Nr. 4/2006


Intervjuu
Eesti taimefüsioloogiat pole olemas! On vaid taimefüsioloogia!

Mida kujutab endast tänavu teaduspreemia saanud tööde tsükkel?
See on kümmekond viimasel neljal aastal ilmunud artiklit, mis käsitlevad taimede lenduvate orgaaniliste ühendite emissiooni. Mõneti oli see meie jaoks uus teema, varem tegelesime eelkõige puude fotosünteesi mõõtmisega (vt käesolevas numbris avaldatud artiklit “Lehed aitavad mõista taimestiku levikut”).

Kümmekond aastat tagasi saatis kolleeg Francesco Loreto koos fotosünteesiartiklitega paki töid, kus näidati, et teatud puuliigid emiteerivad lenduvaid orgaanilisi ühendeid. Tookord tundus, et seda uuritakse vaid oma uudishimu rahuldamiseks. Samas ilmusid üha uued teadustööd, mis selgitasid, kui oluliselt mõjutab taimne emissioon õhu kvaliteeti. 1997. aastal hakkas Bayreuthi Ülikooli taimeökoloogia modelleerimisrühm Euroopa Komisjoni projekti VOCAMOD raames lenduvate orgaaniliste ühendite emissiooniga tegelema. Minu Saksamaa-poolne doktoritöö juhendaja professor John Tenhunen pakkus mulle pärast doktoritöö kaitsmist võimalust uurida lenduvate ühendite emissiooni põhjalikumalt. Edasi läksidki asjad põnevaks.

Mis tüüpi on need lenduvad orgaanilised ühendid?

Taimedest lendub ligi 30 000 ühendit ja need on väga mitmekesised. Näiteks kui kase või riisi juured on üleujutatud, eraldavad lehed etanooli. Lehe kasvu ajal emiteeritakse päris palju metanooli. Aga osa taimi emiteerib spetsiifilisi isoprenoidseid ühendeid. Neist kõige lihtsam on viie süsinikuaatomiga isopreen. Kaks isopreeni jääki kokku annavad kümnest süsinikust koosneva monoterpeeni. Monoterpeenide hulgas on juba mitmeid küllalt keeruka struktuuriga ühendeid. Üks taim võib emiteerida 20–30 eri monoterpeeni. Kui monoterpeenile veel üks isopreenijääk lisada, saame seskviterpeeni. Edasi tulevad diterpeenid, ent need pole eriti lenduvad. Tetraterpeenid on mitmesugused karotenoidid, näiteks porgandile annab värvi beeta-karoteen. Siit jõuame loodusliku isoprenoidse polümeeri – kautshukini.

Miks peaksid taimed vaevaga sünteesitud orgaanilisi ühendeid uuesti õhku paiskama?

Seda päris täpselt ei teata. Ensüümid monoterpeenide sünteesimiseks on olemas kõikidel õistaimedel, tegelikult igas rakus. Samas ekspresseeruvad (loetakse geeniinformatsiooni ning sünteesitakse vastav valk) monoterpeenide süntaasid (monoterpeenide sünteesi eest vastutavad valgud) tavaliselt õites, kus monoterpeenide lendumine annab lilledele lõhna. Osal liikidel ekspresseeruvad need süntaasid ka lehtedes.

Taim võib niiviisi suure energiakuluga seotud süsinikust lasta lendu tervelt kümnendiku. Lendu lähevad need ühendid sellepärast, et nad on suhteliselt väikesed, ei lahustu eriti hästi lehes ning nende aururõhk on üsna kõrge tavalistel temperatuuridel. Näiteks isopreeni keemispunkt on temperatuuril 34 ºC.

On püstitatud mitmeid hüpoteese seletamaks, miks taimed sünteesivad lenduvaid isoprenoide lehtedes. Ühe hüpoteesi kohaselt on tegemist antioksüdantidega. Kuna looduslikus keskkonnas pole kõik tingimused taime jaoks kunagi optimaalsed, on taimed pidevalt stressis. Stress väljendub üldjuhul mitmete suure reageerimisvõimega ühendite (vabad radikaalid, hapniku aktiivühendid) kogunemises lehte. Taim on nn oksüdatiivses stressis. Membraanide lipiidides tekivad sel juhul peroksiidid, membraan kaotab oma funktsionaalsuse ning kahjustunud membraaniga rakk sureb. Isopreen ja monoterpeenid võivad lahustuda rakumembraanis, reageerida tekkivate vabade radikaalidega, n-ö püüda vabad radikaalid kinni. See kaitseb membraani oksüdatiivse stressi vastu.

