta artiklite põhjal ühendavat mõnesid harva esinevaid rannikualadel kasvavaid populatsioone (Apelgren 1990a, 1990b) aastal (Apelgren) nimetati uued kombinatsioonid M. laxa var. baltica (Sam.) Apelgren ja M. laxa var. caespitosa (C. F. Schultz) Apelgren. Neid kahte taksonit ühendavaid vahevorme saab seega käsitleda taksonina M. laxa var. laxa, mis oma iseloomu poolest on heterogeenne. Kombinatsioonid M. laxa var. baltica (Sam.) Apelgren, M. laxa var. caespitosa (C. F. Schultz) Apelgren ja M. laxa var. laxa on sisuliselt vastavate taksonite M. laxa ssp. baltica, M. laxa ssp. caespitosa ja nende kahe vahevormi täpsustatud nimed (Apelgren 1991). Siiski käsitletakse balti ja muru-lõosilmi Euroopa flooras (Grau & Merxmüller 1972) ja mujal (Ulvinen 1998) taksoni M. laxa alamliikidena, mitte varieteetidena. Apelgreni (1991) järgi on M. laxa var. laxa esinemine Balti regioonis üsna tavaline, ta kasvab nii sisemaal kui rannikualadel. Samas ei ole välistatud, et teda võib leida ka teistest Euroopa piirkondadest. M. laxa var. caespitosa kasvab kogu Balti regioonis nii sisemaal kui rannaaladel, M. laxa var. baltica aga tõenäoliselt vaid Balti regioonis, mistõttu teda võib pidada Balti mikroendeemiks. Arvatavasti on M. laxa var. baltica evolutsioneerunud taksonist M. laxa var. laxa, olles kohanenud merekallaste ettearvamatute elutingimustega (Apelgren 1991). Ülevaade taksonite M. laxa var. baltica (Sam.) Apelgren, M. laxa var. caespitosa (C. F. Schultz) Apelgren ja M. laxa var. laxa iseloomulike tunnuste koha Apelgreni (1991) järgi on esitatud tabeli kujul (Tabel 1). 12

13 Taksoneid M. laxa ssp. caespitosa ja M. laxa ssp. baltica on viimasel ajal lähemalt uuritud ka Eestis (Kook 2005), kus kirjeldati ja võrreldi omavahel M. laxa ssp. caespitosa ja M. laxa ssp. baltica morfoloogilisi tunnuseid, kontrolliti perekonna Myosotis seeria Palustris M. Pop. liikide eristumist ITS-järjestuse alusel ning uuriti M. laxa ssp. caespitosa ja M. laxa ssp. baltica sugulust, kasutades selleks ITS-järjestust. Üheks huviobjektiks oli ka ssp. baltica esinemine Eesti aladel. Läbiviidud võrdlused ja analüüsid näitasid, et alamliike ssp. caespitosa ja ssp. baltica on teineteisest selgesti võimalik eristada vaid siis, kui tegemist on tüüpiliste tunnustega isenditega. Morfoloogilistel tunnustel baseeruv fülogeneesipuu näitas M. laxa sesnu lato monofüleetilisust, samuti tüüpiliste tunnustega M. laxa ssp. baltica isendite monofüleetilisust. M. laxa ssp. caespitosa osutus parafüleetiliseks ja oli osaliselt lahendamatuks jäänud rühmasiseste fülogeneetiliste suhetega. Seeria Palustris liik M. scorpioides eristus peakomponentanalüüsi ja diskriminantanalüüsi alusel selgelt M. laxa alamliikidest. Eristumist toetas ka parsimooniaanalüüs. ITS-järjestuse analüüsimine kinnitas M. laxa sensu lato monofüleetilisust, taksonid M. laxa ssp. baltica ja M. laxa ssp. caespitosa aga kumbki monofüleetilisteks ei osutunud. ITS-järjestuse alusel alamliike teineteisest eristada ei olnud võimalik, kuna nende ITS-piirkonnad olid suuresti sarnased (AMOVA analüüs). Selline tulemus tõstatas küsimuse: kas M. laxa ssp. baltica on ikka Ahvenamaa saarestikus tekkinud ja sealt mujale levinud endeem (Apelgren 1991)? Vahest ei kajastu erinevused alamliikide ITS-piirkondade vahel seetõttu, et M. laxa ssp. baltica on Läänemere piirkondades tekkinud ja tekib edaspidigi korduvalt, kui keskkonnatingimused on seda soosivad? Taoline hüpotees näib olevat üsna reaalne. Leidis kinnitust ka M. laxa ssp. baltica esinemine Eestis vanim tüüpiliste tunnustega ssp. baltica herbaareksemplar pärineb aastast 1932 (taim on korjatud Virumaalt Kuusalust), tänase Eesti M. laxa ssp. baltica leidudest annavad tunnistust autori poolt korjatud 62 vastava alamliigi taime (Kook 2005) Eestis kasvavate perekonna lõosilm (Myosotis L.) liikide eristamistunnused Perekonna lõosilm liikide eristamises on määravateks tunnusteks õie(vilja-)tuppe katvate karvade asend, tupe lõhestumuse ulatus ja tupe pikkus viljudes ning viljarao pikkus. Olulisteks tunnusteks on ka õiekrooni läbimõõt, varre tugevus ja harunemine, samuti varre ristlõike kuju ja taime kõrgus, lehtede kuju ja suurus, elutsükli pikkus ning õitsemise või viljumisaeg (Viljasoo 1969; Grau & Merxmuller 1972; Apelgren 1991, Reier 1994; Lazdauskaite et al. 1996; Reier 1999). Eristamistunnused on esitatud tabelite kujul Tabel 1, Tabel 2 ja Tabel 3. 13

14 Tabelis 1 kirjeldatud taksoni Myosotis laxa varieteetide (var. caespitosa ja var. baltica) ning varieteetide hübriidtaksoni (var. laxa) eristamistunnustest K. Apelgreni (1991) järgi oluliseimad on viljatuppede ja -raagude pikkused. Tabel 2 väljendab seeria Palustres M. Pop. taksonite (Viljasoo 1969) eristamistunnuseid. Kõiki seeriasse kuuluvaid taksoneid seob see, et nad kasvavad niisketel aladel. Soo- ja murulõosilmad võivad omavahel mõnikord segamini minna, kuid nende viljatuped on lõhenenud erineval määral, samuti on muru-lõosilmad väiksemad kui soo-lõosilmad (Viljasoo 1969; Reier 1994, 1999). Balti ja muru-lõosilmade eristamisel on väga olulised tunnused vastavate viljatuppede karvade asendid ning alumiste viljaraagude pikkused (Viljasoo 1969; Grau & Merxmuller 1972; Reier 1994, 1999). Tabelis 3 on esitatud ülejäänud Eesti lõosilma liikide (v.a. Myosotis discolor) eristamistunnused. Myosotis discolor jäeti välja, kuna liigi esinemine Eestis on ebaselge (Kukk 1999). Lehistunud õisikuga väikeseõieliste liikide liiv- ja harvaõieline lõosilm määramisel on abiks erinev viljarao pikkus. Ka lehistumata õisikuga väikeseõielisi liike põld- ja kink-lõosilm saab ära tunda viljarao pikkuse järgi. Suureõielisi lehistumata õisikuga liike mets- ja aed-lõosilm aitavad teineteisest eristada erinevad viljarao pikkused ja õietuppede karvakesed (Viljasoo 1969; Reier1994, 1999). 14

15 Tabel 1. M. laxa var. baltica (Sam.) Apelgren, M. laxa var. caespitosa (C. F. Schultz) Apelgren ja M. laxa var. laxa Apelgren eristamistunnused K. Apelgreni (1991) järgi. * tähendab matemaatilist korrutamistehet, - viitab vastava informatsiooni kättesaamatusele kasutatud kirjandusallikast. Eristamistunnused Myosotis laxa var. laxa Myosotis laxa var. caespitosa Myosotis laxa var. baltica Õiekrooni värvus taevasinine - helesinine, valkjas Õiekrooni läbimõõt >4,2 mm - <4,2 mm Õisik - tihe hõre, vähemalt üks leht õisikus Viljaraag <7 mm lühike, ei suurene õitsemise järgselt suureneb pärast õitsemist, >7 mm Viljatupp <5 mm lühike, ei suurene õitsemise järgselt suureneb pärast õitsemist, >5 mm Seemne suurus <1,6*1,1 mm - >1,6*1,1 mm Varre harunemine - haruneb taime ülemistes osades haruneb taime alumistes osades Üldine haabitus - tugev ja püstine kasin Elutsükli kestus enamasti mitmeaastane - üheaastane Tabel 2. Eestis kasvavate perekonna Myosotis L. seeriasse Palustres M. Pop. kuuluvate liikide eristamistunnused erinevate kirjandusallikate (Viljasoo 1969; Grau & Merxmuller 1972; Reier 1994; Lazdauskaite et al. 1996; Reier 1999) ja TÜ BÖI Eesti Herbaariumi (TU) põhjal. TÜ BÖI Eesti Herbaariumi kasutati tabeli täiendamiseks (vaadati läbi vastavad herbaareksemplarid, et lisada puuduolev informatsioon). * tähendab matemaatilist korrutamistehet, - viitab vastava informatsiooni kättesaamatusele kasutatud allikatest, rooma numbrid (V,...) tähistavad kuusid (mai,...). Eristamistunnused Myosotis scorpioides Myosotis laxa ssp. caespitosa Myosotis laxa ssp. baltica Õiekrooni läbimõõt 7-10 mm 4-5(6) mm 2-5 mm Õisik lehistumata lehistumata lehistunud 15

16 Tabel 2 (järg) Eristamistunnused Myosotis scorpioides Myosotis laxa ssp. caespitosa Myosotis laxa ssp. baltica Õietuppe katvad karvad lidus lidus, peaaegu ühtlaselt hõredad lidus, peamiselt roodudel ja tipmete servadel Õietupe lõhenevus 1/3 ulatuses 1/2 ulatuses 1/2 ulatuses Viljatupe suurenemine - suureneb vähe suureneb tugevalt õitsemise järgselt Õieraag viljumise ajal kuni 2 korda pikem kui tupp kuni 1 cm tupest pikem, kuni 2,5(3,5) cm Viljunud tupe pikkus kuni 5 mm kuni 5 mm kuni 8 mm Seeme 2-2,5 mm pikk, must kuni 1,5*1 mm, tumepruun kuni 2*1,4 mm, mustjas Varred Varte harunemine Lehed kandilised, püstised või tõusvad, 10-50(60) cm enamasti kesk- ja/või ülaosast, harvem ka aluselt 1-5(8) cm pikad, 0,5-1(2) cm laiad, hõredalt karvased; ülemised istuvad, alumised ahenevad alusel rootsuks püstised, ruljad, hõredate lidus karvadega, cm keskkohast või ülaosast, tugev 1-5 cm pikad ja kuni 1 cm laiad, hõredate lidus karvadega; alumiste ahenemine rootsuks ebaselge püstised või tõusvad, ruljad, hõredate lidus karvadega, 7-30 cm harv (aluselt) 0,5-3(5) cm pikad, 2-4(12) mm laiad; ülemised teritunud ja istuvad, alumised rootsuks ahenenud ja lühikeste harjaskarvadega Õitsemise aeg V-VII(VIII) V-VII(IX) V-VII Kasvukoht veekogude kallastel, kraavides, niisketes kohtades, kraavides, soodes niiske mereranniku sooldunud aladel, niisketel ja puisniitudel rannaniitudel Elutsükli kestus mitmeaastane mitmeaastane üheaastane Esinemine Eestis tavaline hajus harv 16

17 Tabel 3. Eestis kasvavate perekonna Myosotis L. liikide, kelle viljatupp on lõhestunud kuni pooleni ja enam kui pooleni, eristamistunnused erinevate kirjandusallikate (Viljasoo 1969; Grau & Merxmuller 1972; Reier 1994; Lazdauskaite et al. 1996; Reier 1999) ja TÜ BÖI Eesti Herbaariumi (TU) põhjal. TÜ BÖI Eesti Herbaariumi kasutati tabeli täiendamiseks (vaadati läbi vastavad herbaareksemplarid, et lisada puuduolev informatsioon). - viitab vastava informatsiooni kättesaamatusele kasutatud allikatest, rooma numbrid (IV, V...) tähistavad kuusid (aprill, mai...). Eristamistunnused M. stricta M. sparsiflora M. sylvatica M. arvensis M. ramosissima M. alpestris Õiekrooni värvus helesinine helesinine helesinine (harva helesinine tumesinine sinine valge või roosa) Õiekrooni läbimõõt 1-4 mm Õisik Õietuppe katvad karvad tihe, lehistunud; noorelt ühekülgne, tigujalt keerdus harali harjasjad tipmetel, lõhenemata osal tihedad haakjatipulised, alusel enamasti 2-3(5) mm, ulatub vaevu tupest välja väheseõieline, hõre, alumises osas lehistunud alusel mahasurutud, ilma haakja tiputa allasuunatud Õietupe lõhenevus 1/2 ulatuses 1/2-ni või veelgi sügavamalt Viljatupe suurenemine õitsemise järgselt 6-10 mm kuni 4(5) mm 1-2(4) mm, ulatub vaevu tupest välja rohkeõieline, kõrglehtedeta rohked haakjatipulised paljuõieline, tihe, kõrglehtedeta lühemad sirged, alusel pikemad haakjatipulised viljununa varre alaosast pikem, lehistumata, hõre lidus tupe hõlmadel, allpool haakjatipulised harali enam kui 1/2-ni 1/2-ni kuni 2/3-ni 1/2 või 2/3 ulatuses - suureneb tugevalt - suureneb mm lõhnav, lehistumata, üsna lühike sirged, alusel üksikud haakjatipulised 2/3-ni kuni peaaegu aluseni 17

18 Tabel 3 (järg) Eristamistunnused M. stricta M. sparsiflora M. sylvatica M. arvensis M. ramosissima M. alpestris Õieraag viljumise ajal Viljunud tupe pikkus Viljatupe varisemine viljade valmides Seeme Varred Varte harunemine püstine (varre lähedane), tupe all jämeneb kuni 4 mm allapoole käändunud, 3-4 korda tupest pikem 3-4 korda lühem kui õieraag viljumise ajal tupest märgatavalt pikem (alumine 2 korda), harali tupest 2 korda pikem, hoidub harali peen, kuni tupe pikkune või pisut pikem, hoidub harali 2-5 mm kuni 4 mm kuni 3(4) mm 3-5 mm õietupega umbes samapikkune, ülespoole suunatud - - variseb variseb - ei varise lamemunajas, keskmiselt 1 mm pikk, mustjaspruun püstised, üsna õrnad, konksjate karvadega, 10-20(30) cm pikad puhmasjas, tavaliselt alusel, harva harunemata 1,5 mm, oliivkuni mustjasroheline, alusel lisemega (karunkul) nõrgad, tõusvad või lamavad, allapoole suunatud lidus harjaskarvadega, 10-30(40) cm varred harunevad piklikmunajas, 1,5-2 mm pikk, mustjaspruun, teravatipuline, tugeva kiilu, äärise ja sõõrja hiilumiga hõredalt karekarvased, püstised, harvem tõusvad, 15-40(50) cm sageli juba alumisel kolmandikul lamemunajas, 1,1-1,3 mm pikk, mustjaspruun, randi ja väikse ümmarguse hiilumiga püstised, harva tõusvad, alumises osas harali karvad, ülaosas lidus, 15-30(60) cm mõnikord ülaosas, harvem alusel lamemunajas, kuni 1 mm pikk, rohekas, kiiluta ja teravatipuline püstised, tugevad, harali või kõverdunud karvadega, 5-20(30) cm vähene, alumisel kolmandikul ümardunud tipuosaga, kus kitsas ääris, ovaalse hiilumiga püstised, tihedate valkjate karvadega, kuni 25 cm üla- ja keskosas, lopsakama taime puhul ka aluselt 18

19 Tabel 3 (järg) Eristamistunnused M. stricta M. sparsiflora M. sylvatica M. arvensis M. ramosissima M. alpestris Lehed mõlajad või piklikud või piklikud või mõlajad või 1-2(3) cm pikad ja ülemised istuvad, piklikud, 1-3 cm piklikäraspidimunajad, elliptilised, 1-5 keeljad, 1-4(7) cm kuni 0,5 cm laiad; mõlajad või pikad, 2-7 mm cm pikad, harva pikad, 5-15 mm varrelehed piklikud, 0,6-5 cm laiad, pealmisel 1-4(5) cm pikad ja üle 1 cm laiad, laiad, lühidalt piklikud, istuvad, pikad ja 1-14 mm pinnal lidus, alumisel harali 0,5-1,5 cm laiad, tipus teritunud, õrnad; ülemised istuvad, alumised teritunud tipuga, karedakarvased; ülespoole suunatud laiad; alumised rosetilehed karvad, alusel karvad konksjad; alumised sageli punakad lidus harjaskarvadega; ülemised istuvad, alumised ahenenud ahenevad rootsuks ülemised istuvad, alumised rootsulised ja moodustavad roseti karvadega, rosetilehed elliptilised või munajad, harali karvadega lühirootsulised, ovaalsed, 1-5 cm pikad ja 3-10 mm laiad; kaetud sirgete vastu lehepinda liibunud karvadega Õitsemise aeg IV-VI V, VI(VII) V-VII V-X VI, VII VI-VII Kasvukoht liivikutel, kuivadel nõlvadel, liivastel põldudel toiteainetevaestel ja kergetel muldadel mererandades, nõlvadel, raudteede ääres, aedades, niitudel parkides, hõredamates segametsades, elamute läheduses, aedades aedades ja põldudel, kuivematel niitudel, nõlvadel, teede ääres lubjarikastel aladel, liival Elutsükli kestus üheaastane üheaastane kahe- või mitmeaastane ühe- kuni kaheaastane üheaastane Esinemine Eestis tavaline harv hajus väga sage harv, Põhja-Eestis ja Lääne-Eesti saartel kasvatatakse kultuuris, kohati metsistub ühe- kuni kaheaastane harv 19

