Evolutsioonilise taimeökoloogia töörühm
Meie rühma põhiküsimuseks on kuidas kohanevad taimed oma keskkonnaga elu jooksul, kohastuvad läbi põlvkondade ühe liigi sees ja pikema evolutsioonilise aja jooksul üle liikide. Uuritav keskkonnafaktor võib olla abiootiline, nagu näiteks valguse ja mullatoitainete kättesaadavus või suvine põud, või biootiline – samast või teisest genotüübist või liigist naabertaim, mikroobne koostööpartner, haigustekitaja või rohusööja. Taimed peavad üheaegselt kohastuma mitmetahulise keskkonnaga tõstatades küsimusi kuidas taimed optimeerivad eri ülesandeid, kuidas tekivad lõivsuhted kasvu, paljunemise ja kudede kaitsega seotud tunnuste vahel ning milline strateegia osutub antud keskkonnas võidukaks. Erilist huvi pakub meile maaaluste interaktsioonide uurimine. Suur osa fotosünteesis fikseeritud süsinikust liigub maa alla ja mängib olulist rolli nii taimedevaheliste kui taim-mikroob interaktsioonide vahendamisel ning aineringete reguleerimisel. Süsiniku fikseerimine ja selle suunamine maa alla erineb tugevalt nii eri taimeliikide vahel kui eri genotüüpide vahel ning sõltub tugevalt keskkonnast. Kuidas saaksime kirjeldada taimede süsinikuga ümberkäimise strateegiad? Mis on nende strateegiate evolutsioonilised tagamaad? Nendele küsimustele vastamine aitab meil paremini mõista ökosüsteemide toimimist ja kujunemist ning ennustada kuidas inimtegevus võib neid ökosüsteeme muuta.
Allpool on pakutud mõned lõputööks sobivad teemad. Kui oled huvitatud mõnest taimeökoloogiaga haakuvast teemast, mida allpool toodud pole, võta julgesti ühendust, et just sulle sobiv uurimistöö teema leida!
Taimede ja mulla vaheline tagasiside taimekoosluste kujundajana
Taime-mulla tagasiside kirjeldab protsessi, mille käigus taimed muudavad mullamikroobide kooslusi, mis omakorda mõjutavad taimede järgmisi põlvkondi. Hiljutised uuringud näitavad, et taime-mulla tagasiside võib mängida olulist rolli taimekoosluste kujunemisel ja funktsioneerimisel, mõjutades taimeliikide kooseksisteerimist, koosluste produktiivsust ja ajalist stabiilsust ning taimede invasiivsust. Samas teadmised taime-mulla tagasisideme varieerumisest eri kasvukoha- ja mullatüüpide vahel praktiliselt puuduvad. Teema võimaldab bakalaureuse tasemel sünteesida taimeökoloogia, mullateaduse ja evolutsioonilise ökoloogia teooriad töötamaks välja uus raamistik, milla abil saaks ennustada taime-mulla tagasisidet eri keskkonnatingimistes ja taimekooslustes. Magistritöö tasemel saaks läbi viia katseid eesmärgiga hinnata kuidas taime-mulla tagasisideme olulisus ja suund sõltuvad keskkonnatingimustest. Juhendaja Marina Semtšenko (marina.semchenko@ut.ee).
Juureeritiste roll taimede ja mullamikroobide vaheliste interaktsioonide kujundajana
Taimed eritavad mulda väga mitmekesise koostisega keemiliste ühendite segu, mis on põhiliseks mullamikroobide energiaallikaks aga ka kaitsemehhanismiks ja signaalide vahetuse viisiks interaktsioonides patogeensete ja mutualistlike mikroorganismidega. Selliste keemilste interaktsioonide olulisus taimekoosluste kujunemisel ja ökosüsteemi funktsioneerimises on alles selgumas. Kuidas toimub maa-alune “kaubavahetus”, kus taimed varustavad mikroobe süsinikuga ja saavad vastu toitaineid või kaitset patogeenide eest? Kuidas kindlustada kaubavahetuse õiglust ja vältida parasitismi? Juureeritistel põhinevate interaktsioonide mitmekesisust annab harutada nii bakalaureuse tasemel eri kirjandusallikaid ja teooriaid sünteesides kui ka magistritasemel nutikate eksperimentide abil. Juhendaja Marina Semtšenko (marina.semchenko@ut.ee).
Taimede ja mullaorganismide vastastikune kohalik kohastumine globaalsete muutuste taustal
Taimede kasv ja edukus on parem kodumullas aga ka vastupidi: kaugelt saabunud indiviidid võivad osutuda edukamaks kui kohalikud. Selline kohalik kohastumus või selle puudumine võib olla tihedalt seotud taimede ja mullamikroobide vaheliste interaktsioonidega. Pikaaegne kooseksisteerimine võib tõhustada taimeda ja mutualistilike mikroobide vahelist koostööd põhjustades positiivset kodumulla mõju taimekasvule. Samas patogeenide kiire paljunemine annab neile evolutsioonilise eelise taimede ees ja kohalikud patogeenid on tihitpeale kohastunud tõhusamalt ründama just kohalikke taimi, mis võib seletada negatiivset kodumulla efekti. Millest sõltub kohalike mutualistlike ja patogeensete mullamikroobide tasakaal? Kuidas võib see tasakaal muutuda maastike ja kliima muutudes? Nendele küsimustele võib vastust otsida nii toetudes senitehtud uuringutele bakalaureuse tasemel kui ise labori- ja välikatseid kasutades magistritöö tasemel. Juhendaja Marina Semtšenko (marina.semchenko@ut.ee).
Töörühma liikmed