Teise hüpoteesi järgi aitavad lenduvad isoprenoidid taluda kuumastressi. Funktsionaalsed taimemembraanid on vedelkristallilises olekus ning lähevad kõrgel temperatuuril vedelasse olekusse, st sisuliselt sulavad laiali. Kui nüüd isoprenoidid lahustuvad membraanis, muudavad nad membraani jäigemaks ning faasimuutus – vedelkristalliline/vedel – toimub isoprenoidide juuresolekul tunduvalt kõrgemal temperatuuril.

Kolmas, viimase aja hüpotees toetub sellele, et taimedes on kaks iseseisvat isoprenoidide biosünteesi rada. Esimene neist, mis on olemas kõigil elusorganismidel, kaasa arvatud inimesel, osaleb steroidide sünteesil. Teine on spetsiifiline isoprenoidide biosünteesirada, mis on vaid taimedel ja teatud bakteritel. See osaleb taimele eluliselt vajalike ühendite – valgust neelavate pigmentide klorofülli ja karotenoidide sünteesil. Samuti sünteesitakse selle raja kaudu lenduvaid isoprenoide. Karotenoidid on tähtsad antioksüdandid ning osalevad ka fotosünteesil ülejääva valgusenergia kustutamisel. Ilma stressita on karotenoidide süntees suhteliselt aeglane, kuid süntees intensiivistub stressitingimustes. See viimane hüpotees ütlebki, et pidev lenduvate isoprenoidide süntees hoiab karotenoidide sünteesiraja aktiivsena. Seega – stressi tekkimisel on rada juba aktiivne ja taim saab kohe vajalikke karotenoide lisaks toota.

Tegelikult ei välista need hüpoteesid üksteist. Meie ja teiste autorite tööd näitavad, et kõik kolm hüpoteesi kehtivad mingil määral ning põhijäreldusena saame öelda, et lenduvad isoprenoidid aitavad taimel stressi taluda. Äsja saatsid kolleegid trükki artikli, kus papli transgeensetel mutantidel oli isopreeni süntaas välja võetud. Ning tõepoolest, need taimed ongi stressi suhtes tundlikumad. Iseenesest võiks ju ilma isopreeni emissioonita pappel kiiremini kasvada, kuna süsinikku jääb rohkem alles. Kuna aga looduses on alati stressitingimused, võib kiiremini kasvada hoopis see taim, kes laseb küll osa süsinikku atmosfääri tagasi, kuid talub paremini stressi. Mida sa kasvad kiiremini, kui juba väike kõrvalekalle optimaalsetest tingimustest võtab hinge kinni.

Need uurimused on kõik tehtud puude peal ja ilmselt tubastes oludes?

Jah, eelkõige puudel, sest rohttaimede lehtedest isoprenoide ei lendu. Palju töid on tehtud iilekstammel (Quercus ilex). Lõunas puhkamas käinud teavad, et iilekstamm on Vahemere maades oluline puuliik. Mudelliikidena on kasutusel ka piinia (Pinus pinea) ja värvitamm (Quercus coccifera). Need uurimused on tehtud peamiselt koos kolleegidega Lõuna-Prantsusmaal Montpellier’s ning Itaalias Rooma lähedal nii sise- kui välitingimustes. Eesti liikidest on tugevad isopreeni emiteerijad pajud, haab, tamm. Teatud määral ka kask.

Suur osa tööst on tehtud välismaal, kuna mõõtmisaparatuur on väga kulukas. Näiteks varem mõõdeti lenduvate ühendite emissiooni eelkõige gaasikromatograafiliselt. Gaasikromatograafi jaoks on vaja neid ühendeid õhust eelnevalt koguda, st kontsentreerida spetsiifilisele vaigule, sest lehest eralduvad kogused on koheseks mõõtmiseks liiga väikesed. Kümme minutit on miinimumaeg, mis on vajalik ühe punkti saamiseks gaasikromatograafiliste mõõtmistega. Praktikas kogutakse tegelikult pool tundi või isegi tunde. Selline ajaline lahutusvõime on füsioloogilise töö jaoks muidugi absoluutselt mitterahuldav.