20 1.8. Õistaimede sugulise paljunemise mehhanismidest Õietolmu kandumine tolmukatelt emakasuudmetele on tuntud tolmlemise nime all. Kui õietolmu kannab edasi inimene või mõni loom (eelkõige putukas), siis nimetatakse seda tolmeldamiseks, õietolmu vahendajat tolmukate ja emakasuudmete vahel aga tolmeldajaks (Kalda et al. 1965). Autogaamia ehk isetolmlemisega kitsamas tähenduses on tegemist siis, kui viljastamiseks vajalik tolmlemine toimub ühe õie piires (Kalda et al. 1965). Ka geitonogaamia on isetolmlemine, kuid selles protsessis pärineb õietolm sama taime mõnelt teiselt õielt. Autogaamia ja geitonogaamia üheskoos annavadki sisu isetolmlemisele ehk autogaamiale laiemas mõttes, mida tutvustatakse lühidalt ka käesolevas töös. Isetolmlemise äärmuslikuks väljenduseks on kleistogaamia, mille korral osad õitest (kleistogaamsed) on pidurdunud arenguga ega avanegi üldse. Selliste õite tolmuterad arenevad tolmukates ja suunduvad seejärel tolmutoru kasvades läbi tolmukoti emakasse, kus leiab aset viljastamine (Kalda et al. 1965). Ksenogaamia ehk risttolmlemine (võõrtolmlemine) on nimetus nähtusele, kus õietolm kandub taime emakasuudmetele teise taime tolmukatelt (Kalda et al. 1965). Taoline tolmlemine sarnaneb suuresti paljude loomarühmade seas levinud paljunemise viisiga, kus uue organismi tekkeks on vajalik emas- ja isasorganismi sugurakkude ühinemine (Briggs & Walters 1997). Kõrgemate taimede seas on eraldi emas- ja isasõitega indiviidide esinemine liigi piires (s.t. kahekojalised taimed) pigem erandiks, sest suurem osa soontaimedest on hermafrodiitsed, omades õies tüüpiliselt emakkonda ühe või mitme seemnealgmega ja seda ringina ümbritsevat tolmukkonda. Kui liigil ongi olemas eraldi isas- ja emasõied, siis tavaliselt asuvad nad ühel ja samal taimel, viidates selgesti sellele, et tolmlemisele võib järgneda iseviljastamine. Ometigi on paljud taimed kohastunud just risttolmlemisega, eelistades seda isetolmlemisele. Taolise järelduseni juhtisid Ch. R. Darwini tema mitmed õitsemisbioloogilised eksperimendid, kus ta uuris ise- ja ristviljastamise mõjusid erinevatele taimeliikidele (nt. harilik käokannus (Linaria vulgaris Mill.), verev lehtertapp (Ipomoea purpurea (L.) Roth), sile pärdiklill (Mimulus luteus L.) jt.). Näiteks aastal harilikku käokannust kasvatades leidis ta, et ristviljastamise teel saadud isendid olid täiskasvanult palju pikemad ja elujõulisemad kui taimed, kes olid tekkinud iseviljastamisel. Sellele fenomenile, miks ristviljastamist eelistati paljude taimede poolt iseviljastamisele, Darwin seletust anda ei osanud. Samuti ei suutnud ta põhjendada, miks osad taimed, kellel ometigi olid õites olemas nii tolmukad kui emakad, ei andnud järglaskonda iseviljastamise teel. Alles kahekümnenda sajandi esimesel veerandil hakkasid 20

21 selguma vastused Darwini poolt esitatud küsimustele. Näiteks saadi teada põhjus, miks osad taimed ei saa anda järglasi iseviljastamise teel neil on erilised presügootilise staadiumi mehhansimid, mis takistavad iseviljastamist (Briggs & Walters 1997). Eelised ja puudused on omased nii ise- kui ristviljastamisele. Seda kinnitab näiteks fakt, et looduslikes populatsioonides esineb osadel taimeliikidel nii ise- kui ristviljastamist, seoses taime reageerimisega erinevatele keskkonnafaktoritele. Taim valib enda jaoks antud tingimustes sobiva paljunemismehhanismi (Briggs & Walters 1997). Näitena võib siinkohal nimetada kevadel õitsevat lühikese elueaga mitmeaastast liiki Aquilegia canadensis, kes tolmeldajate puuduse kompenseeris autogaamiaga, saades sellel teel 76%-lise seemnesaagi (Eckert & Herlihy 2004). Iseviljastamise peamiseks eeliseks on see, et teatud genotüüpi, mis sobib hästi mingisse kasvukeskkonda, on lihtne replitseerida, kusjuures see saavutatakse väheste muudatustega (Briggs & Walters 1997). Nõnda on võimalik tagada elujõuline järglaskond, kes on antud tingimustega hästi kohastunud. Samas on iseviljastamise teel saadud järglaskond geneetilise varieeruvuse mõttes vaesem kui ristviljastamise teel saadud põlvkond. Seda näitasid edukalt nn. DNA sõrmejälje meetodid, mida kasutati perekonna teeleht (Plantago) kolme liigi geneetilise varieeruvuse hindamiseks iseviljastamise kaudu paljuneva suure teelehe (P. major) populatsioonide geneetiline varieeruvus oli palju väiksem kui süstlehisel teelehel (P. lanceolata), kes paljunes ristviljastamise teel (Wolff et al. 1994). Seega võimaldavad nii autogaamia kui geitonogaamia vältida ristviljastamise geneetilisi kulutusi (võrreldes autogaamsete isenditega saavad risttolmlevad emastaimed järglastele anda vaid 50% oma geenidest), kuid samas kannatavad iseviljastamisel saadud põlvkonnad lisaks geneetilise mitmekesisuse puudusele ka inbriidingu depressiooni all (Eckert & Herlihy 2004). Inbriidingu depressioon vähendab järglaspõlvkonna ellujäämistõenäosust, samuti võib inbriidingu depressioon negatiivselt mõjutada järglaspõlvkonna paljunemisedukust (Eckert & Herlihy 2004). Suurem geneetiline varieeruvus ongi üks olulisemaid ristviljastamise eeliseid iseviljastamise ees (Briggs & Walters 1997). Aga näiteks juhtudel, kui võõrtolmlejast taime munaraku viljastab tema järglase tolmutera, võib siingi ette tulla inbriidingu depressiooni, kuigi päris 100%-line homosügootsus taolise paardumise läbi sedavõrd kiiresti ei teki (Briggs & Walters 1997). Kui inbriidingu depressioon esineb ristviljastamisel, kus omavahel ristuvad suguluses olevad indiviidid, siis ilmnevad probleemid lisaks hilisematele hälvetele järglaskonnas ka viljastamisprotsessis, kuna häiritud on tolmuterade normaalne viljastamisedukus ja vabade munarakkude ning ressursside kättesaadavus (Lloyd & Schoen 1992). Autogaamias tuleb taolist olukorda harva ette, geitonogaamias aga sagedamini, sellega võivad kaasneda tõsised õietolmu ja seemnete kaod (Lloyd & Schoen 1992). Ristviljastamine 21

22 on taimele kulukam kui iseviljastamine: tuleb suurendada biomassi, et toota rohkem õisi, nektarit jne (Briggs & Walters 1997). Samuti on see paljunemismehhanism mõneti ebakindel, kuna sõltub suuresti kasvukeskkonna erinevatest faktoritest, näiteks tolmeldajate putukate olemasolust ja tegevusest. Siiski võib loota, et suurem geneetiline mitmekesisus, mida võimaldab ristviljastamine, kaalub üles selle paljunemismehhanismi puudujäägid, produtseerides näiteks kõrgema kohasusega indiviide (Briggs & Walters 1997). Paljud taimed kasutavad sobivama paljunemismehhanismina siiski ristviljastamist selle eeliste tõttu iseviljastamise ees. Risttolmlemise ja järgneva ristviljastamise kindlustamiseks on neil kujunenud rida struktuurseid ja füsioloogilisi iseärasusi (Briggs & Walters 1997). Isetolmlemise välistab täielikult taimede lahksugulisus, s.t. emas- ja isasõite areng sama liigi teisel indiviidil, samuti ei saa isetolmlemist toimuda dihhogaamsetel taimedel, kelle tolmukad ja emakad valmivad erinevatel aegadel (kui tolmukad avanevad siis, kui emakas pole veel küps, räägitakse eelisasusest e. proterandriast, kui emakas saab suguküpseks enne kui tolmukad, siis eelemasusest e. proterogüüniast) (Kalda et al. 1965). Heterostüülia e. erikaelsuse korral takistab iseviljastamist õieosade (emakakael ja tolmukad) ebasoodne asend üsksteise suhtes. Mõnikord paiknevad õiosad kogunisti nii, et isetolmlemine on üldse välistatud või toimub juhuslikult (Kalda et al. 1965). Eelpool mainitud herkogaamia on heterostüülia ilmekaks väljendusviisiks. Liigi A. canadensis ristviljastamisel saadud järglaskond jääb looduslikes populatsioonides ligi 10-kordselt suurema tõenäosusega ellu ja saab täiskasvanuks kui põlvkond, kes sündis iseviljastamise tulemusena (Eckert & Herlihy 2004). Ristviljastamine uuritud liigil on aga võimalik tänu herkogaamsetele õitele, kus emakakaelad ja avanevad tolmukad paiknevad erinevates asendites (emakakaelad ja tolmukad on teineteisest ruumiliselt eraldatud), takistades selle kaudu iseviljastamist. Järelikult võib herkogaamsust pidada loodusliku valiku vahendiks, mille abil tagatakse ristviljastamise kui edukama paljunemismehhanismi rakendamine (Eckert & Herlihy 2004). Lisaks eelpool kirjeldatud mehhanismidele välistab iseviljastamise täielikult gametofüütne või sporofüütne isesobimatus (tolmutera kas ei idane või idaneb poolikult sama genotüübiga emakasuudmel) (Briggs & Walters 1997). Selle järgi, missugune tegur kannab õietolmu emakasuudmetele, eristatakse tuul-, loom- ja vesitolmlemist (Kalda et al. 1965). Tuultolmlemiseks e. anemofiiliaks (anemogaamiaks) on vajalik tolmuterade suur produktsioon ja kerge jahujas olek, samuti emakakaelte vaba asend, et võimaldada õhuvooludega kaasaliikuvate tolmuterade ligipääs. Loomtolmeldajatest on Eestis olulised eelkõige mitmesugused putukad, harva teised lülijalgsed. Putuktolmlemine e. entomofiilia on katteseemnetaimedel väga levinud, esinedes ligikaudu 9/10 taimeliikidest. 22

23 Entomofiilia tõhusaks toimimiseks on taimed kohastunud mitmeti: õiekate on eredavärviline ja kergesti märgatav, nagu ka kõrglehed, õied on koondunud õisikuiks ning sisaldavad magusat nektarit. Õite lõhnamine on samuti oluline tolmeldajate putukate ligimeelitamiseks. Üheks kaalukaks putuktolmlemist soodustavaks faktoriks on veel tolmuterade konarlik välispind, sest see tagab nende parema haakumise tolmeldajast putuka kehakarvadega (Kalda et al. 1965). Tolmeldajateks putukateks on paljud kiletiivalised (Hymenoptera) (eriti mesilased (Apidae) ja kimalased (Bombus)), liblikalised (Lepidoptera) (peamiselt päevaliblikad (ökoloogiline rühm Rhopalocera), surulased (Sphingidae) ja öölased (Noctuidae)), kahetiivalised (Diptera) (valdavalt kärbsed (Brachycera)) ja mõned mardikalised (Coleoptera) (Kalda et al. 1965; Remm 1984). Troopilistes maades võivad tolmeldajateks olla ka linnud ja nahkhiired (Vespertilionidae) (Kalda et al. 1965; Kuzjakin & Vtorov 1987). Vesitolmlemist e. hüdrofiiliat (hüdrogaamiat) tuleb taimedel harva ette. See esineb mõnedel veetaimedel, kusjuures tolmuterad aitab emakateni juhtida vesi (Kalda et al. 1965) Missuguseid sugulise paljunemise mehhanisme kasutavad lõosilmad? Perekonna Myosotis sugulisest paljunemisest pole just väga palju teada. See, et lõosilmade õites asuvad korraga nii emakad kui tolmukad (Viljasoo 1969; Grau & Merxmüller 1972), näitab küll nende õite hermafrodiitsust, kuid sellest teadmisest ei järeldu, missugune on taimede paljunemisviis. Kuna õites on esindatud nii emas- kui isassuguorganid, siis võiksid perekonna liigid paljuneda nii ise- kui ristviljastamise teel, kuna võimalik oleks nii ise- (autogaamia, geitonogaamia) kui ka risttolmlemine. On uuritud (Puterbaugh et al. 1997) perekonnale lõosilm lähedase perekonna lõosilmik Põhja- Ameerika ja Euraasia alpiinset liiki Eritrichum aretioides, kes on günodiöötsne, omades emaste ja hermafrodiitsete õitega isendeid. Nimetatud töös kasutatud looduslikes populatsioonides esines vähesel määral (2,4-3,6 %) ka selliseid taimi, kellel leidus nii emaseid kui hermafrodiitseid õisi (günomonoöötsilised isendid). USA osariigi Colorado keskosa (Pennsylvania Mountain) uuritud taimedest olid 22-41% indiviididest emaste õitega. Kuigi emaste ja hermafrodiitsete õitega taimede õite arv ja seemnete arv õie kohta (üks kuni neli) oli sarnane, ilmnesid erinevused vastavate õite ja seemnete suuruses: selgus, et hermafrodiitsed taimed produtseerisid suuremaid õisi (suurem oli nii õiekroon kui ka krooniputk), emased taimed aga suuremaid seemneid, omades ühtlasi pikemaid emakakaelu. Kui kõrvutati omavahel seemnesaake, mis saadi hermafrodiitsete taimede veel avanemata õitest (seal toimus 23

24 isetolmlemine autogaamia teel) ja tolmeldajatele avatud õitest, siis tuli ilmsiks, et kinniste õite seemnesaak oli märkimisväärselt kehvem. Hermafrodiitne taim näib ise limiteerivat iseviljastamist, eelistades ristviljastamist kui suuremat varieeruvust loovat paljunemismehhanismi. Emase taime seemnete suuremad mõõtmed ja elujõulisema järglaskonna andmise võime ei ole arvatavasti tingitud mitte niivõrd temale omasest ristviljastamisest, kuivõrd muutusest seksuaalsuses (ei kulutata ressursse õietolmu tootmisele) või sugu determineerivate geenide pleiotroopsetest effektidest (mõjutavad samaaegselt erinevaid tunnuseid) (Puterbaugh et al. 1997). Väga huvitav sugulise paljunemise viis on iseloomulik Uus-Meremaal kasvavale liigile Myosotis colensoi (Kirk) Macbride, kes on mitmeaastase elutsükliga ning õitseb novembris ja detsembris (siis on Uus-Meremaal kevad-suvi) (Robertson & Lloyd 1991). Sellel liigil on valged lehterjad hermafrodiitsed õied krooni läbimõõduga umbes 12 mm. Õied on proterogüünsed (neile on iseloomulik eelemasus) ja taime tolmlemine koosneb kahest faasist esmalt eksponeeritakse tolmeldajatele putukatele lühiajaliselt (keskmiselt üks või kaks tundi) emakaid, seejärel, kui tolmukad on avanenud, järgneb pikem õietolmu presentatsioon (Robertson & Lloyd 1991), kusjuures kogu õietolmu eemaldamine nõuab tolmeldajatest putukate aktiivsust ligikaudu tunni jooksul (Robertson & Lloyd 1993). Viis tolmukat ei avane üheaegselt, vaid ajapikku mitme tunni vältel. Umbes ühe päeva möödudes järgneb õitel periood, mille jooksul õietolmu ja emakasuudmeid ei eksponeerita (Robertson & Lloyd 1991). Tolmeldamisjärgsest faasist taime elus annab märku krooniputke suuet ümbritseva soomusteringi värvi muutus. Kui taim eksponeerib kas emakasuudmeid või õietolmu, siis on soomused värvunud erekollaseks, kui tolmeldamisprotsess on lõppenud, siis värvuvad soomused kiiresti valgeks. Seega on liigi Myosotis colensoi näol tegemist kindla putuktolmlejaga, kelle tolmeldajaks on kõige sagedamini sugukonna röövikukiinlased Larvivoridae (Tachinidae) liik Protohystricia huttoni (Malloch) (Robertson & Lloyd 1993, Maavara 1956). Liigi Myosotis colensoi dihhogaamsust (proterogüüniat) ja tolmeldamist uuriti põhjalikult. Samuti hinnati, kui efektiivselt õietolm avanenud tolmukatelt eemaldati, kasutades selleks tolmeldamisprotsessi lõpetanud õisi. Taimede käsitsi tolmeldamisel saadi teada, et tolmeldusjärgne emakasuue jääb vastuvõtlikuks kogu õie avatuna püsimise jooksul. Samuti selgus, et ilmastik avaldab käsitletud liigi tolmeldamisprotssile suurt mõju (näiteks: kui õietolmu eksponeerimise ajal hakkab vihma sadama, siis saavad õied tihti korvamatult kahjustatud ja tolmuterad uhutakse minema) (Robertson & Lloyd 1993). Kuidas toimub suguline paljunemine perekonna Myosotis Eestis esinevatel liikidel? Eesti NSV floora IV (Viljasoo 1969) pakub infot ainult kahe Eestis kasvava liigi tolmlemise viisi 24