Uuem instrument lenduvate ühendite mõõtmiseks reaalajas on prootonitranspordireaktsiooni mass-spektromeeter (proton transfer reaction mass spectrometer, PTR-MS). PTR-MS-is ergastatakse lenduva ühendi molekule protoniseeritud veega. Prooton (vesinikioon) läheb üle lenduvale ühendile, mille tulemusena tekib protoniseeritud lenduva ühendi molekul. Laenguga molekuli, iooni, kontsentratsiooni saame märksa tundlikumalt mõõta kui mitteioniseeritud ühendi hulka. Selle riista ainus puudus on hind – alates 150 000 eurost. Üheski Eesti laboris pole praegu sellist raha n-ö tagataskus. Siit ka vajadus ühiskatseteks kolleegidega. Peale mõõtmiste tegeleme matemaatilise modelleerimisega, et tulemustest aru saada ning neid üldistada.

Kas on uuritud ka seda, milline on ühe taime sünteesitud isoprenoidide mõju teistele taimedele ja loomadele?

Kuna ühendid on lenduvad, on neid õhus pidevalt, kord vähem, kord rohkem. Vahemere maades on seda aromaatset lõhna õhus tunda. Paljud lenduvad isoprenoidid lahustuvad lipiidides ning niiviisi neelavad neid ühendeid ka emiteerivaid taimi ümbritsevad mitte-emiteerivad taimed. Neelatud ühendite mõju kohta palju uurimusi pole, aga kui “peremeestaimele” mõjub see ühend positiivselt, siis küllap on mõju analoogne ka naabertaimedele.

Paljud lenduvad ühendid on signaalmolekulid. Kui röövik hakkab lehte krõmpsutama, eraldub lehest suur hulk mitmesuguseid ühendeid. Selle peale lendavad kohale parasiitsed kiletiivalised, kellele see lõhn annab teada rööviku olemasolust. Kohale lennanud parasiitne kiletiivaline paralüseerib kõigepealt rööviku, peatades ta edasise hävitustöö taime kallal, ning muneb seejärel oma munad röövikusse.

Veel on näidatud, et rünnatava taime lõhna võtavad vastu ümbritsevad taimed, kelles käivitub vastuseks terve kaskaad muutusi. Näiteks hakkavad nad fenoole sünteesima. Röövikud seda kibedat taime enam ei taha. Siin on tohutult võimalusi kahjurite efektiivseks biotõrjeks kultuurtaimedel.

Kui aga putukas saab pidevalt lõhnasignaali ja röövikut pole kusagil, siis ta ühel hetkel sellele enam ei reageeri. Näiteks isoprenoidsetele ühenditele, mida kogu aeg eraldavad iilekstamm või haab, putukad ei reageeri. Ent spetsiifilisi lõhnasignaale on putukad võimelised õppima. Kuulume üleeuroopalisse lenduvate ühendite emissiooni mehhanisme ja tähtsust uurivasse konsortsiumi, kus osalevad ka putukate lõhnatundmise spetsialistid.

Nüüdse teaduspreemia teematika erineb oluliselt tööst, mille eest Sind premeeriti kuus aastat tagasi. Kas varasem fotosünteesialane töö jätkub?

Fotosünteesiga tegeleme loomulikult edasi, temaatika on rohkem nihkunud alusuuringute poole. Fotosünteesi ja lenduvate orgaaniliste ühendite alane töö on tegelikult tihedasti läbipõimunud. Kogu orgaaniline süsinik taimes pärineb ju lõppkokkuvõttes fotosünteesist. Seega mahuvad laiemasse konteksti nii fotosüntees kui ka lenduvad orgaanilised ained.

Praegu on aktuaalne globaalsete kliimamuutuste teema. Atmosfääris suureneb süsihappegaasi hulk ning temperatuur tõuseb. Kuidas taimed sellega kohanevad? Igal taimeliigil on suur kohanemispotentsiaal, ent teatud piirist alates toimub juba liikide vaheldumine. Globaalsete kliimamuutuste kontekstis jõuame jällegi ka lenduvate orgaaniliste ühendite ja atmosfäärikeemiani ning lõppkokkuvõttes lenduvate ühendite tähenduseni inimese jaoks.

Mismoodi taimedest lenduvad ühendid atmosfääri mõjutavad?

Lenduvad ühendid tekitavad atmosfääris osooni, mis on tugev mürk maapinnalähedases õhukihis ehk troposfääris. Osooni tekkeks troposfääris on vaja lämmastikoksiide ja süsivesinikke, viimased tulevadki taimedelt. Osooni tekkemehhanism ise on lihtsustatult järgmine. Autode heitgaasides on lämmastikoksiidid. Valguse toimel tekib NO2-st NO ja monohapnik (O). Viimane reageerib tavalise hapnikuga (O2) ja tekib osoon (O3). Süsivesinikud katalüüsivad NO2 moodustumist NO-st. Seega tänu süsivesinikele saab ring täis ning see tsükkel läheb muudkui edasi.

Miks taimsest emissioonist nii palju räägitakse? Neid ühendeid tekib maailmas hinnanguliselt 1200 teragrammi (1 Tg = 1012 g = 1 miljon tonni) aastas. Inimtegevusest – sisepõlemismootorid, vabrikud jms – tuleneb “vaid” 100 Tg. Seega on taimne emissioon üle kümne korra suurem kui inimtekkeline lenduva orgaanika emissioon. Taimsest emissioonist omakorda poole hõlmab isopreen.

Lisaks osoonile on oksüdeeritud lenduvad ühendid aersoolide koostisosaks. Mida enam produtseerivad taimed lenduvaid ühendeid, seda enam on õhus aerosoole. Aerosoolidega rikastatud õhk põhjustab mitmesuguseid vaevusi ning suurendab vereringehaiguste esinemissagedust. Mullu oli Põhja-Itaalias kogu talv raske hingata, kuna oli haruldaselt kuiv, vihma ega lund ei tulnud – miski ei pesnud õhku puhtaks.

Samal talvel mõõdeti ka Tallinnas erakordselt suur aerosoolide kontsentratsioon. Tegemist oli inversiooninähtusega, mis tähendab seda, et atmosfääris on ülemiste õhukihtide temperatuur kõrgem kui madalamate kihtide oma. Külm õhk alt ülespoole ei liigu ning külma ilma tõttu maksimumil töötanud katelde suits jäi alumisse õhukihti. Eestis on inversioon üldiselt haruldane, kuid see on sage nähtus mägedes, olles üks mägiste piirkondade õhukvaliteedi suuremaid probleeme. Linnad paiknevad üldjuhul madalamal, orgudes, ning kui atmosfäär ei segune, jääbki kogu saaste alla.

Aerosoolid on olulised ka kliima seisukohalt. Nad nimelt vähendavad atmosfääri läbipaistvust, sellega teatud määral takistades globaalset soojenemist, kuid kahandades ka taimede fotosünteesiks vajaliku kiirguse hulka. Aerosoolide mõju kiirguse läbitulekule uuritakse praegu intensiivselt.

Sõltuvalt osakeste suurusest hajutavad aerosoolid kiirgust erinevalt. Austraalias Sydney lähedal asuvad Sinimäed (Blue Mountains). See nimi tuleneb sellest, et kogu mäestikku katvad eukalüptid eritavad monoterpeen eukalüptooli. Puhtas õhus tekivad eukalüptooli kondenseerumisel suhteliselt väikesed osakesed, milles hajumisel võimendub valguse sinine spektriosa. Taevas ongi sinises hägus, kuna õhk on monoterpeeni täis.

Orgaanilisi ühendeid sisaldavad aerosoolid võivad mõjutada ka sademete jaotust maakeral. Kui pihustada vihmapilve aerosoole, siis on piisad pilves väiksemad ning seega võib see pilv tõusta kõrgemale, enne kui piisad saavutavad kriitilise suuruse, et vihmana maha sadada. Näiteks, kui Hispaanias moodustub vihmapilv ja hakkab Itaalia poole liikuma, siis kuskil Apenniinides sajaks ta tavaliselt maha. Aga nüüd tõuseb pilv koos orgaaniliste ühenditega kõrgemale, läheb üle Apenniinide ning sajab maha teisel pool Itaaliat, Aadria meres. Arvatakse, et tänu sellele läheb tulevikus Itaalias kuivemaks.

Aga taimed on niiviisi talitlenud ju kogu aeg?

Praegune probleem on ikkagi inimtekkeline. Enne polnud sedavõrd palju lämmastikoksiide, atmosfäär polnud nii reaktiivne. Taimsed ühendid reageerivad õhus osooniga, vabade radikaalidega ja tekivad happelised ühendid. Aerosoolid hakkavad kondenseeruma. Taimne emissioon koos inimtegevusega tekitab probleeme.

Aastakümneid tagasi oli näiteks aktuaalne metsade häving happevihmade tõttu. Väävelhappe saastus on aga enamasti punktsaaste. Roheliste survel pandi tehaste korstnatele filtrid peale, saaste koguti kokku ning probleem suuresti lahendati.

Märksa raskem on kontrollida lämmastikoksiidide hulka. Lämmastikoksiidid tekivad sisepõlemismootorites ning autod sõidavad igal pool. Tegemist on hajussaastega.

Taimed ja eriti puud on siis päris pahad, kuna nemad neid ühendeid toodavad?