25 kohta floora andmetel on põld-lõosilm (Myosotis arvensis) putuktolmleja, harvaõiene lõosilm (Myosotis sparsiflora) aga kas putuk- või isetolmleja. Ülejäänud kaheksa liigi tolmlemise viisi(de) kohta informatsioon puudub. Ühe oletuse võib siiski teha aed-lõosilma (Myosotis alpestris) kohta: kuna selle liigi õied on lõosilmade Eestis leiduvatest liikidest ainukesena lõhnavad, siis on tõenäoline, et aed-lõosilm paljuneb putuktolmlemise teel või vähemasti võib ta seda kasutada osaliselt. Rootsi teadlane K. Apelgren märgib oma töödes (1990a, 1990b, 1991), et M. laxa alamliigid ssp. caespitosa ja ssp. baltica on täiel määral isefertiilsed ja isetolmlemine on tõenäoliselt nende tavaline paljunemise viis. Arvatavasti toimub alamliikide vahel ka hübridisatsioon, kuna leidub rohkesti ssp. caespitosa ja ssp. baltica vahepealsete tunnustega vorme. Samas ei ole balti ja muru-lõosilmade autogaamne paljunemine leidnud katselist kinnitust. Ka see, et taksonite vahel toimub hübridisatsioon, on seni tõestamata. Eelpool käsitletud perekondade Myosotis ja Eritrichum taksonitel ei ole ühtset generatiivse paljunemise mehhanismi taksonid kasutavad erinevaid sugulise paljunemise viise, lähtudes seejuures oma struktuursetest iseärasustest ja kasvukeskkonna iseloomust. Kõige olulisem on ikkagi elujõuliste järglaste produtseerimine, toimugu see siis kas ise-, ristviljastamise või kogunisti mõlema samaaegse rakendamise kaudu. Informatsioon Eestis kasvavate perekonna lõosilm liikide sugulise paljunemise kohta on puudulik, vajab üle vaatamist ja täiendamist. Seetõttu oli käesoleva töö üheks olulisemaks eesmärgiks kontrollida, kas balti ja murulõosilmad on tõepoolest isetolmlejad ning selgitada ühtlasi välja, kas põld-lõosilmad on suutelised isetolmlemiseks. Balti, muru- ja põld-lõosilmade sugulise paljunemise viisi(de) tundmine võimaldaks taksoneid edaspidi edukamalt kasvatada ja uurida Eesmärgid Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgid on järgmised: 1. töötada välja sobilik metoodika eelkõige balti ja muru-lõosilmade, aga ka põldlõosilmade sugulise paljunemise mehhanismi(de) uurimiseks; 2. saada vastus küsimusele, kas balti, muru- ja põld-lõosilmad annavad ka isoleerituna seemnesaaki, s.t. kas nad suudavad paljuneda iseviljastamise teel; 3. hinnata taimede taksonoomilise kuuluvuse, isoleerituse ja ema- e. seemnete doonortaime mõju elutsükli pikkustele (seemnete olemasolu korral ka nende kaalunäitudele); 25

26 4. selgitada välja, kas põld-, muru- ja balti lõosilmade morfoloogilisi tunnuseid (viljatuppede ja -raagude pikkused) mõjutab nende taksonoomiline kuuluvus, isoleeritus ja emataim; 5. viia läbi põld-, balti ja muru-lõosilmade seemnete idandamine ja hinnata nende idanevuse edukust ning idanemiseks kuluvat aega. Vastav informatsioon osutuks kasulikuks taksonite edaspidisel kasvatamisel tulevikus; 6. võrrelda generatiivse faasi saavutamise kiirust erinevatel taksonitel. Generatiivse faasi saavutamise kiirust taksoniti teades on edaspidi lihtsam teostada võimalikke õitsemisega seotud katseid. 26

27 2. MATERJAL JA METOODIKA 2.1. Materjal Vaadati läbi 60 alamliikide balti lõosilm ja muru-lõosilm, samuti nende vahevormide herbaareksemplari TÜ BÖI Eesti Herbaariumist (TU), et kinnistada teadmisi eristamistunnustest ja uurida, millistest Eesti kohtadest on vastavate taksonite esindajaid korjatud. Samast herbaarkogust uuriti ka liike põld-lõosilm, kink-lõosilm ja liiv-lõosilm. Võttes arvesse herbaariumist ja levikukaartidelt (Lisa 2, Lisa 3) saadud leiukohti, veelgi enam aga vastavat uuemat informatsiooni aastatest (Kook 2005), käidi ajavahemikus Läänemaa ja Hiiumaa leiukohtades (Lisa 4), et korjata balti, muru- ja põld-lõosilmade seemneid ning ka vastavaid taimi herbariseerimiseks. Läänemaa leiukohtadest soovitud taimeliike ei leitud. Rohuküla leiukoht (Lisa 4) oli arvatavasti üldse hävinud, kuna täheldatav oli tugev roostumine, mis takistas ligipääsu veepiirile. Siiski toodi Läänemaalt kaasa perekonna Myosotis liigi Myosotis arvensis küpsed seemned (59) kolmelt taimelt (Lisa 5), kes kasvasid Sutlepas (Lisa 4). Nii Sutlepa kui ka alljärgnevalt kirjeldatud leiukohtade lõosilmadelt korjatav seemnete hulk sõltus taimede seemnete üldisest arvukusest (kui see oli suur, võeti kaasa rohkem seemneid, kui väike, siis vähem). Sutlepa leiukohast herbariseerimiseks kogutud põld-lõosilmad olid nõrgad, nende varred alaosas konks-, ülalpool sirgete karvadega, juurmised lehed olid kuivanud. Varred alusel ei harunenud, küll aga õisikute eel. Õisikud olid tihedad ja varre alumisest osast lühemad, õied helesinised, õiekrooni läbimõõt jäi 4 mm piiresse. Viljaraagude pikkuseks mõõdeti alla 1 cm, viljatuped olid maksimaalselt 0,5 cm pikad ja kuni 2/3 ulatuses lõhenenud. Viljatuppi katvad karvad olid ülaosas sirgete, kuid erisuunaliste karvadega, tupe alusel olid karvad haakjatipulised ja pikemad. Väga paljud viljatuped sisaldasid veel tooreid seemneid. Alumiste kodariku lehtede maksimaalne pikkus jäi vahemikku 4,3-6,5 cm, laius 0,7-0,9 cm. Lehed olid lühidalt teritunud tipuga ja karedakarvased. Taimede pikkus varieerus vahemikus 30,8-31 cm. Hiiumaa Sarve leiukohast (Lisa 4) õnnestus M. laxa alamliikidest kohata üksnes ssp. baltica taimi. Alamliigi balti lõosilm seemneid toodi kaasa seitse (rohkem seemneid taimede viljatuppedes lihtsalt ei olnud), herbaariseerimiseks korjati neli taime (Lisa 5). Taimed olid nõrgad ja neid oli vähe, suurem osa leitud indiviididest olid juba kuivanud või selgelt elutsükli lõppfaasis. Siiski leidus ka päris noori taimi. Leitud taimed harunesid õisiku eel. Alumiste viljatuppede pikkus jäi vahemikku 0,3-0,5 cm, tuped olid 1/2 ulatuses lõhenenud ja 27

28 nende roode ja tipmete servi katsid harvad lidus karvad. Ka taimevartel (peened ja ruljad) olid karvad lidus ja paiknesid hõredalt. Õisikud olid enamasti lehistunud. Mõned õisikud olid lehitud (taimed nr. 4 ja 7), kuid seal oli märgata lehearme, mis viitasid ärakukkunud lehtedele. Alumised viljaraod olid 1-3,3 cm pikad, küpseid seemneid võis leida vaid üksikutest viljatuppedest. Taimed olid cm kõrged. Morfoloogiliste tunnuste mõõtmete kohatine erinevus määramistabelites antutest (vt. Tabel 1 ja Tabel 2) oli suure tõenäosusega tingitud taimede noorusest (kõik tunnused polnud veel täielikult välja kujunenud) või viljakast kasvupinnasest (vanemate taimede suur pikkuskasv). Käina-Emmaste maantee leiukoha poole suundudes avastati väga ulatuslik põld-lõosilmade leiukoht Õunakul (Lisa 4). Visuaalsete hinnangute kohaselt kasvas mitmekümne meetri pikkusel maanteeäärsel rohtunud alal väga palju ja seejuures väga erineva üldise haabitusega liigi M. arvensis taimi. Seitsmest kaasatoodud taimest neli (nr. 8, 9, 15, 17) olid tihedate õisikutega ja nende viljaraod olid õisiku piires ligikaudu ühepikkused (0,6-0,7(0,9) cm), mistõttu nad meenutasid kink-lõosilma harali viljaraage. Viljatuppi (0,3-0,4 cm) katvad karvad olid tupe alusel konksjad, hõlmadel sirged. Muud morfoloogilised tunnused lubasid taimed määrata liigiks M. arvensis nende alumisi varreosi katsid konksjad, ülemisi lidus karvad, õisikud olid lehistumata ja viljununa varre alaosadest lühemad, viljatuped lõhestunud 1/2-2/3 ulatuses. Taimed harunesid nii alusel kui õisikute eel ja olid 21-46,7 cm kõrged. Ülejäänud kolm taime (nr. 10, 16, 20) olid lopsakamad (32-34,1 cm kõrged), nende õisikud olid hõredamad ja viljaraod pikemad (tihti 0,8-0,9 cm). Leiukohast korjati ühtekokku 462 seemet (Lisa 5). Käina-Emmaste leiukohast (Lisa 4) korjati kaasa liigi M. arvensis esindajad, kes esmapilgul meenutasid oma õrna ja väikese haabituse tõttu (15,9-24 cm kõrged) eelkõige M. laxa alamliiki ssp. baltica. Siiski oli tegemist noorte põld-lõosilmadega, sest taimi katsid alaosades konksjad, ülaosades lidus karvad, nende viljatuped olid 1/2-2/3 ulatuses lõhenenud ja kaetud konksjate karvadega, õisikud lehistunud ei olnud (noortaimede õisikud olid alles välja kujunemas ja omasid lehti sellel põhjusel). Taimede varred harunesid alusel või õisikute eel kesk- ja ülaosas, nende alumiste viljatuppede pikkus oli vahemikus 0,4-0,5 cm, viljaraagude pikkus 0,9-1,2 cm. Kokku toodi sellest leiukohast kaasa neli seemet (Lisa 5). Jausa leiukoht avastati sarnaselt Õunaku omaga juhuslikult. Jõuti Jausa jõe juurde (mis asus tegelikult silmas peetud ojast (Kook 2005) hoopis kaugemal), mille lähedalt omakorda leiti kasvamas üksik, kuid väga lopsakas põld-lõosilma esindaja. Taim oli eriline oma võimsa kasvu ja väga suure seemneproduktsiooni poolest (kaasa korjati 79 seemet). Oma laiuvate ja varte alumistest osadest pikemate õisikute tõttu meenutas taim kink-lõosilma. Siiski oli 28

29 tegemist just põld-lõosilmaga, kuna taime organite mõõtmed mahtusid kenasti määramistabelistes antud vastavatesse vahemikesse. Taim korjati herbariseerimiseks. Kokku toodi Hiiumaalt herbariseerimiseks 16 taime, kellest 4 olid alamliigist balti lõosilm ja 12 liigist põld-lõosilm. Koguti 552 seemet (vt. Lisa 5). Alamliiki muru-lõosilm leida ei õnnestunud, samuti ei kohatud alamliikide ssp. baltica ja ssp. caespitosa vahevormide esindajaid. Leitud põld-lõosilmi iseloomustas suur morfoloogiline mitmekesisus, sama oli iseloomulik ka läbi vaadatud herbaareksemplaridele (TU) Seemnete idandamine ja idandite istutamine Balti, muru- ja põld-lõosilmade kasvatamiseks sisetingimustes tuli vastavad seemned esmalt idandada. Kuna käesoleva töö koostaja poolt korjatud ssp. baltica seemnete hulk oli tühine, ssp. caespitosa seemned aga puudusid üldse, siis kasutati katses lisaks olemasolevatele seemnetele Ene Kook i teadustööst (Kook 2005) üle jäänud balti lõosilmade ja murulõosilmade seemneid (vt. täpsemalt Lisa 6), mis olid korjatud juuni lõpus-juuli alguses aastatel ja säilitatud väikestes kilekotikestes. Iga taime seemned valmistati idanemiseks ette eraldi, kasutades individuaalseid petri tasse ja filterpaberit. Idandamine ja hilisem taimede kasvatamine viidi läbi TÜ botaanika ja ökoloogia instituudi Lai 36 kasvukambris. Plastmassist petri tassi (põhja diameetriga 8,4 cm) põhja lõigati sellest pisut suurem kate (kolmekordsest filterpaberist). Katte kõige ülemise kihi pealmisele pinnale tõmmati jooned nii, et tekkis neli sektorit. Petri tassid märgistati taimede numbritega. Katet niisutati kraaniveega, vältides liigse vee kogunemist tassi. Seejärel loendati igalt taimelt maksimaalselt 20 seemet (kui korjatud seemneid oli vähem, siis kasutati ära kõik) ja asetati vastavate tasside igasse sektorisse 5 seemet (seemnete puudujäägi korral jagati olemasolevad seemned nelja sektori vahel, vt. Lisa 6). Kui petri tassid seemnetega olid stratifikatsiooniks (idanemiseks vajaliku puhkeoleku jaheda ja niiske keskkonna tagamine) valmis, siis viidi need külmkappi temperatuuriga +5,3 C. Stratifikatsiooni kestus oli 14 päeva ja sellel ajal tasse ei avatud. Esimene stratifikatsioon viidi läbi 30 petri tassiga, millest 20 sisaldasid põldlõosilmade, 8 balti lõosilmade ja 2 muru-lõosilmade seemneid. Kokku läbisid esimese stratifikatsiooni 214 põld-lõosilmade, 23 balti lõosilmade ja 12 muru-lõosilmade seemet. 14 päeva möödumisel esimese stratifikatsiooni alguspäevast võeti tassid külmkapist välja (stratifikatsiooni lõpptemperatuur +9,6 C) ja asetati üksteise kõrvale luminofoorlampide alla (vt. Lisa 10). Lambid olid seatud suvise päeva režiimile ( ). Sama valgusrežiim 29

30 säilis katse lõpuni. Temperatuur lampide all jäi antud töö praktilise osa läbiviimise ajal vahemikku +21,4-+35,1 C, enamasti oli temperatuur siiki alla +30 C. Järgnevatel päevadel (20 päeva) käidi tasse vaatamas iga päev, neid vajaduse korral kastes. Iga kord registreeriti idanevate seemnete hulk petri tassides, hinnates idanevust selle järgi, kas seemnete kestad olid lõhenenud, idujuured seemnetest välja kasvanud ja lõpuks noored idandid seemnetest väljas (vt. Lisa 7). Registreeriti ka temperatuur lampide all. Paljudes petri tassides ei olnud 22 päeva möödumisel tasside stratifikatsioonijärgsest lampide alla asetamisesest idanenud kõik seemned, samuti oli rohkesti tasse, kus idanemist ei olnud alustanud mitte ükski seeme (vt. Lisa 6). Seetõttu viidi idanemata seemnetega läbi teine stratifikatsioon, pestes eelnevalt kõik petri tassid ja paigutades sinna uued filterpaberkihid. Niisutatud filterpaberkatetele asetati esimese stratifikatsiooni järgselt mitte idanenud seemned ja viidi petri tassid külmkappi temperatuuriga +9,6 C. Seemneid hoiti külmas jälle 14 päeva. Teise stratifikatsiooni läbisid samuti kõik 30 petri tassi. Balti ja muru-lõosilmade seemnete arvudes muutusi polnud, põld-lõosilmade petri tassid sisaldasid kohati vähem seemneid (esimese stratifikatsiooni järgselt idanema läinud seemned eemaldati neist), ühtekokku 127 seemet. Petri tasside väljavõtmise hetkel oli külmkapisisene temperatuur +8,3 C. Edasi järgnes seemnete idanemise jälgimine viiel järjestikusel päeval, hiljem käidi tasse kontrollimas harvem (vt. Lisa 7). Ka teise stratifikatsiooni järgse idandamisprotsessi lõppedes polnud mõnes petri tassis mitte ükski seeme idanenud. Idanemata jäid näiteks kõik antud töö autori poolt korjatud balti lõosilmade seemned (vt. Lisa 6). Ilmselt olid idanemata seemned mingil põhjusel ebakvaliteetsed, mistõttu ka teine stratifikatsioon ei suutnud idanemist esile kutsuda. Paljud esimese stratifikatsiooni järgselt mitte idanenud seemned siiski idanesid teise stratifikatsiooni järgselt. Kui idandid olid seemnekestadest täielikult vabanenud, siis järgnes nende istutamine (esimese ja teise stratifikatsiooni järgsete idandite istutamise aja ja istutatavate idandite arvu kohta vt. Lisa 7). Esimese stratifikatsiooni järgselt saadud idandite istutamiseks kasutati neutraliseeritud, kuid vaba õhu käes avatuna seisnud kasvuturvast ( Eesti turbatooted ), jämedateralist liiva ( Kuivliiv fraktsioon 0,63-2,0 mm ) ja plastmassist potte (kõrgus 10,5 cm, ava diameeter 12,6 cm). Turvast kasutati eelkõige tema suure niiskuse säilitamise võime tõttu, liiv oli tarvilik turbamulla struktuuri parandamiseks, soodustades selle aereeritavust ja ühtlasemat märgumist kastmisel. Liiva lisati ka uuritavate liikide loodusliku kasvusubstraadi iseloomu arvesse võttes. Kasvuturvas ja liiv segati esialgu vahekorras 1:0,75. Igast põldlõosilma idanditega petri tassist istutati võimaluse korral 3 idandit eraldi pottidesse (neile 30

31 asetati hiljem looritüllist valmistatud kate), neljandasse potti istutati see (need) idand(id), kes jäi(d) petri tassi alles pärast kolme noortaime eemaldamist (see (need) taim(ed) jäi(d) võimalikele tolmeldajatele putukatele avatuks, seega oli(d) ta (nad) antud katses kontrolliks). Kui petri tasside idandite arv oli neli või sellest väiksem, istutati idandid eraldi pottidesse (puuduvad idandid loodeti juurde istutada pärast teist stratifikatsiooni). Neljandatesse pottidesse istutati võimaluse korral mitu idandit selleks, et soodustada sealsete taimede hilisemat omavahelist risttolmlemist (eeldusel, et põld-lõosilmad on suutelised paljunema ristviljastamise teel). Kui kontrollpottidesse sai istutada mitu põld-lõosilma idandit, jäeti istutatavate taimede vahele optimaalne kasvuruum, mistõttu kõiki seemnetest tärganud idandeid (nende suure arvu korral petri tassides) kasvama ei pandud. Seemnete esinemise korral nii isoleeritud kui ka isoleerimata põld-lõosilmadel saaks edaspidi võrrelda nende idanevuse edukust ja vastavate taimede elujõulisust, mille põhjal omakorda võiks teha oletusi põld-lõosilmade poolt kasutatava(te) sugulise paljunemise viisi(de) kohta. Istutamise järel asetati taimede peale kummuli eelnevalt kasutatud petri tasside alused või kaaned, et säilitada endist niiskusrežiimi (idandeid hoiti enne istutamist suletud petri tasside sees). Pottidele asetati kastmisvee kogumiseks ja edaspidi kastmiseks alla klaasist petri tasside kaaned, pottidele kirjutati istutatud taimede numbrid ja istutamise kuupäev ning seejärel viidi potid luminofoorlampide alla. Istutatud taimi käidi vaatamas alguses iga päev, seejärel üle päeva ja hiljem veelgi harvem (üle kolme ja viie päeva). Taimi kasteti vastavalt vajadusele tavalise veega, kuid kasutati ka väetatud vett, samuti kastmisvett, kuhu eelnevalt lisati pisut kaaliumpermanganaati (vt Taimede elujõudu vähendavad faktorid). Plastmassist petri tasside aluseid või kaasi hoiti taimede peal pottides mõned päevad. Kui idandid olid sirgunud sedavõrd, et plastmassist alused või kaaned hakkasid limiteerima nende edasist kasvu, siis tõsteti petri tassid pottidelt. 22. päevaks pärast esimest stratifikatsiooni olid istutatud taimed küll kasvanud ja suuremal osal neist olid kujunenud esimesed pärislehed, kuid nende üldmulje oli haiglane, kuna lehtedel ilmesid mitmed ebanormaalsed nähud: vähene klorofüllisisaldus (lehed olid kolletuvad), lehepinna kobrutamine ja rullumine servadest, samuti beežid pistejälgedega laigud sellel. Mitmete põld-lõosilmade tervist otseselt kahjustavate väliste tegurite kõrval võis taimede seisundi halvenemist põhjustada ka ebakvaliteetne kasvuturvas (vt Taimede elujõudu vähendavad faktorid) ning valedes kogustes kokkusegatud mullasegu. Arvatavasti sisaldas mullasegu liiga palju liiva, mistõttu väetamise läbi taimedele antud toitained uhuti kiiresti mullast välja. Kiratsevate taimede olukorra parandamiseks istutati nad ümber mullasegusse, mis sisaldas sama kasvuturvast, mida kasutati taimede esmakordsel istutamisel, 31

32 ja liiva. Uut kasvukeskkonda eristas eelmisest see, et kasutatud turvas pärines suletuna hoitud kotist, samuti sisaldas kasvukeskkond vähem liiva: l l kasvuturba kohta võeti 0,5 l liiva (1:0,5). Taimede tervislikku seisundit jälgiti pidevalt. Peagi oli märgatav järk-järguline paranemine: lehtede kolletumine lakkas, taimed sirgusid jõudsalt ja produtseerisid lõpuks rohkesti õisi (vt Õitsemine, viljumine ja elutsükli lõpp). Teise stratifikatsiooni järgselt saadud idandid istutati koheselt mullasegusse, mis sisaldas 1 mahuosas suletud koti kasvuturvast ja 0,5 mahuosas liiva (ülejäänud osa istutamisprotsessist viidi läbi sama moodi nagu pärast esimest stratifikatsiooni). Teise stratifikatsiooni taimed olid üldiselt tervemad ja tugevamad kui esimese stratifikatsiooni omad Taimede elujõudu vähendavad faktorid Lõosilmade kasvatamise protsess oli raskendatud mitmesuguste asjaolude tõttu: esines kahte tüüpi kahjurputukaid, kes nõrgestasid taimi otseselt, kasvukeskkond oli algul toitainetevaene ja saastunud (potimullal vohas vetikas), kaasnesid vaglad mulla ülemistes kihtides ja neist hiljem arenenud kahetiivalised putukad. Kõiki loetletud problemaatilisi faktoreid püüti kõrvaldada, et vältida taimede hukkumist. Esimese stratifikatsiooni järgsete taimede lähemal uurimisel leiti paljude kolletunud ja kokkurullunud lehtede alumiselt pinnalt jahuja valge kirmega kaetud alad, mille sees võis märgata ümaraid valgeid moodustisi, aga leidus ka kuni 2 mm pikkusi lumivalgeid liblikaid meenutavaid putukaid. Tegemist oli kasvuhoonekarilastega Trialeurodes vaporariorum (Westwood, 1856) (vt. Lisa 11). Kasvuhoonekarilased toituvad taimekoe mahlast ja eritavad mesinestet (Bland & Davidson 2004). Lehtede kolletumine oligi tõenäoliselt tingitud selle parasiidi toitumisest neil. Valged ümarad moodustised lehtede alakülgedel kujutasid endast arvatavasti vahakapslites arenevaid kasvuhoonekarilase vastseid (Remm 1984). Istutatud taimedel parasiteerivaid kasvuhoonekarilasi surmati nii käsitsi kui mürgi abil. Mürgina kasutati insektitsiide Houseplant & Garden Insectspray ja Pegasus (5 ml/l ), mida pritsiti taimede lehtedele (eriti nende alumisele küljele) umbes cm kauguselt. Putukamürke püüti kasutada võimalikult harva, kuna nendel olid ka negatiivsed mõjud (helepruunid läikivad laigud lehtedel). Kuigi päris lahti kasvuhoonekarilastest saada ei õnnestunud, hoolitseti selle eest, et nende poolt tekitatud kahju taimedele püsiks minimaalsena. Esimeste istutatud idandite algne kehv elunevus võis olla tingitud ka saastunud kasvuturbast, millest andis märku vetikakirme potimulla pindmises kihis. Vetikakihi alt leiti valkjad alla 32

33 poole sentimeetri pikkused vaglad, kellel oli tume peakapsel. Vakladest arenesid kahetiivalised kõrgete jalgade ja musta kehaga valmikud, kes lendasid taimelt taimele, peatudes nende lehtedel ja vartel. Zooloog M. Martini arvates ei olnud pistmisjäljed taimelehtedel arvatavasti tekitatud väikeste putukate poolt. Seega ei olnud kirjeldatud vastsed ja nende valmikud otseselt lõosilmi ohustavad, kuid segasid läbiviidud katset. Vetikakihti taimepottides lõhuti mehhaaniliselt, tõkestades sedasi vastsete toiduvarude täienemist. Lisaks korjati käsitsi vastseid endid mullast välja, samuti kasteti taimi kaaliumpermanganaadi õrnroosa lahusega (umbes 1 supilusikatäis kaaliumpermanganaadi lahust 10 l vee kohta). Lahus aitas vaklade vastu üsna hästi, neid täielikult mullast siiski hävitamata. Vaklade elunemine mullas lakkas lõplikult alles pärast papptaldrikute paigaldamiset taimepottide avadele (vt Taimede isoleerimine). Papptaldrikud varjutasid vetikate fotosünteesiks vajaliku valguse, mistõttu nad hukkusid. Vetikate kadumisega kaasnes vaklade hukkumine. Taimi väetati algselt kastmisveele lisatava väetisega Neko merevetikaekstrakt. Hiljem, kui taimed olid istutatud uude kasvukeskkonda (vt Seemnete idandamine ja idandite istutamine), kasutati Kemira väetist Kastmisväetis, lisades 1 teelusikatäie väetispulbrit 10 l vee kohta. Viimati nimetatud väetisega väetati ka teise startifikatsiooni järgselt saadud lõosilmi. Teist tüüpi kahjurputukad kuulusid alamseltsi lehetäilised (Aphidodea). Lehetäid joovad taimemahla ja eritavad tavaliselt seal sisaldavad suhkrud oma kehast seedimatute jääkproduktidena (Remm 1984). Kolmandal teise stratifikatsiooni järgsel päeval nähti taimede lehtede alumisel küljel paljusid mustjaid lehetäisid, nende rohkeid mune ja vastsevorme. Rohttaimel parasiteerib tavaliselt üks-kaks kuni kümme lehetäid, kuid kasvatatud taimede varred ja lehed, isegi õied olid nendega paksult kaetud. Ilmselt oli tegemist koguni kahe lehetäi liigiga, sest ühed neist olid suuremad ja toitusid taimede varte ja lehtede mahlast, teised elunesid aga juuretel ja olid pisikesed. Mullas elavate lehetäide arvukus oli samuti väga suur. M. Martini arvates pärinesid täid korjatud seemnetele munetud munadest. Seekord kasutati insektitsiidina juba mainitud putukamürki Houseplant & Garden Insectspray. Lehetäide arvukust suudeti küll vähendada, kuid täielikult kadusid parasiidid kahjuks alles pärast taimede elutsükli lõpule jõudmist. Lõosilmade kasvatamisel esines küll mitmesuguseid probleeme, kuid lõpuks suudeti taimed siiski tervise juurde tagasi tuua. 33

34 2.4. Taimede isoleerimine Lõosilma perekonna paljunemismehhanismidest on vähe teada. Käesoleva lõputöö üks peamisi eesmärke oli jõuda selgusele, kas uuritavad taksonid (balti, muru- ja põld-lõosilm) on võimelised paljunema iseviljastamise teel. Kuna balti, muru- ja põld-lõosilmade laboratoorse kasvatamise kohta pole teadaolavalt tehtud uurimustöid, siis antud töö kõige olulisemaks eesmärgiks oli töötada välja metoodika huvipakkuvate taksonite edukaks kasvatamiseks sisetingimustes ja nende paljunemisviisi(de) uurimiseks. Väljatöötatud metoodika põhjal viidi läbi pilootuuring, mis seisnes selles, et kontrolliti põld-, muru- ja balti lõosilmade seemnete moodustamise võimalikkust isolatsioonitingimustes. Pilootuuringu teostamiseks kaeti igalt emataimelt saadud järglastaimedest kolm eraldi istutatud taime kattega, üks taimepott mitme taimega jäeti aga avatuks (kontrolliks). Kontrollpottidesse istutati idandite piisavalt suure arvukuse korral mitu taime selleks, et soodustada nendevahelist hilisemat võimalikku risttolmlemist. Kui sama emataime järglasi oli vähem kui neli, siis jäeti üks taim isoleerimata, teine(sed) kaeti kattega (katetega). Kui stratifikatsioonide järel oli petri tassis idanenud ainult üks seeme ja rohkem samalt emataimelt järglastaimi istutada polnud võimalik, siis isoleeriti üksik taim ja kontrolli temal seega ei olnud (Joonis 1). Võrkjas kate kaitses taimi võimalike putuktolmeldajate eest. Isoleerimiseks valmistumisega samaaegselt jõudis osa üksiktaimi juba generatiivsesse faasi ja omas avatud õisi. Kuna taoliste õite puhul ei saanud välistada entomoloogilisi külastusi (putukaid leidus kasvukambris rohkesti, sest aknaid hoiti lahti), siis tuli nad enne taimede katmist ära lõigata. Elimineeriti siiski vähesed õied ja ainult mõnelt taimelt. Võimalike küpsete seemnete kogumiseks asetati kõikidele taimepottidele avadele papptaldrikud. Üksikute taimedega pottide jaoks kasutati taldrikuid läbimõõduga 15 cm, kontrollpottide taldrikud olid suuremad (seal kasvas enamasti rohkem kui üks potentsiaalne seemnete produtseerija). Selleks, et toestada taimedele asetatavaid võrkkatteid, valmistati traatidest võrestikud. Traatide pikkus pandi paika prognoosides, kui kõrgeks võiksid lõosilmad laboris kasvada. Otsustati, et umbes 32 cm kõrgune kasvuruum on piisav (hiljem selgus, et see oleks pidanud olema veelgi suurem). Katete jaoks riiet valides tuli eelkõige arvestada kahe asjaoluga: riie ei tohtinud olla liiga tihedakoeline (tihe kude oleks varjanud suure osa taimedele vajalikust valgusest) ja materjal pidi olema piisvalt tihedakoeline selleks, et võimalikud putuktolmeldajad sealt läbi ei pääseks. Sobivaks osutus valge looritüll, mille koesilma suurus oli alla ühe millimeetri. 34

35 Isoleerimisprotsess (vt. täpsemalt Lisa 8) algas papptaldrikute asetamisega taimepottide avadele. Selleks lõigati papptaldrikute keskele avaus taimede, serva aga neli avaust traatvõrestike jaoks. Taimed ümbritseti neile täpselt sobiva suurusega avausega papptaldrikutega. Siis torgati taldrikute nelja ava kaudu mulda traatvõrestikud ja kinnitati papptaldrikud taimepottide külge, kasutades paberkleeplinti. Seejärel asetati võrestike peale loorkatted ning seoti tugevalt pottide külge. Isoleeritud taimed jäid kaetuks kuni nende elutsükli lõpuni. Siiski ilmnes peagi, et katete asetamine taimedele ei suutnud kõrvaldada putuktolmlemise võimalust, kuna taimede jaoks papptaldrikutesse lõigatud avauste kaudu sisenesid isoleeritud ruumi eelpool kirjeldatud (vt. eelmine peatükk) vakladest arenenud valmikud. Õnneks ei pääsenud putukad looride alt välja, seega oli võimalik ainult geitonogaamia. Papptaldrikud nii isoleeritud kui isoleerimata taimedel ei võimaldanud enam kastmist mullapinna märgamise teel, mistõttu edaspidine kastmisvesi valati taimede alustele ja seda tehti ühe kastmiskorra ajal korduvalt. 35

36 Joonis 1. Lõosilmade isoleerimiskatse, esiplaanil isoleeritud ja isoleerimata põld-lõosilmad (M. arvensis). 36

37 2.5. Seemnete korjamine, kuivatamine ja kaalumine Kõik istutatud taimed õitsesid ja andsid seemnesaaki (vt. Lisa 13, Lisa 12), v.a. üks põldlõosilm, kes hukkus enne generatiivsesse elufaasi jõudmist. Seemneid korjati siis, kui taimede elutsükkel näis olevat lõppenud. Elutsükli lõppfaasis põld-lõosilmade varred, viljaraod ja viljatuped olid kuivanud sügavpruuniks või punakaks, lehed olid kuivanud, allapoole rullunud ja harva rohelised (enamasti rohkete heledamate või tumedamate roostekarva ja lillakate laikudega), mitte ühtegi õit ei olnud lahti ega avanemas. Taimede surnud olekut kinnitas ka äärmiselt väike veevajadus (vt. Lisa 14). Balti lõosilmad ja muru-lõosilm olid elutsükli lõppedes valdavalt kuivanud (nende viljatuped, -raod, lehed ja ülemised varreosad olid värvunud roostekarva pruuniks), vaid aluse varreosadel oli kohati märgata rohelust. Seemnete jaoks valmistati hõlpsasti avatavad, kuid kindlalt suletavad paberkotikesed. Kotikestele kirjutati eelnevalt informatsioon taimepottidelt: taime number ja istutamise kuupäev, samuti lisati seemnete korjamise kuupäev. Kuna põld-lõosilmade seemned ei varise valmides (viljatuped on kinnised), korjati seemned, pigistades viljatuped paberkotikestesse tühjaks. Seemneid võeti nii taimede ala-, kesk- kui ka ülaosa viljatuppedest. Muru- ja balti lõosilmade seemnete korjamine oli lihtsam, kuna mõlema M. laxa alamliigi viljatuped on avatud ja seemnete kättesaadavus seega parem. Ka muru- ja balti lõosilmade seemned koguti paberkotikestesse. Põld-, muru- ja balti lõosilmade seemneid hoiti paberkotikeste sees toatamperatuuril kuni puhastamiseni. Seemnete puhastamiseks kasutati jämedat sõela. Puhastamise järel loendati igalt taimelt temale vastavasse tikutopsi 300 seemet. Seemnete arvu valimisel lähtuti kõige väiksema seemnesaagiga taime maksimaalsest seemnete arvust: ümmargustest arvudest osutus sellele kõige lähemaks 300. Seemneid kuivatati toatemperatuuril vähemalt 6 päeva. Kaalumiseks kasutati elektroonilist kaalu (Sartorius AG Göttingen Germany TE313S), millega oli võimalik mõõta milligrammi (d=0,001 g) täpsusega. Kaaluti eraldi kõikide 64 kotikese seemned Taimed elutsükli lõppfaasis Seemnete korjamise järel vaadeldi iga taime individuaalselt, kirjeldades tema üldist morfoloogiat ja teostates mõnede taimeosade mõõtmisi. Igalt taimelt mõõdeti kümne kõige alumise viljatupe ja -rao pikkused, uuriti viljatuppede lõhenemist ja nende karvakesi, ka varre 37