Kõik puud neid ühendeid ei emiteeri. Samas seovad puud süsinikdioksiidi, mille tõus arvatavalt tingib kliima soojenemise ning üleüldise kataklüsmi. Kui võtame kõik puud maha, on asi hoopis hullem. Kui raiuksime maha vaid emiteerivad puud, kas asi siis paraneks? Vahemere maades emiteerivad stressitaluvad puud üldjuhul ka lenduvaid ühendeid, nii et tegelikult ei aita ka selektiivne lähenemine.

Praegu käib ikkagi intensiivne töö püüdmaks vähendada inimtekkelist saastust. Uuemate autode NOx emissiooni püütakse katalüsaatorite ja filtrite abiga kontrolli alla saada. Samuti tekib maagaasiga sõitvatel autodel lämmastikoksiide oluliselt vähem kui bensiini- ja diiselautodel, kuid sellised autod on tunduvalt kallimad. Põhja-Itaalias juba ei tohigi vanemate autodega teatud päevadel linna sisse sõita.

Milliste teiste valdkondadega oled viimasel ajal veel tegelenud?

Mind huvitavad üldiselt taime struktuuri ja füsioloogia vahelised seosed, ning need on ka meie praeguse sihtfinantseeritava teema põhiküsimused. Maailmas ringi vaadates näed, kui tohutult varieeruv on taimede struktuur. Samas on kõigil nendel taimedel sisuliselt ühesugused ensüümid. Põhilised biokeemilised protsessid – fotosüntees, hingamine jne – kulgevad üsna ühtemoodi. Mis muudab iga taimeliigi unikaalseks, on suuresti struktuur.

Palju tegeleme lehe tasemel uuringutega, kuna lehed on tähtsaimad fotosünteesiorganid. Meie viimase aja tööd käsitlevad difusiooni lehe sees (vt juba viidatud artiklit ).

Üldiselt on taimed kohanenud keskkonnaga. Meie tahame teada, kuidas see toimub. Lehtede struktuuri ja kliima vahelised seosed on mind kogu aeg huvitanud. Mõned aastad tagasi publitseerisin ajakirjas Ecology hulganisti maailma mastaabis sõltuvusi lehtede struktuuri ja kliima vahel. Selle temaatikaga tegeleb praegu terve armaada uurijaid. Hiljuti Austraalias peetud seminaril mõtlesime maailma juhtivate teadlastega, kuidas saaks lihtsalt mõõdetavatest lehtede tunnustest teada, milline oli taimede elu paleokliimas, miljoneid aastaid tagasi. Seda teades võiksime paremini ennustada globaalsete kliimamuutuste mõju taimedele.

Kas korraga mitme suunaga tegelemine koormav ei ole? Kõrvalseisjale näib, et oleks parem tegeleda ühe asjaga.

No ongi üks kindel suund – taimebioloogia. Tahtmine aru saada, kuidas taimed kohanevad keskkonnaga. Üks tuttav taimebioloog rääkis, et uuris enne keemikuna kümme aastat vismutkloriidi spektraalomadusi. Iga mõõtmisega saad spektraaljoonele mõne komakoha juurde. Siis lähed konverentsile ja teed oma arust väga hea ettekande. Kuid ettekande lõppedes pole kolleegidel ühtegi küsimust: kõik on “selge”. Professionaalses kretinismis on kurb lõpetada.

Maailmateaduses on praegu nõnda, et enamik uurib vaid tillukest tükki mosaiigist. Paljudel ei lähe need tükid paika: katsud küll elevandi lonti, aga ei näe, mis selle taga on. Üha vähem on neid, kes saavad aru kogu pildist.

Oled Eestile leidnud mitu uut taimeliiki ja tunned taimi väga hästi. Samas pole Su põhitöös sellel vist mingit tähtsust.

Taimetundmine mööda külgi maha ei jookse. Taimefüsioloogide levinud häda on silmapiiri puudumine. Vaadatakse otsa vaid oale ja tubakale, nüüd siis umbrohule nimega müürlook, ning arvatakse, et maailm käitubki nõnda.

Kuidas Eesti taimefüsioloogia paistab teiste maade taustal, kas ta suudab võistelda?

Teaduses pole nii, et on Eesti taimefüsioloogia ja Läti oma. Ma näen teadust pigem frondina, mida sajad ja tuhanded liigutavad samm-sammult edasi. Muidugi on tähtis eesliinil olla. Taha jäädes trambitakse sind kähku jalge alla, ei jagu grante ega saa artikleid avaldatud. Samas võib jõhvikasoos ka palju ringi lipata, kuid mõni, kes paneb kohe servas korvi maha, saab päeva lõpuks tihti suurema loomuse, kui see, kes kogu päeva paremat kohta otsides raba risti-põiki läbi sumpab.