38 harunemist ja varsi katvate karvakeste kuju kogu taime ulatuses. Olulisteks tunnusteks, mida veel jälgiti, olid õisiku lehistumine, harunemine ja pikkus. Taimede uurimise ja kirjeldamise järel eemaldati nad pottidest ja asetati läbipaistvatesse kilekottidesse säilitamiseks, et võimaldada hilisemat tunnuste kontrollimist. Kilekottidesse lisati ka vastavate taimede andmed Mõõdetud arvkarakteristikute statistiline töötlemine Mõõdetud arvkarakteristikutega (kümne viljatupe ja -rao pikkuste aritmeetilised keskmised, taimede elutsükli pikkused ja 300 seemne kaalud) viidi läbi dispersioonanalüüs, kasutades selleks programmipaketti STATISTICA 6.0 (StatSoft Inc. 2001). Statistiliste mõistete osas tugineti vastavale kirjandusele (Tiit & Möls 1997). Gruppide kaupa (M. arvensis-grupp ja M. laxa-grupp, muru ja balti lõosilmi käsitleti ühise grupina nende vähesuse tõttu) arvutati välja nelja tunnuse (kümne viljatupe ja -rao pikkuste aritmeetilised keskmised, taimede elutsükli pikkused ja 300 seemne kaalud) aritmeetilised keskmised ja standardhälbed. Seejärel korrati samu arvutusi, käsitledes lõosilmi ühtse grupina ja võttes aluseks taimede isoleerituse. Edasi hinnati nende kahe faktori taimede taksonoomiline kuuluvus (väljendati faktorina liik) ja isoleeritus mõju neljale tunnusele (kümne viljatupe ja -rao pikkuste aritmeetilised keskmised, taimede elutsükli pikkused ja 300 seemne kaalud), põld-lõosilmadel uuriti lisaks, kas tunnuseid mõjutas taimede seemnete pärinemine erinevatelt doonortaimedelt (balti lõosilmad ja muru-lõosilm välistati sellest analüüsist nende väga väikeste indiviidide arvude tõttu teostatud katses). Faktorite ja tunnuste vaheliste suhete mõistmiseks leiti F- karakteristikud ja statistilised tõenäosused (p) iga tunnuse jaoks, arvutades eelnevalt välja vastavad koguhajuvuse (SS) ja selle põhjal keskmise hajuvuse (MS) väärtused kahe vabadusastmete arvu korral. Lisaks arvutati nelja tunnuse keskmised ja standardhälbed igalt emataimelt saadud järglastaimede grupi siseselt (Lisa 9). 38

39 3. TULEMUSED 3.1. Seemnete idanemine Esimese stratifikatsiooni järgse idandamisperioodi kestus oli 21 päeva ja selle lõppedes oli täielikult idanenud (idandid seemnekestadest väljunud) 87 põld-lõosilma seemet, mis moodustasid külvatud põld-lõosilmade seemnete koguarvust ~40,7% (vt. Lisa 6, Lisa 7). Põld-lõosilmade esimeste idanevate seemnete idanemistunnused (idujuured ja lõhenenud seemnekestad) olid märgatavad juba teisel stratifikatsioonijärgsel päeval, seemnekestadest täielikut vabanenud idandeid võis esmakordselt täheldada kolmandal päeval. Balti ja murulõosilmade seemned esimese stratifikatsiooni järgselt ei idanenud. Teisele stratifikatsioonile järgnenud idandamisprotsess kestis esimesest idandamisprotsessist kauem, 49 päeva. Petri tasse jälgiti sarnaselt esimese stratifikatsiooni läbinud tassidega senikaua, kui sealsed idanemisprotsessid olid täielikult lakanud ja seemnete olukord pikemat aega püsinud muutumatuna. Idandamisprotsessi lõpetamise päevaks oli täielikult idanenud 60 seemet (vt. Lisa 6, Lisa 7). Seemnekestast vabanesid 56 põld-lõosilmade idandit (teise stratifikatsiooni järgne põld-lõosilmade seemnete idanevuseprotsent seega ~44,1%), 3 balti lõosilmade idandit (balti lõosilmade seemnete idanevusprotsent ~13,0%) ja 1 muru-lõosilma idand (muru-lõosilmade seemnete idanevusprotsent ~8,3%). Teiseks stratifikatsioonijärgseks päevaks oli idanemistunnused märgatavad nii osadel põld-lõosilmade seemnetel (idujuured ja lõhenenud seemnekestad) kui ka balti lõosilmade seemnetel (idujuured), samuti ühel murulõosilma seemnel (idujuur). Suur osa põld-lõosilmade seemnetest, millest kasvas lõpuks välja idand, idanes esimese viie stratifikatsioonijärgse päeva jooksul (vt. Lisa 7), balti lõosilmade ja muru-lõosilma seemnete idanemine toimus vastavalt ja 5. stratifikatsioonijärgsel päeval. Esimesele ja teisele stratifikatsioonile järgnenud idandamisprotsessides idanes petri tassidesse asetatad seemnetest (249) täielikult (jõudis idandistaadiumisse) ~59,0% (147 seemet), millest põld-lõosilmade täielikult idanenud seemned moodustasid ~57,4%, balti lõosilmade täielikult idanenud seemned ~1,2% ja muru-lõosilmade täielikult idanenud seeme ~0,4%. Järelduste tegemisel seemnete idanevuse edukuse kohta tuleb olla ettevaatlik, kuna põld-lõosilmade, balti lõosilmade ja muru-lõosilmade seemnete hulgad olid ebavõrdsed (petri tassidesse külvatud seemnete koguarvust moodustasid need vastavalt ~85,9%, ~9,2% ja ~4,8%). Balti lõosilmade seemnetega petri tassidest andis idandeid ainult 2, ülejäänud tassides (kaasaarvatud nendes, mis sisaldasid antud töö autori poolt korjatud ssp. baltica seemneid) 39

40 jäid seemned idanemata. Muru-lõosilma kahest petri tassist andis idandi vaid üks seeme (vt. Lisa 6, Lisa 7) Õitsemine, viljumine ja elutsükli lõpp Kõik kasvatatud taimed (nii isoleeritud kui ka isoleerimata põld-lõosilmad, balti lõosilmad ja muru-lõosilm) õitsesid ning andsid hiljem ka seemnesaaki (Lisa 13, Lisa 12). Esimestena õitsevate põld-lõosilmade esimesed õied avanesid 25. päeval pärast esimest stratifikatsiooni. Vastavate taimede istutamisest idanditena oli möödunud päeva. Põld-lõosilmade esimesed õied avanesid üldiselt päeval pärast istutamist, kusjuures valdav enamus taimedest jõudis generatiivsesse arengufaasi istutamisjärgsel päeval. Ka teise stratifikatsiooni järgselt saadud põld-lõosilmad avasid oma esimesed õied 20. istutamisjärgse päeva paiku (enamasti päeval) ehk 26. stratifikatsioonijärgsel päeval. Esimene õitsev balti lõosilm avas oma esimese õie 31. päeval pärast teist stratifikatsiooni, 28. päeval pärast istutamist. Kaks ülejäänud balti lõosilma jõudsid generatiivsesse faasi 33. ja 34. teise stratifikatsiooni järgsel päeval, vastavalt 30. ja 29. päeval pärast idandina istutamist (Lisa 13). Katse ainukene muru-lõosilm avas oma esimese õie 37. päeval pärast teist stratifikatsiooni, 32. päeval pärast istutamist. Õiekrooni varisemise järel käidi isoleerimata taimede viljatuppi aeg-ajalt kontrollimas. Selgus, et kõikides läbivaadatud viljatuppedes sisaldusid seemned. Seemneid asuti korjama siis, kui taimed olid oma elutsükli lõppfaasis (nii kindlustati seemnesaagi küpsus). Seemnete arvukust taimedel sai hinnata kuues kategoorias: 1. erakordselt palju seemneid, 2. väga palju seemneid, 3. palju seemneid, 4. mõõdukalt seemneid, 5. vähe seemneid ja 6. väga vähe seemneid. Tähelepanekuid seemnete arvukuse kohta taimedel tehti seemnete korjamise, samuti hilisema loendamise ajal. Visuaalsetest vaatlustest selgus, et kõige enam oli selliseid taimepotte, mille taimi iseloomustas väga suur seemnesaak (28). 20 poti taimed olid mõõduka seemnesaagiga, 6 vähese seemnesaagiga. Võrdsel hulgal (4) leidus selliseid potte, mille taimed paigutusid seemnete arvukuse poolest 1. ja 3. kategooriasse. Kõige vähem leidus potte, kus taimede seemnesaak oli väga kesine 2. Isoleeritud taimedest 23 olid väga suure, 13 mõõduka, võrdsel arvul taimi vähese ja erakordselt suure (3) ning rohke ja äärmiselt kesise (2) seemnesaagiga. Isoleerimata taimepottidest viies andsid taimed väga suurt, seitsmes mõõdukat, kolmes vähest, ühes erakordselt suurt ja kahes rohket seemnesaaki. Isoleerimata pottide taimede individuaalsest vaatlemisest selgus, et nende seemnete arvukus oli igas 40

41 kategoorias siiski väiksem kui üksikuna istutatud iniviididel. See oli arvatavasti tingitud isoleerimata pottide taimede vahelisest konkurentsist (vt. 4. Arutelu). Liigiline jaotumine seemnete arvukust hindavate kategooriate vahel oli järgmine: 1., 3., 5. ja 6. kategooriate taimedest kõik olid põld-lõosilmad (100%), 2. kategooria taimedest ~89,3% moodustasid põld-lõosilmad, ~7,1% balti lõosilmad ja ~3,6% katse ainuke muru-lõosilm. 4. kategooria taimedest moodustasid põld-lõosilmad 95%, 1 balti lõosilm 5% Morfoloogilised tunnused isoleeritud ja isoleerimata taimedel Statistilised arvutused näitasid, et kui morfoloogilisi tunnuseid (kümne viljatupe, ja -rao pikkuste aritmeetilised keskmised) mõjutavaks faktoriks valiti liik, siis osutusid statistiliselt olulisteks tunnusteks mõlemad neist (Tabel 4). Arvutatud statistilised tõenäosused olid märgatavalt väiksemad kui olulisuse nivoo väärtus 0,05, mistõttu leidis kinnitust, et liigiti on põld-lõosilmade ja M. laxa alamliikide viljatuppede ja viljaraagude pikkused suuresti erinevad (Joonis 2). 41

42 Joonis 2. M. arvensis ja M. laxa alamliikide viljarao pikkuste statistiline erinemine. x-teljel on näidatud liigid (ARV põld-lõosilmad, LAX balti ja muru-lõosilmi käsitleti ühtse taksonina Myosotis laxa (LAX), kuna nende arv oli katses oluliselt väiksem kui põld-lõosilmadel), y- teljel viljarao pikkuste aritmeetilised keskmised sentimeetrites (iga taime kümne viljarao pikkuse aritmeetiline keskmine). Mean viljarao pikkuse aritmeetiline keskmine liigiti (cm), ±SE standardviga (cm) ja ±1,96*SE 1,96-kordne standardviga (cm). Jooniselt 2 nähtub, et mitte ükski põld-lõosilmade ja M. laxa alamliikide arvutatud karakteristikutest ei kattu omavahel, mistõttu erinevused vastavate viljaraagude pikkustes on ilmsed ka selle järgi. Veel on täheldatav põld-lõosilmade viljaraagude pikkuste üsna väike varieeruvus võrreldes M. laxa alamliikide viljaraagude pikkustega. 42

43 Tabel 4. Faktorite mõju põld-, muru- ja balti lõosilmadelt mõõdetud tunnustele dispersioonanalüüsi alusel. Mõjufaktoritest väljendab Seemnete doonortaime number seda, missuguselt taimelt pärinevatest seemnetest oli mingi lõosilm kasvanud. df vabadusastmete arv, F F-statistik ja p olulisuse tõenäosus. ARVUTATUD KARAKTE- RISTIKUD Viljatupe pikkus MÕJUVAD FAKTORID Liik (M. arvensis ja M. laxa) Isoleeritus (taim isoleeritud/ -mata) Seemnete doonortaime number Viljarao pikkus Taime elutsükli pikkus Seemnete kaal Viljatupe pikkus TUNNUSED Viljarao pikkus Taime elutsükli pikkus Seemnete kaal Viljatupe pikkus Viljarao pikkus Taime elutsükli pikkus Seemnete kaal df df F 60,526 12,617 0,026 3,312 0,021 0,068 1,306 2,305 5,913 5,158 6,655 9,414 p <0,0001 0,0007 0,8736 0,0736 0,8866 0,7958 0,2574 0,1340 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,

44 Dispersioonanalüüs näitas, et taimede isoleeritus ei avaldanud viljaraagude ja viljatuppede pikkustele mõju (vastavad p-väärtused olid olulisuse nivoo väärtusest 0,05 suuremad, vt. Tabel 4). Seega ei olnud viljatuppede ja -raagude pikkuste seisukohast vahet, kas taimed olid isoleeritud või isoleerimata. Samas osutus väga oluliseks põld-lõosilmade morfoloogilisi tunnuseid mõjutavaks faktoriks see, missugustelt doonortaimedelt pärinevatest seemnetest olid katsealused üles kasvanud. Doonortaimede mõju viljatuppede ja -raagude pikkustele hindavad statistilised tõenäosused olid olulisuse nivoo väärtusest tunduvalt väiksemad (Tabel 4), mistõttu põld-lõosilmade viljatuppede ja -raagude pikkused olid suuresti sõltuvuses seemnete doonortaimest (joonis 3). Joonis 3. Põld-lõosilmade viljaraagude pikkuste sõltuvus taimede päritolust. x-teljel on märgitud põld-lõosilmade seemnete doonortaimede numbrid (doonortaimedega samu numbreid kandsid ka vastavad katses kasutatud põld-lõosilmad), y-telg mõõdab viljarao pikkuste aritmeetilisi keskmisi sentimeetrites (esitatud on iga taime kümne viljarao pikkuse aritmeetiline keskmine). Mean väljendab kümne viljarao pikkuste aritmeetilist keskmist sentimeetrites, ±SE vastavat standardviga (cm) ja ±1,96*SE 1,96-kordset standardviga (cm). 44

45 Joonisel 3 eristuvad teistest selgesti seemnete doonortaimede numbritega põld-lõosilmad 2, 3 ja 18. Taolist eristumist võib märgata ka siis, kui mõjufaktor jääb samaks, kuid uuritavaks tunnuseks on põld-lõosilmade 300 seemne kaal (vt. järgmine peatükk). Nagu jooniselt näha, kattuvad erineva numbriga taimede viljaraagude pikkuste aritmeetiliste keskmiste baasil arvutatud aritmeetilised keskmised vähe, suurem on kattumine vastavate standardvigade ja 1,96-kordsete standardvigade osas. Siit järeldub, et põld-lõosilmade viljarao pikkuste varieeruvus ühe taime järglaskonnas on suur, veelgi suurem varieeruvus tuleb aga ilmsiks siis, kui võrrelda uuritavate taksonite viljarao pikkuste aritmeetiliste keskmiste alusel arvutatud rühmasisese aritmeetilise keskmise väärtusi omavahel Isoleeritud ja isoleerimata taimede elutsükli pikkused ja seemnete kaalu erinevused Dispersioonanalüüsi kaudu hinnati liigi kui faktori mõju lõosilmade elutsükli pikkustele ja seemnete kaaludele. Selgus, et statistiliselt olulist mõju ei avaldanud faktor kummalegi mõõdetud suurusele, kuigi tõenäosus, et liik mõjutas seemnete kaalude näite, oli suhteliselt lähedal olulisuse nivoo arvväärtusele 0,05 (Tabel 4). Seega jäi liigi mõju seemnete kaalule napilt statistiliselt vähetähtsaks. Joonis 4 näib siiski rõhutavat, et liik kui faktor on oluline seemnete kaalu mõjutaja, kuna seemnete kaalude aritmeetilised keskmised liigiti on erinevad, samuti erinevad teised arvutatud karakteristikud (seemnete kaalude aritmeetiliste keskmiste variatsioonid liigiti ei kattu). Joonise 4 järgi on põld-lõosilmade seemned raskemad kui balti ja muru-lõosilmade seemned. 45

46 Joonis 4. Lõosilmade 300 seemne kaalunäitude sõltuvus liigist. x-telg väljendab liike (ARV põld-lõosilmad, LAX balti lõosilmad ja muru-lõosilm), y-telg mõõdab seemnete kaalu (grammides). Mean 300 seemne kaalu aritmeetiline keskmine liigiti (aritmeetiline keskmine arvutati põld-lõosilmade ja M. laxa alamliikide jaoks eraldi, võttes arvesse kõiki vastavaid kaalunäite), ±SE vastav standardviga ja ±1,96*SE 1,96-kordne standardviga. Dispersioonanalüüs näitas, et isoleeritus taimede elutsükli pikkustele ja seemnete kaalunäitudele mõju ei avaldanud, kuna vastavad statistilised tõenäosused olid mitu korda suuremad olulisuse nivoo väärtusest 0,05 (vt. Tabel 4). Ka järgnev Joonis 5 näitab, et seemnete kaalunäite isoleeritus oluliselt ei mõjutanud (isoleerimata ja isoleeritud taimede seemnete kaalude aritmeetilised keskmised on küll mõnevõrra einevad, kuid see-eest kattuvad osaliselt vastavad variatsioonipiirkonnad). Siiski ilmneb jooniselt, et isoleeritud taimede seemnete kaal on pigem suurem kui isoleerimata taimede seemnete kaal. 46

47 Joonis 5. Lõosilmade isoleerituse mõju nende seemnete kaalule. x-telg väljendab taimede isoleeritust: 0 tähendab, et taimed ei olnud isoleeritud, 1 näitab, et taimed olid isoleeritud. Mean 300 seemne kaalu aritmeetiline keskmine isoleerimata ja isoleeritud taimedel (aritmeetilised keskmised arvutati võttes arvesse vastatavaid isoleerimata ja isoleeritud taimede 300 seemne kaalunäite), ±SE vastavad standardvead ja ±1,96*SE 1,96-kordsed standardvead. See, millise taime seemnetest olid katses kasutatud põld-lõosilmad üles kasvanud, osutus dispersioonianalüüsi põhjal äärmiselt oluliseks elutsükli pikkuste ja seemnete kaalude mõjutajaks. Mõlemad statistilised tõenäosused olid palju väiksemad kui olulisuse nivoo 0,05 (vt. Tabel 4), mistõttu leidis statistilist kinnitust, et taimede päritolu mõjutas oluliselt nende seemnete kaalu, samuti eluea pikkust. Seemnete doonortaimede mõju põld-lõosilmade seemnete kaalunäitudele väljendab ka järgnev Joonis 6. 47