Fotosünteesiuuringutes on Eestis olnud eesliinil pikka aega kolm tippu: Agu Laisk, Arvi Freiberg ja Olav Keerberg. Praegu hakkab kahjuks vanuse tõttu kaks gruppi kolmest ära vajuma. Eriti tugev oli Eesti panus maailmateadusse 1970.–1980. aastatel, mil käis rahvusvaheline bioloogiaprogramm. Fotosünteesigurud lubasid siis, et fotosünteesi suurendades saame saaki tõsta. See tõeks ei osutunud ning fotosünteesi kui teadusharu maine maailmas langes. Nüüd, seoses kliimamuutustega, on fotosünteesiteematika uuesti aktuaalne. Peame teadma, kuidas muutub taimede produktsioon temperatuuri ja süsinikdioksiidi tõustes. Fotosünteesi peame ka hästi tundma, kui räägime taastuvatest energiaallikatest jne. Me ei saa kasvatada ei metsa ega pajuvõsa fotosünteesist muhvigi jagamata.

Kui palju Sa oma töödest teed välismaal ja kui palju Eestis?

Viimastel aastatel on välja kukkunud nii, et ligi pool aastast olen mitmete projektidega seoses olnud välismaal. Miks? Ühelt poolt peab väliskolleegidega juba sellepärast koostööd tegema, et aparatuuriga on Eestis keeruline. Teiselt poolt jääb mul endal üha vähem aega eksperimentideks, lõviosa ajast kulub kirjutamisele. Nii olen ka palju oma doktorante ja järeldoktoreid teistesse laboritesse saatnud. Kirjutada võiks ju Eestis, kas pole? Tegelikult elu õpetab, et inimesed on hõivatud ning asjad liiguvad vaid siis, kui oled ise kohal. Kui teed palju koostööd, pead palju liikuma. Kui töötad tunnustatud professoriga, siis reaalset tööd teevad ikka nooremad, minuvanused.

Veel üks reisimise aspekt on perspektiiv. Kui oled kogu aeg ühe koha peal, ei teki perspektiivi. Mõõdad vaid kaske, haaba ja uba ning arvadki, et saad nõnda maailma seletada. Vanad Tartu professorid olid liikuvad inimesed ning see tõi ka perspektiivi ja elukogemuse.

Viimasel ajal üritan võimalikult palju siin teha. Tegelikult tulevad välisteadlased juba ka meie laborisse. Igal aastal käib meil viis-kuus doktorandi kuni professori tasemega teadlast koostööd tegemas. Tuldud on Hispaaniast, Itaaliast, Prantsusmaalt, Rootsist, Saksamaalt, USA-st, Uus-Meremaalt. Kõige enam ehk Hispaaniast. Praegu töötab meie laboris üks Rumeenia järeldoktor, kes mõõdab monoterpeenide füüsikalis-keemilisi omadusi. Nii et labor areneb.

Kui palju jääb Sul aega teha katseid ja kui palju aega kulub raha küsimiseks, oponeerimiseks ja muu pealtnäha tüütu töö tegemiseks?

Olin just äsja kolmenädalasel lähetusel Austraalias: nädal konverentsil ja kaks nädalat mõõtsin hommikust õhtuni fotosünteesi. Igal aastal üritan endale ikka sellist aega leida. Kahenädalasest mõõtmisest tuleb nüüdisaja seadmete abil nii palju andmeid, et nende analüüsimiseks ja artikli(te) kirjutamiseks võib kuluda pool aastat või rohkem.

Iga teadlane peab oponeerima ja retsenseerima teiste töid. Muidu see avaldamise süsteem üldse ei töötakski. Aastas oponeerin ligi viitkümmet artiklit, parasjagu ootab neid siin laual neli. Tavaliselt loen neid lennujaamas, õhus ja laevas. Tassin küll ka kohusetundlikult õhtul koju, aga hommikul toon sama targalt tagasi. Kui ma parasjagu kuhugi sõitmas pole, ütlen ajakirjadele ära. Peale selle olen nelja teadusajakirja toimetaja. Seda tööd käigupealt ei tee. Ikka tuleb õhtul mõni tunnike lisaks näpistada.