48 Joonis 6. Põld-lõosilmade seemnete kaalunäitude sõltuvus sellest, missugustelt taimedelt pärinevatest seemnetest nad ise üles kasvasid. x-teljel on näidatud seemnete doonortaimede numbrid (samad numbrid anti katses kasutatud vastavatele taimedele), y-teljel 300 seemne kaalunäidud (grammides). Mean 300 seemne kaalu aritmeetiline keskmine (g) (arvutati kõigi sama numbiga taimede kaalunäite arvesse võttes iga erineva numbriga põld-lõosilmade rühma jaoks eraldi), ±SE vastav standardviga (g) ja ±1,96*SE 1,96-kordne standardviga (g). Jooniselt 6 on näha, et erinevate numbritega põld-lõosilmade seemnekaalude keskmised väärtused on harva samad (siin väljendubki doonortaimede erinev mõju vastavatele seemnekaaludele), suurem on variatsioonide kattuvus. On kerge märgata Jooniste 6 ja 3 vahelisi sarnasusi (mõlemal joonisel on põld-lõosilmade tunnuseid mõjutavaks faktoriks seemnete doonortaime number, kusjuures erinevate doonortaimede järglaste paiknemine joonistel on väga sarnane). 48

49 4. ARUTELU Käesoleva töö peamiseks eesmärgiks oli välja töötada metoodika balti, muru- ja põldlõosilmade sugulise paljunemise uurimiseks. Metoodikat testides viidi läbi balti, muru- ja põld-lõosilmade seemnete idandamine, idandite istutamine ja hilisem taimede isoleerimine, et kontrollida, kas taksonid on võimelised moodustama seemneid iseviljastamise teel. Balti ja muru-lõosilmad on tõenäoliselt isefertiilsed ja kasutavad iseviljastamist sugulise paljunemise mehhanismina (Apelgren 1990a, 1990b, 1991). Samas on see, et balti ja murulõosilmad on isetolmlejad, kõigest oletus, sest teadaolevalt pole tehtud uurimust, mis seda kinnitab. Käesoleva töö üheks tähtsamaks eesmärgiks oli kontrollida, kas balti ja murulõosilmad on suutelised moodustama seemneid iseviljastamise teel. Balti ja muru-lõosilmade laboratoorseks kasvatamiseks ja nende sugulise paljunemise mehhanismi(de) uurimiseks tuli välja mõelda vastav metoodika. Balti ja muru-lõosilmade seemnete korjamiseks käidi taksonite Läänemaa ja Hiiumaa leiukohtades (Lisa 4), kuid kohati vaid balti lõosilmi ja nendelt kogutud seemnete arv oli väga väike seitse (Lisa 5). Arvatavasti oli seemnete korjamise ajaks valdav osa neist avatud viljatuppedest juba välja kukkunud ja need, mis kaasa korjati, viljatuppedest mittevarisemise tõttu ebakvaliteetsed. Ene Kook i teadustööst (2005) üle jäänud balti ja muru-lõosilmade seemned olid aga võrdlemisi vanad (korjatud aastatel ) ning kohati mehhaaniliselt kahjustatud, mistõttu seemnete idanevus oli küsitav. Kuna katse balti ja muru-lõosilmade seemnete summaarne arvukus oli väike (Lisa 6) ja arvatavasti olid enamus seemnetest ka idanemisvõimetud, siis teostati balti ja murulõosilmade paljunemise edaspidiseks uurimiseks pilootuuring põld-lõosilma sugulise paljunemise kohta (katses idandati siiski ka olemasolevaid balti ja muru-lõosilmade seemneid). Ühelt poolt võimaldas katse testida kasutatud metoodika sobivust lõosilmade (s.h. balti ja muru-lõosilmad) sugulise paljunemise mehhanismi(de) edaspidiseks uurimiseks, teiselt poolt selgitada välja, kas katsealused taimed suutsid moodustada seemneid iseviljastamise teel. Lõosilmade seemnete idandamiseks tuli läbi viia kaks stratifikatsiooni, kuna esimese stratifikatsiooni järgselt idanes 249-st külvatud seemnest täielikult vaid 87 (põld-lõosilmad). Seega oli esimene stratifikatsioon eelkõige vajalik põld-lõosilmade seemnete idanemiseks, kuna valdav osa stratifikatsioonide järgselt täielikult idanenud põld-lõosilmade seemnetest (~60,8%) idanes just pärast esimest stratifikatsiooni (Lisa 6, Lisa 7). Teise stratifikatsiooni lõppedes alustasid idanemist ja jõudsid lõpuks idandifaasi ka balti lõosilmade seemned ja üks muru-lõosilma seeme, lisaks 56 põld-lõosilmade seemet (Lisa 6, Lisa 7). Põld-, balti ja muru- 49

50 lõosilmade seemnete idanemise edukuse kohta adekvaatseid järeldusi teha ei saa, kuna põldlõosilmade seemnete arv katses oli mitu korda suurem balti ja muru-lõosilmade omast. Pealegi leidus ka põld-lõosilmade seemnetega petri tasside hulgas selliseid, kus stratifikatsioonide järgselt idanesid täielikult vaid osad seemned või ei idanenud seemned üldse (Lisa 6). Siiski oli täheldatav balti lõosilmade seemnete parem idanevus võrreldes murulõosilmade seemnetega, mis on märkimist leidnud ka kirjanduses (Apelgren 1991). Käesoleva töö autori poolt kogutud põld-lõosilmade seemnetest umbes kolmandik ei idanenud tõenäoliselt vastavate seemnete ebaküpsuse tõttu. Põld-lõosilmade seemned hakkasid mõlema stratifikatsiooni järgselt idanema teisel päeval pärast stratifikatsiooni. Balti lõosilmade seemned ja üks muru-lõosilma seeme idanesid vaid teise stratifikatsiooni järgselt, kuid alustasid idanemist sarnaselt põld-lõosilma seemnetega teisel stratifikatsioonijärgsel päeval. Seda, kas balti ja muru-lõosilmade seemned vajasid idanemiseks pikemat stratifikatsiooniaega või tõkestas nende idanemist esimese stratifikatsiooni järel mingi muu faktor (näiteks vigastatud seemnekest), antud katse puhul järeldada ei saa. Samuti ei saa kindlalt välja tuua põhjust, miks esimese stratifikatsiooni järgselt ei idanenud kõik põld-lõosilmade seemned. Põld-, muru- ja balti lõosilmade seemnete idandamisele järgnes planeeritud metoodika kohaselt idandite istutamine. Igalt katses idandeid andnud põld-, muru- ja balti lõosilma taimelt istutati idandite piisava arvu korral kolm idandit eraldi pottidesse, mitu idandit aga ühte potti. Üksikult istutatud taimed isoleeriti enne nende õite avanemist, et välistada võimalik risttolmlemine taimede vahel. Mitme taimega potid jäeti katmata, et võimaldada risttolmlemine sealsete taimedele. Mitu taime istutati ühte potti, et soodustada taimedevahelist risttolmlemist. Paraku selgus katse käigus, et mitme taimega isoleerimata pottides olid taimed kasvult ja organite mõõtmete poolest väiksemad kui vastavad isoleeritud taimed, samuti oli väiksem nende seemnete arvukus. Isoleerimata pottide üksiktaimede kehvem olukord võrreldes vastavate isoleeritud taimedega oli arvatavasti tingitud taimedevahelisest konkurentsist vee ja mulla toitainete, samuti valguse pärast (ka suurem avatus kahjurputukatele võis taimi negatiivselt mõjutada). Mida rohkem taimi oli isoleerimata pottides, seda suurem oli konkurents ja seda vähem sai iga taim toitaineid, vett ja valgust. Kareleheliste sugukonnast günodiöötsse liigiga harilik ussikeel Echium vulgare L. läbi viidud katse (Klinkhamer et al. 1994) kinnitas, et vee kättesaadavus mõjutab olulisel määral selle liigi hermafrodiitsete õitega taimede õite ja seemnete arvu. Samuti näitasid uuringud selgesti, et seemnete mõõtmed ja koguarv hermafrodiitsete taimede kohta suurenesid vastavate taimede biomassi suurenemisel (Klinkhamer et al. 1994). Sarnaseid tulemusi täheldati ka 50

51 põld-lõosilmi kasvatades. Seega näitas katse ilmekalt, et mitme taime istutamine kontrollpottidesse risttolmlemise soodustamiseks ei olnud õigustatud, kuna tingimused kõikide taimede jaoks ei olnud samad. Edaspidi tuleb kõikidesse pottidesse taimi istutada võrdsel hulgal. Esimese stratifikatsiooni järgselt saadud põld-lõosilmade generatiivne faas algas päeva pärast idanditena istutamist. Ülejäänud põld-lõosilmad alustasid õitsemist pisut hiljem. K. Apelgreni katses (1990a) hakkasid M. baltica tüübi taimed õitsema umbes kaks nädalat enne M. caespitosa tüübi taimi. Käesoleva töö katses kasvatatud balti lõosilmade esimesed õied avanesid päeval pärast taimede istutamist, muru-lõosilm aga hakkas õitsema kõigest mõni päev pärast balti lõosilmi (32. päeval pärast istutamist). Taoline erinevus võis tuleneda balti ja muru-lõosilmade indiviidide vähesusest läbiviidud katses. Samas märgib ka E. Kook (2005) oma töös, et laboris kasvatatud balti ja muru-lõosilmad hakkasid õitsema Apelgreni märgitud ajast varem. Põld-lõosilmade kiirem generatiivse faasi saavutamine võrreldes muru- ja balti lõosilmadega võis olla tingitud sellest, et kasvutingimused olid sobivaimad just põld-lõosilmade jaoks, samuti võisid põld-lõosilmad kiiremini õitsema hakata, kuna see on neile kui umbrohutaimedele iseloomulik käitumine. Juba varajastest viljatuppede vaatlustest nähtus, et isoleerimata taimed produtseerisid õitsemise järgselt ka seemneid. Kui isoleeritud taimed olid oma elutsükliga lõpule jõudnud ja katted eemaldati, siis selgus, et viljunud olid ka kõik nende läbivaadatud viljatuped. Seega kinnitas antud katse varem kirjanduses esitatud, kuid seni katseliselt tõestamata arvamust, et balti ja muru-lõosilmad on võimelised iseviljastamiseks (Apelgren 1990a, 1990b, 1991) ning näitas, et ka põld-lõosilmad kasutasid paljunemiseks sama mehhanismi. Kahjuks ei võimaldanud läbiviidud katse välja selgitada, missugune oli lõosilmade poolt kasutatud autogaamse paljunemismehhanismi olemus, kuna isoleeritud potte asusustasid mullast pärinevad võimalikud tolmeldajad putukad. Kuigi putukate arvukus katete all oli väike ja peatumine õitel harv, ei saa välistada võimalust, et nad siiski osalesid lõosilmade paljunemisprotsessis, kandes õietolmu ühelt õielt teisele (geitonogaamne paljunemine, sest putukad ei pääsenud isolatsiooniruumist välja). Samas leidus rohkesti putukaid (ka neid, keda täheldati isoleeritud taimede juures) isoleeritud taimedest väljaspool. Isoleerimata põldlõosilmad võisid seega lisaks autogaamsele isetolmlemisele kasutada ka võõrtolmlemise paljunemismehhanismi. Teostatud katse kinnitas, et põld-, muru- ja balti lõosilmad moodustasid seemneid iseviljastamise teel (võimalik, et iseviljastamine toimus autogaamselt nii selle laiemas kui ka kitsamas tähenduses ehk geitonogaamselt). 51

52 Antud töö katse isoleeritud ja isoleerimata lõosilmadega sarnanes disaini poolest katsega, mis viidi läbi sama sugukonna lõosilmale lähedase perekonna lõosilmik alpiinse günodiöötsse liigiga Eritrichum aretioides (Puterbaugh et al. 1997). Viimati nimetatud töö eesmärgiks oli uurida emaste ja hermafrodiitsete õitega indiviidide paljunemist väliskeskkonnast ja teistest liigikaaslastest isoleerivate katete all. Ühe suurima erinevusena katsete vahel tuleb nimetada seda, et Puterbraugh jt. töös (1997) vaadeldi taimi välitingimustes, hinnates nende seemneproduktsiooni kahel nii keskkonna, ilmastiku kui ka tolmeldajate putukate arvu poolest erineval kõrgusel. Võrreldi erinevates keskkonnatingimustes ja eri aegadel isoleeritud liigi Eritrichum aretioides emaste ja hermafrodiitsete õitega indiviidide viljumist. Alpiinsetes regioonides läbiviidud katse näitas, et seemnete arvukus õie kohta sõltus taimede kasvukohast, sellest, kas ja mis ajal nad isoleeriti ning nimetatud tegurite omavahelistest interaktsioonidest. Teostatud eksperimendi kohaselt ei vilju liigi Eritrichum aretioides emased isendid ristviljastamise võimaluse puudumisel, hermafrodiitsed isendid limiteerivad aga vähemalt osaliselt iseviljastamist, et ristviljastamise kaudu kindlustada elujõulisemaid seemneid (Puterbaugh et al. 1997). Käesolevas töös teostatud isoleerimiskatse oli teadaolevalt esimene taoline balti, muru- ja põld-lõosilmade jaoks. Sellepärast loodeti vähemalt osaliselt täiendada põld-, muru- ja balti lõosilmade kohta kättesaadavat informatsiooni. Lisaks sellele, et kinnitust leidis huvipakkuvate taksonite võime moodustada seemneid iseviljastamise teel, hinnati erinevate faktorite mõju lõosilmadelt mõõdetud tunnustele (selleks viidi läbi dispersioonanalüüs). Mõjufaktoritena käsitleti taimede taksonoomilist kuuluvust, isoleeritust ja päritolu, põld-, muru- ja balti lõosilmade tunnusteks olid aga viljatupe ja -rao pikkused, elutsükli pikkus ja seemnete (300) kaal. Dispersioonanalüüsist selgus, et see, kas katsealune oli põld-, muru- või balti-lõosilm, avaldas viljatupe ja -rao pikkustele suurt mõju (Tabel 4, Joonis 2). Taoline tulemus on ka igati mõistetav, kuna taksoniti erinevad põld-lõosilmade viljatuppede ja - raagude mõõtmed eriti balti, kuid ka muru-lõosilmade omadest märkimisväärselt (Tabel 1, Tabel 2 ja Tabel 3). Ka kirjandusest võib leida, et viljatuppede ja -raagude pikkus erineb liigiti. K. Apelgren märgib oma artiklis (1990b) alamliike M. laxa spp. baltica ja M. laxa ssp. caespitosa uurides, et viljatupe pikkus ja laius on omavahel seotud. Kui viljatupe laius on eelkõige määratud vilja suurusega, siis pikkus ei ole nii rangelt paika pandud. Viljarao pikkus sõltub vastva viljatupe pikkusest: mida pikem on viljatupp, seda pikem on tavaliselt ka viljaraag. Veel lisab Apelgren, et viljarao pikkus sõltub mõneti ka taime suurusest, sest mida suurem on taim, seda pikemad kipuvad olema ka tema viljaraod (Apelgren 1990b). Samasuguseid tendentse täheldati ka käsoleva töö põld-lõosilmade puhul, sest viljatuped ja - 52

53 raod näisid olevat lühemad siis, kui taimed olid isoleerimata ja väiksemad ning pikemad isoleeritud taimedel, kes olid lopsakamad. Ka viljatuppede laius näis olevat seotud vilja suurusega: isoleerimata taimede viljatuped olid sageli väkesed, kuna nad sisaldasid väikesi vilju. Balti lõosilmad ja muru-lõosilm olid kõik sarnaselt suurekasvulised (neid ei istutatud mitmekaupa), mistõttu nende vaatlemisest selgusid vaid viljatuppede ja -raagude omavahelised korrelatsioonid need vastasid täielikult Apelgreni poolt (1990b) esitatutele. Samuti leidis kinnitust, et suuremates viljatuppedes sisaldusid suuremad seemned. Liigi kui faktori mõju taimede elutsükli pikkustele statistiliselt oluline ei olnud, samuti näitasid arvutused, et liik ei mõjutanud seemnete kaalunäite, kuigi vastav statistiline tõenäosus oli olulisuse nivoo väärtusele 0,05 väga lähedal (Tabel 4, Joonis 4). Samas leidsid kinnitust Apelgreni (1991) tõdemused, et balti lõosilmad kasvavad kiiremini, õitsevad varem ja viljuvad kiiremini kui muru-lõosilmad. Silma järgi hinnates olid balti lõosilmade seemned suured, mida on täheldanud ka Apelgren (1990a, 1991). Seega liik kui faktor võiks avaldada lõosilmade elutsükli pikkustele ja seemnete kaaludele olulist mõju. Ilmselt seletub taoline vastuolu statistiliste olulisuste ja tegelike tulemuste vahel M. laxa alamliikide liiga väikeste indiviidide arvudega läbiviidud katses: kui balti ja muru-lõosilmi oleks olnud võrdväärselt põld-lõosilmadega, oleksid statistilised karakteristikud võib-olla toetanud liigi mõju nii elutsükli pikkustele kui ka seemnete kaaludele. Selgus, et isoleeritus kui faktor ei avaldanud neljale mõõdetud tunnusele mingit mõju (Tabel 4, Joonis 5). Läbiviidud katse seisukohast oli see igati ootuspärane, sest isoleeritud ja isoleerimata taimede jälgimisel nende vastavates tunnustes silmapaistvaid erinevusi ei täheldatud. Mitme taimega isoleerimata pottide taimed olid kehvemas seisundis võrreldes vastavate isoleeritud taimedega, kuid see ei tulenenud arvatavasti mitte taimede isoleerimatusest, vaid pigem nendevahelisest konkurentsist ja suuremast avatusest kahjurputukatele. Taimedevahelise konkurentsi olulisust kinnitab ka lõosilma perekonna liigi Myosotis micrantha uurimus (Wilson & Gurevitch 1995). Kui Myosotis micrantha taimi vaadeldi transektil, siis täheldati, et iga üksiktaime massi, õite, varreharude ja varrelehtede arvu jaoks kehtis suuruse hierarhia. Selgus, et konkurents taimede vahel mõjutas tugevalt nende suurust: need Myosotis micrantha taimed, kellest kuni 2,5 cm kaugusel naabertaimi ei kasvanud, olid rohkem kui 50% suurema biomassiga kuid need, kellest samal kaugusel võis leida vähemalt ühe naabri. Taimed, kellel puudusid naabertaimed 5,0 cm ulatuses, omasid rohkem kui kaks korda suuremat biomassi kui vastavad naabritega taimed. Väga oluliseks osutus ka uuritava taime suuruse sõltuvus naabertaime(de) suurusest ja vastupidi: kui naabertaimede kogu biomass oli suurem, oli ka uuritav taim suurem (kõrget taime ümbritesid 53

54 teised kõrged taimed, väikest taime väikesed). Taoline mõju oli statistiliselt oluline kuni umbes 35 cm piires, kuid see oli täheldatav ka kuni umbes 50 cm ulatuses (Wilson & Gurevitch 1995). Ka käesoleva töö katses selgus, et konkurents isoleerimata põld-lõosilmade vahel mõjutas oluliselt taimede suurust ja morfoloogilisi tunnuseid. Seega võib üsna kindlalt väita, et peamine põhjus, miks isoleerimata taimede üldine seisund oli kehvem kui vastavatel isoleeritud taimedel, oli konkurents. Kuid kuna isoleerimata taimi käsitleti analüüsis koos, siis statistilist erinevust isoleeritud ja isoleerimata taimede vahel välja ei tulnud. Kui uuriti põld-lõosilmade päritolu mõju nende viljatupe ja -rao pikkustele, elutsükli pikkustele ja 300 seemne kaaludele, siis selgus, et see, missuguste doonortaimede seemnetest nad olid üles kasvanud, oli statistiliselt äärmiselt oluline kõiki tunnuseid mõjutav faktor (Tabel 4, Joonis 3, Joonis 6). Selline tulemus on igati loogiline, kuna pärilikkus on oluline vanemtaimede järglaskonda kujundav tegur. Käesoleva töö tulemustest on kaalukamad kaks. Esiteks, töötati välja metoodika lõosilmade sugulise paljunemise uurimiseks. Metoodikat rakendati ja parandati, mistõttu selle abil saab tulevikus suurema valivusega kontrollida balti lõosilma autogaamsust, mis on omakorda oluline liigitekke selgitamisel. Teiseks selgus, et nii põld-lõosilmad kui ka taksoni M. laxa alamliigid olid suutelised moodustama seemneid isolatsioonitingimustes ja kasutama seega isetolmlemise paljunemismehhanismi. Antud töö tulemusena oli oluline ka teadmine, et isoleeritus katsealustele mingit mõju ei avaldanud, samuti veendumus, et põld-lõosilmade puhul oli mõõdetud tunnuste tähtsaks mõjutajaks nende päritolu. 54

55 KOKKUVÕTE Balti lõosilma evolutsiooni uurimiseks on tähtis teada taime paljunemisviisi. Eelneva arvamuse kohaselt on balti ja muru-lõosilmad isefertiilised ja paljunevad iseviljastamise teel, kuid see ei ole leidnud katselist kinnitust. Käesoleva tööga sooviti kontrollida, kas balti ja muru-lõosilmad suudavad moodustada seemneid iseviljastamise teel. Kuna balti ja murulõosilmade seemned olid vähekättesaadavad ja olemasolevadki olid arvatavasti ebakvaliteetsed, kasutati katses eelkõige põld-lõosilmi. Käesoleva töö kõige olulisemaks eesmärgiks oli luua metoodika balti ja muru-, aga ka põld-lõosilmade sugulise paljunemise uurimiseks. Metoodikat rakendati isoleerimiskatses ja see võimaldas kontrollida taksonite suutlikkust moodustada seemneid iseviljastamise teel. Hinnati erinevate faktorite (taimede taksonoomiline kuuluvus, isoleeritus ja emataim) mõju põld-, muru- ja balti lõosilmade tunnustele (viljatupe ja -rao pikkus, elutsükli pikkus ja 300 seemne kaal). Olulisteks eesmärkideks olid veel seemnete idanemise edukuse ning idanemiseks kuluva aja, samuti generatiivse faasi saavutamise kiiruse võrdlemine taksoniti. Põld-, balti ja muru-lõosilmade seemneid idandati kahe stratifikatsiooni järgselt. Ühtekokku istutati üks muru-lõosilma idand, kolm balti lõosilma idandit ja 107 põld-lõosilma idandit. Igalt seemnete emataimelt istutati kolm idandit eraldi pottidesse ja mõned ülejäänud idandid ühte potti risttolmlemise soodustamiseks. Üksikud taimed isoleeriti, et välistada tolmeldajate putukate juurdepääs õitele. Mitme taimega potid jäeti avatuks. Kõik katse taimed moodustasid seemneid. Iga taime seemned korjati, kuivatati, loendati (300) ja kaaluti, samuti mõõdeti iga taime kümne viljatupe ja -rao pikkused ning elutsükli pikkus. Saadud andmete baasil viidi läbi dispersioonanalüüs, hinnates katsealuste taimede taksonoomilise kuuluvuse, isoleerituse ja päritolu kui faktorite mõju mõõdetud tunnustele. Tulemustest võib järeldada, et 1. töötati välja tõestatult efektiivne metoodika balti ja muru-lõosilmade autogaamsuse edaspidiseks kontrollimiseks; 2. põld-, muru- ja balti lõosilmad olid suutelised seemneid moodustama iseviljastamise teel (võimalik oli nii autogaamne kui ka geitonogaamne paljunemismehhanism); 3. liik kui faktor ei mõjutanud taimede elutsükli pikkusi ega ka seemnete kaalunäite (liigi mõju taimede elutsükli pikkustele ja seemnete kaalunäitudele ei ilmenenud arvatavasti balti ja muru-lõosilmade indiviidide vähesuse tõttu katses). Isoleeritud ja isoleerimata taimede elutsükli pikkused ja vastavate seemnete kaalud ei erinenud. Küll aga mõjutas 55

56 põld-lõosilmade elutsükli pikkusi ja seemnete kaalunäite see, missugustelt taimedelt seemned pärinesid; 4. taimede viljatuppede ja -raagude pikkused erinesid liigiti ja põld-lõosilmade puhul erineva päritoluga taimedel, isoleeritus viljatuppede ja -raagude pikkustele mõju ei avaldanud; 5. põld-lõosilmade seemned idanesid valdavalt kiiremini (ühekordse stratifikatsiooni järgselt) kui muru- ja balti lõosilmade seemned (pärast kordusstratifikatsiooni); 6. põld-lõosilmade generatiivne faas algas , balti lõosilmadel ja murulõosilmal 32. päeval pärast idandina istutamist. 7. konkurents isoleerimata põld-lõosilmade üksiktaimede vahel n.-ö. kontrollpottides pärssis indiviidide kasvu ning viljatuppede ja -raagude pikkusi, mistõttu ühesuguste katsetingimuste tagamiseks kõikidele katsealustele tuleb edaspidi istutada igasse potti üks taim või võrdne arv taimi. Tänuavaldused Suur aitäh Silvia Pihule ja Ülle Reierile töö juhendamise ja abi eest. Palju tänu Maarja Öpikule heade nõuannete eest taimede istutamise ja kahjurputukatega võitlemise osas. Aitäh TÜ Botaanika ja ökoloogia instituudi töötajatele mõistva ja toetava suhtumise eest. Tänan väga ka Mati Martinit, kes osutas abi entomoloogilise süstemaatika osas. Suur tänu minu elukaaslasele Marko Vachtelile, kes aitas ja toetas mind igal töö valmimise etapil. 56

57 ABSTRACT To investigate the evolution of M. laxa ssp. baltica it is crucial to know its reproduction mode. There is an opinion that M. laxa ssp. baltica and M. laxa ssp. caespitosa are self-fertile and reproduce via self-fertilization, but this has not been experimentally confirmed. With this work it was wished to control if M. laxa ssp. baltica and M. laxa ssp. caespitosa are capable of producing seeds via self-fertilization. As a few and probably of poor quality seeds of M. laxa ssp. baltica were found, M. arvensis was mainly used in the experiment. The main aim of this work was to work out methodology for investigating sexual reproduction of Myosotis laxa ssp. baltica and Myosotis laxa ssp. caespitosa, as well as Myosotis arvensis. The methodology was tested in the isolation experiment and it was controlled whether the taxa are able to produce seeds via self-fertilization. The effect of the different factors (the taxonomical position, the isolation and the origin of the plants) on the characters of M. arvensis, M. laxa ssp. caespitosa and M. laxa ssp. baltica (the length of calyces and pedicels, the length of life cycle and the mass of 300 seeds) were considered. An important aim was to compare the success of the seeds and time of germination, also the time of attaining generative phase among the taxa. The seeds of M. arvensis, M. laxa ssp. baltica and M. laxa ssp. caespitosa germinated after two stratifications. Altogether one sprout from M. laxa ssp. caespitosa, three sprouts from M. laxa ssp. baltica and 107 sprouts from M. arvensis were planted, whereas from every seed donor plant three sprouts were planted into individual flowerpots and some of the rest into one flowerpot to promote cross pollination between the plants. The individual plants were isolated to prevent the access of pollinating insects to the flowers. The flowerpots with several plants were left open. All of the plants used in the experiment produced some seeds. Seeds from every plant were gathered, dried, counted (300) and weighed, also the lengths of calyces and pedicels and the length of the life cycle of every plant were measured. Basing on the collected data the variation analysis was carried out, assessing the effect of the taxonomic position, isolation and the origin of the plants on the measured characters. From the results the following can be deduced: 1. an effective methodology was worked out for investigating reproduction of M. laxa ssp. baltica and M. laxa ssp. caespitosa in future; 2. M. arvensis, M. laxa ssp. baltica and M. laxa ssp. caespitosa were capable of producing seeds via self-fertilization (possible were both autogamy and geitonogamy); 57

58 3. the taxonomic position of the plants as a factor did not affect the length of the plants life-cycle, neither the mass of the seeds (the effect did not probably appear because of the small number of M. laxa ssp. baltica and M. laxa ssp. caespitosa). The effect of the isolation was also statistically not important. The factor showing from which mother plant the seeds had been gathered turned out to be very important for the characters; 4. the lengths of calyces and pedicels of the plants diverged by taxa and also by individuals of M. arvensis, the effect of the isolation was not statistically important; 5. the seeds of M. arvensis germinated predominantly quicklier (after one stratification) than those of M. laxa ssp. baltica and M. laxa ssp. caespitosa (after the repeated stratification); 6. the generative phases of M. arvensis, M. laxa ssp. baltica and M. laxa ssp. caespitosa started on the 17th till the 27th, on the 28th till the 30th and on the 32nd day after planting as sprouts, respectively; 7. competition between the not isolated individual plants of M. arvensis restricted the individuals growth and the lengths of the calyces and pedicels and for this reason to guarantee the same conditions for every plant under the experiment, one plant (or the equal number of them) must be planted in every flowerpot only. 58

59 KIRJANDUS 1. Al-Shehbaz, I. A., The genera of Boraginaceae in the Southeastern United States. Journal of the Arnold Arboretum and its Supplementary Series 1: Apelgren, K., 1990a. Myosotis baltica- a questionable taxon. Sommerfeltia 11: Apelgren, K., 1990b. Variation and distribution of Myosotis laxa sensu lato (Boraginaceae) in the Baltic region. Annales Botanici Fennici 27 (3): Apelgren, K., Relations between coast and inland taxa in the Baltic region: case studies in Galium palustre s. lat. and Myosotis laxa s. lat. Acta Universitatis Upsaliensis 306: APG II, An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Botanical Journal of the Linnean Society 141 (4): Biemelt, S., Albrecht, G., Wiedenroth, E.-M., The effect of post-hypoxia on roots in Senecio and Myosotis species related to the glutathione system. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica 31 (1): Bland, J., Davidson, W., Kahjurid ja haigused. In: Toataimed. Valik ja hooldamine, lk Kirjastus Varrak. 8. Bremer, K., Bremer, B., Thulin, M., Introduction to Phylogeny and Systematics of Flowering Plants. Acta Universitatis Upsaliensis Symbolae Botanicae Upsaliensis 33:2, pp Elanders Gotab, Stockholm. 9. Briggs, D. & Walters, S. M., Breeding systems. In: Plant Variation and Evolution 3rd edition, pp Cambridge University Press. 10. Chaloupecka, E., Lepš, J., Equivalence of competitor effects and tradeoff between vegetative multiplication and generative reproduction: Case study with Lychnis flos-cuculi and Myosotis nemorosa. Flora 199 (2): Cheek, M., Becker, R., A new species of Myosotis L. (Boraginaceae) from Cameroon, with a key to the Tropical African species of the genus. Kew Bulletin 59 (2): Cosner, M. E., Jansen, R. K., Lammers, T. G., Phylogenic relationships in the Campanulales based on rbcl sequences. Plant Systematics and Evolution 190 (1-2):

60 13. Eckert, C. G. & Herlihy, C. R., Using cost-benefit approach to understand the evolution of self-fertilization in plants: the perplexing case of Aquilegia canadensis (Ranunculaceae). Plant Species Biology 19 (3): Ferguson, D. M., Phylogenetic Analysis and Relationships in Hydrophyllaceae Based on ndhf Sequence Data. Systematic Botany 23 (3): Germ, M., Gaberšcik, A., Comparison of aerial and submerged leaves in two amphibious species, Myosotis scorpioides and Ranunculus trichophyllus. Photosynthetica 41 (1): Gottschling, M., Hilger, H. H., Wolf, M., Diane, N., Secondary Structure of the ITS1 Transcript and its Application in a Reconstruction of the Phylogeny of Boraginales. Plant Biology 3 (6): Grau, J., Merxmüller, H., Myosotis L. In: Tutin, T. G., Heywood, V. H., Burges, N. A., Moore, D. M., Valentine, D. H., Walters, S. M., Webb. D. A. (eds.) Flora Europea III, pp Cambridge University Press, Cambridge. 18. Grau, J., Schwab, A., Mikromerkmale der blüte zur gliederung der Gattung Myosotis. Mitt. Bot. München 18: Kalda, A., Kukk, E., Masing, V., Õitsemine ja viljastamine. In: Trass, H. (ed.) Botaanika. Õpik kõrgematele koolidele I osa. Taimetsütoloogia, -anatoomia ja - morfoloogia, lk Kirjastus Valgus, Tallinn. 20. Klinkhamer, P. G. L., de Jong, T. J., Nell, H. W., Limiting factors for seed production and phenotypic gender in the gynodioecious species Echium vulgare (Boraginaceae). Oikos 71 (3): Kukk, T., Eesti taimestik, lk Teaduste Akadeemia Kirjastus, Tartu- Tallinn. 22. Kukk, T., Kull, T., Eesti taimede levikuatlas, lk. 18; EMÜ põllumajandus- ja keskkonnainstituut, Tartu. 23. Kuzjakin, A., Vtorov, P., Sugukond: Nahkhiirlased (Vespertilionidae). In: Poots, L. (ed.) Loomade elu: 7. köide. Imetajad, lk Kirjastus Valgus, Tallinn. 24. Lazdauskaite, Ž., Viljasoo, L., Cepurite, B., Myosotis L. In: Kuusk, V., Tabaka, L., Jankevicien, R. (eds.) Flora of the Baltic Countries. Compendium of Vascular Plants II, pp Eesti Loodusfoto AS, Tartu. 25. Lloyd, D. G. & Schoen, D. J., Self- and cross-fertilization in plants. I. Functional dimensions. International Journal of Plant Science 153:

61 26. Maavara, V., Noore entomoloogi käsiraamat, lk Eesti Riiklik Kirjastus, Tallinn. 27. McGlone, M. S., Duncan, R. P., Heenan, R. B., Endemism, species selection and the origin and distribution of the vascular plant flora of New Zealand. Journal of Biogeography 28 (2): Moore, L. B., Boraginaceae. In: Allen, H. H. (Ed.), Flora of New Zealand, vol. I. Government Printer, Wellington, pp Puterbaugh, M. N., Wied, A., Galen, C., The functional ecology of gynodioecy in Eritrichum aretioides (Boraginaceae), the alpine forget-me-not. American Journal of Botany 84 (3): Reier, Ü., Meelespeade meelespea. Eesti Loodus 6: Reier, Ü., Sugukond karelehelised- Boraginaceae. In: Leht, M. (ed.) Eesti taimede määraja, lk Kirjastus Eesti Loodusfoto, Tartu. 32. Remm, H. (ed.), Loomade elu: 3. köide. Selgrootud III, lk Kirjastus Valgus, Tallinn. 33. Robertson, A. W. & Lloyd, D. G., Herkogamy, dichogamy and self- pollination in six species of Myosotis (Boraginaceae). Evolutionary Trends in Plants 5: Robertson, A. W. & Lloyd, D. G., Rates of pollen deposition and removal in Myosotis colensoi. Functional Ecology 7 (5): Robertson, A. W. & Macnair, M. R., The effects of floral display size on pollinator service to individual flowers of Myosotis and Mimulus. Oikos 72 (1): Schuettpelz, E., Hoot, S. B., Phylogeny and biogeography of Caltha (Ranunculaceae) based on chloroplast and nuclear DNA sequences. American Journal of Botany 91 (2): Stanley, R. J., Dickinson, K. J. M., Mark, A. F., Demography of a Rare Endemic Myosotis: Boom and Bust in the High-alpine Zone of Southern New Zealand. Arctic and Alpine Research 30 (3): StatSoft Inc. 2001: STATISTICA (data analysis software system), version Stepankova, J., Ploidy variation in the group of Myosotis palustris and M. laxa in the Czech Republic and Slovakia. Folia Geobotanica Phytotaxonomica 28 (2):