Ilma grandikirjutamiseta ei saagi tänapäeval midagi teha. Ajakirjanduse vahendusel saime teada, et molekulaarbioloog Mart Loog sai 15-miljonilise grandi. Üks korralik grant on loomulikult parem kui 15 suhteliselt väikest. Bürokraatia on täpselt sama suur iga üksiku grandiga sellest 15-st kui ühe suurega. Samas tähendab palju raha vähe aega mõtlemiseks ja kirjutamiseks. Muidugi võiks olla unelmate nimekiri, kuhu paned kirja kõik vajalikud seadmed. Aga siis on vaja veel granti, et inimesed palgata, jne. Karussell võib nii lõputult käia. Tähtis on, et vahepeal oleks aega ka produktiivse tööga tegeleda. Siin peab igaüks ise oma tasakaalu leidma. Tugevas laboris on töökoormus eksperimentide tegemise, grandi- ja artiklikirjutamise puhul ära jagatud. Meil on arenev labor, noored inimesed, keskmine vanus 36 aastat, ning ma usun, et me võime üldjoontes rahul olla.

Mis võiks Eesti teaduses olla teistmoodi?

Riik finantseerib teadust nirult. Ning selle kesise finantseerimise puhul kipub aruandlus üle pea kasvama – väikesed projektid, palju vorme. Aruandluseks produtseerivad Eesti teadlased niivõrd palju vorme, et pole piisavalt teadusbürokraate, kes neid aruandeid läbi töötaks. Seega tegelikult raha jagamisel neid teadlaste higi ja vaevaga täidetud vorme eriti ei arvestata. Olen sellest ajakirjanduse vahendusel kirjutanud, ent bürokraatiarong läheb oma teed.

Teine miinus on püsivate akadeemiliste töökohtade puudumine. Euroopas on tavaks, et teadlasena saad mingi aja pärast püsiva töölepingu. Isegi üliliberaalses USA-s on ülikoolides nn tenure-track. Tavaliselt pead ennast kolm kuni viis aastat näitama ning siis otsustatakse, kas saad ametikõrgendust ning püsiva professorikoha. Selle süsteemi mõte on kaitsta akadeemilist vabadust. Et akadeemilised töökohad poleks poliitikute tõmbetuultes. Et keegi ei saaks sind mõjutada uuringuid tehes. Et sa võiksid teha tööd südametunnistuse järgi. Et poliitik ei saaks osta endale sobiva tulemusega “uurimust”.

Omal ajal olid tähtajalised töölepingud siin õigustatud, kuna teaduses oli väga palju “surnud puitu”. Praegu on aga kogu süsteem liiga poliitiline ning lobistidest mõjutatav. Lobist üritab olemasolevaid vahendeid ümber jagada, mis Eesti tingimustes kipub olema üksteiselt tooli alt äratõmbamine. Laiemalt, perspektiiviga mõtlejaid, nagu näiteks praegune Teaduste Akadeemia uus juhtkond, on vähe. Teaduste Akadeemia üritab teadusraha juurde tekitada, mitte seda vähest ümber jagada.

Kui sa lobist pole ning sul pole püsivat töölepingut, pead ennast elu lõpuni tõestama. Kes on tasemel, saab hakkama – on europrojektid ja muud võimalused. Samas tähendab see pidev lühikeste lepingute ning grandidžunglis visklemine, et vähem on võimalusi koolitada akadeemilist järelkasvu. Kui pole järelkasvu, pole sinust Eesti seisukohalt mingit kasu. Avaldad sada artiklit, aga mida see tagasi toob? Kuulsust Eestile? Ent kes ehitab “teadmistepõhist majandust” üles? Kui sul on püsiv töökoht, siis võid rohkem tudengitele ja kraadiõppuritele pühenduda, muretsemata palga pärast.

Kas kraadiõppureid on ikka piisavalt?

Meil läheb üsna hästi, kuid laiemas perspektiivis on seis kurb. See pole vaid Eesti probleem. Akadeemiline elutee pole praegu populaarne. Üks sakslane ütles hiljuti, et ta ei julgegi enam granti taotleda. Kui saadki doktorandikoha, võib juhtuda, et ühtegi doktoranti ei tulegi.

Viimased kümme aastat on väga vähe noori teadusesse tulnud. Praegused keskkoolilõpetajad arvavad, et elus peab kohe haljale oksale jõudma. Teaduses läheb vähemalt kümme aastat, enne kui kuhugi jõuad, ja üks on kindel: ilma pideva tööta mitte midagi välja ei tule. Isegi kui oleks palju raha, vajame ka mõtteviisi muutust. On tarvis enam karismaatilisi liidreid. Ise tead, me mõlemad tulime teadusesse Kalevi Kulli kaudu. Üks Kalevi Kull annab järelkasvule palju rohkem kui keegi, kes töötab vaid iseenda au ja kuulsuse nimel.