62 40. Stepankova, J., Karyological variation in the group of Myosotis alpestris (Boraginaceae). Folia Geobotanica Phytotaxonomica 31 (2): Thorn, V. C., Phytoliths from subantarctic Campbell Island: plant production and soil surface spectra. Review of Palaeobotany and Palynology 132 (1-2): Tiit, E.-M., Möls, M., Rakendusstatistika lühikursus, lk Eesti Statistikaselts, Tartu. 43. Ulvinen, T., Boraginaceae lemmikkikasvit. In: Hämet-Ahti, L., Suominen, J., Ulvinen, T., Uotila, P. (eds) Retkeilykasvio, pp Luonnontieteellinnen keskusmuseo, Kasvimuseo, Helsinki. 44. Viljasoo, L., Sugukond karelehelised- Boraginaceae Juss.. In: Kask, M. (ed.) Eesti NSV floora IV, lk Kirjastus Valgus, Tallinn. 45. Weryszko-Chmielewska, E., Morphology and anatomy of floral nectary and corolla outgrowths of Myosotis sylvatica Hoffm. (Boraginaceae). Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica 45 (1): Wilson, C., Gurevitch, J., Plant size and spatial pattern in a natural population of Myosotis micrantha. Journal of Vegetation Science 6 (6): Winkworth, R. C., Wagstaff, S. J., Glenny, D., Lockhart, P. J., 2002a. Plant dispersal N.E.W.S from New Zealand. Trends in Ecology & Evolution 17 (11): Winkworth, R. C., Grau, J., Robertson, A. W, Lockhart, P. J., 2002b. The origins and evolution of the genus Myosotis L. (Boraginaceae). Molecular Phylogenetics and Evolution 24 (2): Winkworth, R. C., Wagstaff, S. J., Glenny, D., Lockhart, P. J., Evolution of the New Zealand mountain flora: Origins, diversification and dispersal. Organisms Diversity and Evolution 5 (3): Wolff, K., Rogstad, S. H. & Schaal, B. A., Population and species variation of minisatellite DNA in Plantago. Theoretical & Applied Genetics 87 (6): KÄSIKIRJAD 1. Kook, E., Myosotis laxa ssp. caespitosa ja Myosotis laxa ssp. baltica eristumine morfoloogiliste tunnuste ja ITS-järjestuse põhjal. Magistritöö, lk Tartu. Tartu Ülikool, Botaanika ja ökoloogia instituut, Botaanika õppetool. Käsikiri asub Tartu Ülikooli Raamatukogus. 62

63 ANDMEBAASID 1. Westwood, 1856, Fauna Europaea: Trialeurodes vaporariorum. Fauna Europaea version 1.1,

64 LISAD

65 Lisa 1. Liigi M. arvensis leiukohad Eestis Eesti taimede levikuatlase (Kukk & Kull 2005) järgi. liiki on sellest ruudust leitud aastatest , andmed liigi kasvamisest aastatest , andmed kogutud enne aastat. 65

66 Lisa 2. Liigi M. laxa alamliigi M. laxa ssp. baltica leiukohad Eestis Eesti taimede levikuatlase (Kukk & Kull 2005) järgi. liiki on sellest ruudust leitud aastatest , andmed liigi kasvamisest aastatest , andmed kogutud enne aastat. 66

67 Lisa 3. Liigi M. laxa alamliigi M. laxa ssp. caespitosa leiukohad Eestis Eesti taimede levikuatlase (Kukk & Kull 2005) järgi. liiki on sellest ruudust leitud aastatest , andmed liigi kasvamisest aastatest , andmed kogutud enne aastat. 67

68 Lisa 4. Käesolevaks tööks materjali kogumiseks uuritud leiukohtade (Kook 2005; TÜ BÖI Eesti Herbaarium) kirjeldused 1. Lääne maakond, Noarootsi vald, Sutlepa. Sutlepa kaupluse lähedasest bussipeatusest 400 m Nõva suunas liikudes paremal pool maantee ääres kasvasid kitsal alal (umbes 1*0,5 m) tihedalt koos liigi M. arvensis taimed. Ilmselt oli tegemist endise kraavi pervega, sest kasvukoht oli väga niiske ja taimestik lopsakas. Kaasa korjati kolm taime ja nende seemneid (vt. ka Lisa 5). 2. Lääne maakond, Ridala vald, Rohuküla. Rohuküla sadamast umbes 700 meetrit põhjas oli veepiir sedavõrd roostunud, et ligipääs sinna oli võimatu, mistõttu M. laxa ssp. baltica taimede leiukoht jäi kättesaamatuks. 3. Lääne maakond, Nõva vald, Keibu. Leiukohas jäi käimata. 4. Hiiu maakond, Pühalepa vald, Sarve. Heltermaa sadamast Sarve teele suundudes ja seda mööda umbes 1 km minnes jäi vasakut kätt metsatee, mis viis randa. Esimesest riietumiskabiinist umbes 10 m Heltermaa sadama poole liikudes kasvasid veepiirist umbes 2 m kaugusel sisemaal kõrrelistekogumi ees M. laxa ssp. baltica taimed. Seemneid korjati kahelt taimelt, herbariseerimiseks koguti neli taime. 5. Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku. Õunaku bussipeatusest umbes m Niidiküla poole liikudes kasvasid maantee parempoolse kraavi pervel liigi M. arvensis taimed. Taimede arvukus oli väga suur. Seemneid korjati 14 taimelt, kaasa võeti Hiiu maakond, Emmaste vald, Jausa II. Käina-Emmaste maantee 3. kilomeetril, Käina-Emmaste teeviidast umbes 10 m Emmaste poole liikudes kasvasid maantee parempoolse kraavi pervel liigi M. arvensis esindajad. Uuritud taimed olid õrnad ja väikesed, meenutades esmapilgul alamliiki M. laxa ssp. baltica. Seemneid korjati kahelt taimelt, herbariseerimise tarvis koguti neli taime. 7. Hiiu maakond, Emmaste vald, Jausa II ja Jausa III vahel. Jausa II bussipeatusest 1,17 km Emmaste poole, sealt paremale keerates ja 0,74 km edasi minnes jäi paremale poole teed kraav, mille liivasel nõlval kasvas üksik liigi M. arvensis esindaja. Mitte ühtegi teist taime läheduses ei olnud. Korjati nii taime seemneid kui ka taim ise. 8. Hiiu maakond, Emmaste vald, Jausa I. Jausa oja jäi leidmata. 68

69 Lisa 5. Bakalaureusetööks kogutud taimed ja seemned. - märk näitab kas korjatud seemnete või taime puudumist koostatud herbaariumist, + märk taime olemasolu herbaareksemplarina. Taime liik Leiukoht Taime/seemnete number Korjatud seemnete arv M. laxa ssp. baltica Hiiu maakond, Pühalepa vald, Sarve M. laxa ssp. baltica Hiiu maakond, Pühalepa vald, Sarve M. laxa ssp. baltica Hiiu maakond, Pühalepa vald, Sarve M. laxa ssp. baltica Hiiu maakond, Pühalepa vald, Sarve M. arvensis Lääne maakond, Noarootsi vald, Sutlepa M. arvensis Lääne maakond, Noarootsi vald, Sutlepa M. arvensis Lääne maakond, Noarootsi vald, Sutlepa M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Käina vald, Õunaku M. arvensis Hiiu maakond, Emmaste vald, Jausa II Taim herbariseeritud 69

70 Lisa 5 (järg) Taime liik Leiukoht Taime/seemnete Korjatud Taim number seemnete arv herbariseeritud M. arvensis Hiiu maakond, Emmaste vald, Jausa II M. arvensis Hiiu maakond, Emmaste vald, Jausa II M. arvensis Hiiu maakond, Emmaste vald, Jausa II M. arvensis Hiiu maakond, Emmaste vald, Jausa II ja Jausa III vahel

71 Lisa 6. Ülevaade eri liikide idandatatud seemnete arvu ja seemnete idanemise kohta I ja II stratifikatsiooni järgselt. Taimede numbritega 1-26 seemned korjati antud töö autori poolt (vt. Lisa 5), taimede seemned Ene Kook i (2005) poolt. Idanenud seemnete all peetakse silmas neid, mille kestast olid idandamisprotsessi lõpetamise ajaks väljunud elujõulised idandid. - märk tähendab idanenud seemnete puudumist vastavates petri tassides idandamisprotsessi lakkamisel. Taime liik Taime nr. I stratifikatsiooni petri tasside seemnete arv I stratifikatsiooni järgselt petri tassides idanenud seemnete arv II stratifikatsiooni petri tasside seemnete arv M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis II stratifikatsiooni järgselt petri tassides idanenud seemnete arv 71

72 Lisa 6 (järg) Taime liik Taime nr. I stratifikatsiooni petri tasside seemnete arv I stratifikatsiooni järgselt petri tassides idanenud seemnete arv II stratifikatsiooni petri tasside seemnete arv M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. arvensis M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. caespitosa M. laxa ssp. caespitosa II stratifikatsiooni järgselt petri tassides idanenud seemnete arv 72

73 Lisa 7. Erinevate liikide seemnete idanemisprotsessi jälgimine I ja II stratifikatsiooni järgselt. Uuritavate karakteristikutega seemned (idujuure ja idandi olemasolu) on tabelites summeeritud liikide kaupa, kusjuures Idujuur väljas lahtrites on näidatud seemnete, kust idanemisprotsesside jooksul kasvas välja idujuur (nii seemned, mis andsid hiljem idandi, kui ka seemned, mille areng peatus idujuurde väljakasvuga), Idand väljas lahtrites aga täielikult seemnekestast vabanenud idandite summaarne arvukus tabelis esitatud päevadeks. Istutatud lahtrid väljendavad istutatud idandite koguarvu antud päevadeks. 0 vastavate tunnustega seemnete puudumine petri tassides. Päevad pärast I stratifikatsiooni Liik Idujuur väljas päev päev päev Idand väljas Istutatud Idujuur väljas Idand väljas Istutatud Idujuur väljas Idand väljas Istutatud M. arvensis M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. caespitosa

74 Lisa 7 (järg) Päevad pärast II stratifikatsiooni Liik Idujuur väljas päev päev 11. päev päev Idand väljas Istutatud Idujuur väljas Idand väljas Istutatud Idujuur väljas Idand väljas Istutatud Idujuur väljas Idand väljas Istutatud M. arvensis M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. caespitosa Päevad pärast II stratifikatsiooni Liik Idujuur väljas 17. päev 19. päev päev Idand väljas Istutatud Idujuur väljas Idand väljas Istutatud Idujuur väljas Idand väljas Istutatud Idujuur väljas 26.; 28.; 31.; ; 37.; 40.; 43.; 46.; 49. päev Idand väljas Istutatud M. arvensis M. laxa ssp. baltica M. laxa ssp. caespitosa

75 Lisa 8. Ülevaade katse isoleeritud/isoleerimata taimedest, nende elutsükli pikkustest ja mõõdetud karakteristikutest. ARV M. arvensis, BAL M. laxa ssp. baltica ja CAE M. laxa ssp. caespitosa. Seemnete doonori number taimede, kellelt seemned korjati, ja nende järglastaimede numbrid, Taime number A ja Taime number B andmetöötlusstatistika jaoks vajalikud arvud. 1 taim katses isoleeritud, 0 taim isoleerimata. Elutsükli kestus taime idandina istutamise ja tema seemnete korjamise kuupäevade vaheliste päevade arv (isoleerimata taime puhul on lähtutud esimes(t)ena kontrollpotti istutatud taime(de)st). Taime liik ARV ARV ARV ARV ARV Seemnete doonori number Taime number A Taime number B Isoleeritud/- mata Elutsükli kestus (päevades) Kümne viljatupe pikkuse aritmeetiline keskmine (cm) ,45 0,44 0,39 0,39 0,40 0,42 0,48 0,47 0,49 0,53 0,45 0,47 0,48 0,51 0,53 75

76 Lisa 8 (järg) Taime liik ARV ARV ARV ARV ARV Seemnete doonori number Kümne viljarao pikkuse aritmeetiline keskmine (cm) 0,67 0,56 0,70 0,82 0,65 0,75 1,03 1,11 1,08 1,12 1,06 1,06 1,27 1,05 1, seemne kaal (g) 0,13 0,136 0,132 0,141 0,137 0,129 0,177 0,186 0,157 0,182 0,183 0,18 0,17 0,184 0,164 Taime liik ARV ARV ARV ARV ARV Seemnete doonori number Taime number A Taime number B Isoleeritud/- mata Elutsükli kestus (päevades)

77 Lisa 8 (järg) Taime liik ARV ARV ARV ARV ARV Seemnete doonori number Kümne viljatupe pikkuse aritmeetiline keskmine (cm) Kümne viljarao pikkuse aritmeetiline keskmine (cm) 300 seemne kaal (g) 0,50 0,46 0,47 0,49 0,47 0,53 0,52 0,51 0,48 0,51 0,47 0,46 0,47 0,44 0,52 0,51 0,47 1,25 1,09 1,29 1,03 1,02 1,25 1,19 1,17 1,15 1,40 1,06 1,02 0,78 0,87 1,23 1,15 1,23 0,187 0,182 0,2 0,163 0,173 0,181 0,19 0,195 0,171 0,194 0,162 0,172 0,149 0,19 0,189 0,184 0,164 Taime liik ARV ARV ARV ARV Seemnete doonori number Taime number A Taime number B

78 Lisa 8 (järg) Taime liik ARV ARV ARV ARV Seemnete doonori number Isoleeritud/- mata Elutsükli kestus (päevades) Kümne viljatupe pikkuse aritmeetiline keskmine (cm) Kümne viljarao pikkuse aritmeetiline keskmine (cm) 300 seemne kaal (g) ,48 0,42 0,44 0,45 0,38 0,42 0,40 0,43 0,47 0,45 0,44 0,49 0,47 0,53 0,51 0,47 0,94 1,10 0,95 0,87 0,58 0,74 0,61 0,69 1,48 0,89 1,10 0,89 1,09 1,35 1,39 1,08 0,156 0,167 0,157 0,136 0,122 0,129 0,128 0,128 0,151 0,141 0,161 0,129 0,186 0,179 0,197 0,171 78

79 Lisa 8 (järg) Taime liik ARV ARV ARV ARV BAL BAL CAE Seemnete doonori number Taime number A Taime number B Isoleeritud/- mata Elutsükli kestus (päevades) Kümne viljatupe pikkuse aritmeetiline keskmine (cm) Kümne viljarao pikkuse aritmeetiline keskmine (cm) 300 seemne kaal (g) ,46 0,44 0,50 0,42 0,50 0,46 0,37 0,45 0,43 0,45 0,42 0,39 0,63 0,62 0,58 0,67 1,16 0,80 1,25 0,96 0,86 0,98 0,67 1,10 1,03 0,81 0,73 0,79 1,17 1,72 1,62 1,16 0,169 0,162 0,184 0,138 0,147 0,151 0,105 0,145 0,166 0,165 0,169 0,164 0,141 0,152 0,139 0,134 79

80 Lisa 9. Sama numbriga lõosilmade tunnuste arvväärtuste aritmeetiline keskmine ja standardhälve iga erineva numbriga taimerühma jaoks. Indiviidide arv näitab ühise numbriga ( Doonortaime number ) taimede arvu läbiviidud katses (isoleerimata taimepottide taimede arv loeti lihtsustamise mõttes üheks). Tunnused Viljatupp ja Viljaraag väljendavad igalt taimelt mõõdetud kümne viljatupe ja viljarao pikkuste aritmeetilisi keskmisi sentimeetrites, Elutsükkel iga taime elutsükli pikkust päevades (idandina istutamise ja täiskasvanud taimelt seemnete korjamise vaheliste päevade arv) ja Seemnekaal iga taime 300 seemne kaalu grammides. Arvutatud arvkarakteristikud lahtrite täitmisel oli abiks vastav kirjandus (Tiit & Möls 1997). DOONORTAIME NUMBER INDIVIIDIDE ARV TUNNUSED Viljatupp Viljaraag Elutsükkel Seemnekaal ARVUTATUD ARVKARAKTERISTIKUD Keskmine Standardhälve Keskmine Standardhälve Keskmine Standardhälve Keskmine Standardhälve 2 2 0,445 0,007 0,615 0,078 75,000 2,828 0,133 0, ,400 0,014 0,730 0, ,500 1,000 0,135 0, ,493 0,026 1,085 0, ,500 8,888 0,176 0, ,467 0,015 1,130 0, ,667 7,767 0,178 0, ,520 0,014 1,100 0,071 93,500 7,778 0,174 0, ,480 0,018 1,165 0, ,750 13,426 0,183 0, ,508 0,026 1,158 0, ,750 2,217 0,185 0, ,480 0,022 1,158 0, ,750 9,674 0,175 0, ,470 0,000 0,780 0,000 88,000 0,000 0,149 0, ,485 0,037 1,120 0, ,000 13,038 0,182 0, ,448 0,025 0,965 0, ,750 3,403 0,154 0, ,408 0,022 0,655 0, ,750 0,957 0,127 0, ,463 0,022 1,090 0, ,500 4,359 0,146 0, ,495 0,030 1,228 0, ,000 10,677 0,183 0,011 80

81 Lisa 9 (järg) TUNNUSED DOONORTAIME INDIVIIDIDE Viljatupp Viljaraag Elutsükkel NUMBER ARV ARVUTATUD ARVKARAKTERISTIKUD Seemnekaal Keskmine Standardhälve Keskmine Standardhälve Keskmine Standardhälve Keskmine Standardhälve ,455 0,034 1,043 0, ,250 2,217 0,163 0, ,480 0,028 0,920 0, ,000 7,071 0,149 0, ,410 0,057 0,885 0,304 97,500 4,950 0,125 0, ,423 0,025 0,840 0, ,750 0,957 0,166 0, ,630 0,000 1,170 0, ,000 0,000 0,141 0, ,600 0,028 1,670 0, ,000 0,000 0,146 0, ,670 0,000 1,160 0, ,000 0,000 0,134 0,000 KOKKU 64 0,472 0,057 1,028 0, ,094 11,627 0,161 0,023 81

82 Lisa 10. Põld-lõosilma (M. arvensis) seemnete idandamine 82

83 Lisa 11. Kasvuhoonekarilane Trialeurodes vaporariorum (Westwood, 1856) põldlõosilma lehe alaküljel 83

84 Lisa 12. Isoleerimata põld-lõosilm (M. arvensis) õitsemise järgselt 84

85 Lisa 13. Õitsev balti lõosilm (M. laxa ssp. baltica) 85

86 Lisa 14. Isoleerimata põld-lõosilm (M. arvensis) elutsükli lõppfaasis, vahetult enne seemnete korjamist 86