Kui antaks pakk raha, kas on valdkondi, mida tahaksid uurida?

Sooviksin ehk rohkem geneetilise poolega tegeleda, teha koostööd molekulaarbioloogidega. Aga täitsa uut asja pole lihtne alustada, kui tööleping on ajutine. Ainuüksi labori sisseseadmine ning töö käivitamine võtab vähemalt viis aastat. Viie aasta pärast võib-olla asi käib, aga publikatsioone pole veel jõudnud kirjutada. Sinu kohale tuleb konkurss ning sa ei osutu valituks, mis siis? Kursimuutusi on ajutisel töökohal raske teha. Ise ka ei tea, kuidas me praegu oleme maailmatasemel lenduvate ühendite emissiooni alal.

Pool aastat tagasi ilmus teadusajakirjas Nature artikkel, kus väideti, et taimed eritavad metaani. Kadri Valner helistas mulle Kuku raadiost ning küsis kommentaari. Kui taimed emiteerivad metaani, mis on kolmkümmend korda tugevam kasvuhoonegaas kui süsihappegaas, siis tuleks näiteks Kyoto protokoll ümber hinnata. Riikidevahelise Kyoto protokolli kohaselt on teatavasti metsa istutamine suur heategu temperatuuritõusu ärahoidmiseks, kuna puud seovad süsinikdioksiidi pikaks ajaks. Kui nüüd needsamad puud metaani eraldavad, on lugu muidugi teine. Võtsin netis selle Nature artikli lahti ning esimene arvamus oli, et tegemist on blufiga. Oleks see rahapatakas olemas, oleks vajalikud riistad ostnud, kohe tööle hakanud ning ilmselt ka näidanud, et see sensatsiooniline lugu on bluff. Aga Eestis töötades pole võimalust kiiresti reageerida.

Kui palju jääb Sul aega muudeks asjadeks peale teaduse?

Ühel aastal muretsesin kalastamisloa, aga vaid kevadel jõudsin korraks Emajõe vanajõgedele haugi püüdma. Ei saanud kätt valgeks ning pärast veel lugesin lehest, et sel ajal ei tohtinudki seal kalastada. Oleks võinud ka loata minna (naerab). Tegelikult ma tõesti püüan vaba aega juurde leida perega koos olemiseks. Mul on abikaasaga vedanud ning kodus pere seltsis veedetud aeg on väärtuslikum osa päevast. Hulga väärtuslikum kui teaduses tähtede püüdmine.

Mõnes mõttes läheb teaduselu kogu aeg efektiivsemaks. Artikli retsenseerimise või kirjutamise peale kulub vähem aega, kaastöölised hakkavad kaela kandma. Kui laboris töötavad iseseisvad inimesed, on vaja vaid tüüri õiges suunas hoida.

Küsitlenud TOOMAS KUKK


ÜLO NIINEMETS on sündinud 19. märtsil 1970 Tartus. Ta lõpetas 1992 cum laude bioloogina Tartu Ülikooli ja kaitses 1996 samas filosoofiadoktori töö ökofüsioloogia erialal. Ülo Niinemets on töötanud aastail 1992–2000 TPÜ Ökoloogia Instituudis, seejuures 1998–2000 ökofüsioloogia osakonna juhatajana, ning 2000–2005 Tartu Ülikoolis taimefüsioloogia dotsendina. Alates 2006 on ta Eesti Maaülikooli uurija-professor. Aastail 1993–2006 stažeerinud Ameerika Ühendriikides Duke’i Ülikoolis, Austraalias Macquarie Ülikoolis Sydneys, Belgias Antwerpeni Ülikoolis, Hispaania rahvuslikus uurimiskeskuses (CSIC) Madridis, Itaalias Alpi ökoloogiakeskuses, Jaapanis Sapporo Ülikoolis ja Tohoku Ülikoolis, Prantsusmaa agronoomiauuringute instituudis (INRA) Clermont-Ferrandis, Saksamaal Bayreuthi Ülikoolis ning Uus-Meremaal Canterbury Ülikoolis. Uurinud fotosünteesi kohanemist looduslikes valgusgradientides, lenduvate orgaaniliste ühendite emissiooni füsioloogiat ning puittaimede valgustolerantsi ökofüsioloogiat. On paljude rahvusvaheliste ajakirjade retsensent ja toimetaja. Noorele Balti teadlasele antava Euroopa Akadeemia auhinna laureaat aastast 1996, Eesti Vabariigi teaduspreemia laureaat bio-geoteadustes 2000 ning keemias ja molekulaarbioloogias 2006.