Eläinten hämmästyttäviä aisteja

VIPELTÄESSÄÄN pimeässä ravintoa etsimässä hiiri tuntee olonsa turvalliseksi. Se tekee kuitenkin kohtalokkaan virhearvioinnin: se ei ole varautunut kalkkarokäärmeen kykyyn ”nähdä” hiiren lämpimästä ruumiista säteilevää lämpöä. Kampela makaa hiekkaan kätkeytyneenä haialtaassa, missä nälkäinen hai on uimassa kampelan suuntaan. Se ei voi nähdä kampelaa, mutta yhtäkkiä se pysähtyy, upottaa kuononsa hiekkaan ja nielaisee saaliinsa.

Kalkkarokäärme ja hai ovat esimerkkejä eläimistä, joilla on ihmiseltä puuttuvia erikoisaisteja. Toisaalta monilla eläimillä on samanlaisia aisteja kuin meillä, mutta ne ovat herkempiä tai eläin pystyy niiden avulla reagoimaan eri tason ärsykkeisiin kuin ihminen. Hyvä esimerkki tästä ovat silmät.

Silmät näkevät toisenlaisen maailman

Värit, jotka ihminen voi nähdä, ovat vain pieni osa koko sähkömagneettisesta säteilyspektristä. Silmämme eivät näe esimerkiksi infrapunasäteilyä, jonka aallonpituus on pitempi kuin punaisen valon. Kalkkarokäärmeellä on kuitenkin silmien ja sierainten välissä kaksi pientä elintä, kuoppaa, jotka aistivat infrapunasäteilyn. * Käärmeet pystyvät pimeässäkin iskemään tarkasti kiinni tasalämpöiseen saaliiseen.

Näkyvän valon spektrin violetin pään jälkeen tulee ultraviolettisäteilyn alue. Ihminen ei voi nähdä tätä UV-säteilyä, mutta monet eläimet voivat, muun muassa eräät linnut ja hyönteiset. Esimerkiksi mehiläiset määrittävät sijaintinsa auringon avulla – jopa puolipilvisenä päivänä, jolloin aurinkoa ei näy – etsimällä palan sinistä taivasta ja katsomalla, millaisen kuvion UV-säteiden värähtely muodostaa. Monissa kukkivissa kasveissa on kuvioita, jotka näkyvät ainoastaan UV-valossa, ja joillakin kukilla on jopa niin sanottuja mesiviittoja – UV-säteitä heijastavia alueita – jotka ohjaavat hyönteiset meden ääreen. Eräät hedelmät ja siemenet osoittavat linnuille olemassaolonsa vastaavalla tavalla.

Koska linnut näkevät UV-säteilyn ja nämä säteet antavat niiden höyhenille lisää loistoa, linnut luultavasti näyttävät toisista linnuista värikkäämmiltä kuin meistä. Niiden näköhavainnoissa on ”sellaista syvyyttä ja rikkautta, jota emme pysty edes kuvittelemaan”, sanoi eräs lintutieteilijä. Kyky nähdä UV-valoa saattaa jopa auttaa eräitä haukkoja paikantamaan myyriä ja peltohiiriä. Tämä perustuu siihen, että ”urosmyyrien virtsassa ja ulosteissa on kemiallisia aineita, jotka imevät UV-säteitä, ja myyrät ilmaisevat kulkureittinsä virtsalla”, kerrotaan BioScience-lehdessä. Linnut ”tunnistavat alueet, joilla on paljon myyriä”, ja keskittävät etsintänsä niille.

 Mihin perustuu lintujen erinomainen näkö?

Linnuilla on hämmästyttävä näkökyky. Tämä perustuu erään lintukirjan mukaan ennen kaikkea siihen, että linnun ”silmän sisäpinnan kuvia muodostavassa kudoksessa on enemmän aistinsoluja kuin muiden elollisten silmissä. Aistinsolujen määrä vaikuttaa ratkaisevasti silmän kykyyn nähdä kaukana olevia pieniä kohteita. Ihmisen silmän verkkokalvossa on noin 200000 aistinsolua neliömillimetriä kohti; useimmilla linnuilla niitä on kolme kertaa enemmän, ja haukoilla, korppikotkilla ja kotkilla niitä on neliömillimetrin alueella vähintään miljoona.” (All the Birds of the Bible.) Joillakin linnuilla on kummankin silmän verkkokalvossa lisäksi kaksi keskikuoppaa – tarkimman näön aluetta – joiden ansiosta niillä on ylivertainen kyky tehdä havaintoja välimatkoista ja nopeuksista. Samanlainen kyky on lentäviä hyönteisiä pyydystävillä linnuilla.

Linnuilla on myös poikkeuksellisen pehmeä mykiö, joka mahdollistaa silmän nopean tarkentumisen. Lentäminen olisikin melkoisen vaarallista etenkin metsissä ja tiheiköissä, jos kaikki näkyisi epätarkkana. Lintujen silmien rakenne heijastaa tosiaan suurta viisautta. *

Sähköaisti

Edellä mainittu tilanne, jossa hai löysi piiloutuneen kampelan, havaittiin erään tieteellisen tutkimuksen aikana. Tutkijat halusivat saada selville, aistivatko hait ja rauskut ne heikot sähkökentät, joita elävät kalat tuottavat. * He piilottivat haialtaan hiekkapohjaan elektrodeja ja kytkivät niihin virran. Heti kun hai tuli elektrodien lähelle, se hyökkäsi kiivaasti niiden kimppuun.

Haikaloilla on passiivinen sähköaisti: ne aistivat sähkökenttiä aivan kuten korva ottaa passiivisesti vastaan ääniä. Sähkökaloilla puolestaan on aktiivinen sähköaisti. Niin kuin lepakko lähettää äänisignaalin ja tulkitsee kaiun, sähkökalat lähettävät lajin mukaan sähköaaltoja tai -sykäyksiä ja havaitsevat sitten erityisillä aistinsoluilla sähkökenttiin syntyvät häiriöt. * Näin sähkökalat tunnistavat esteet, mahdollisen saaliin tai jopa puolison.

Sisäinen kompassi

Millaista elämämme olisikaan, jos kehossamme olisi sisäinen kompassi! Eksymisestä ei olisi vaaraa. Tiedemiehet ovat löytäneet joidenkin eläinten, muun muassa hunajamehiläisten ja taimenten, ruumiista mikroskooppisen pieniä magnetiittikiteitä (magnetiitti on luonnossa esiintyvä magneettinen aine), joita sisältävät solut ovat yhteydessä hermojärjestelmään. Mehiläiset ja taimenet kykenevät tämän ansiosta aistimaan magneettikenttiä. Mehiläiset hyödyntävät maapallon magneettikenttää kennoston rakentamisessa ja suunnistamisessa.

Tutkijat ovat löytäneet magnetiittia myös eräästä bakteerilajista, joka elää merenpohjan kerrostumissa. Kun kerrostumia sekoitetaan, maapallon magneettikenttä vaikuttaa bakteerien magnetiittiin siten, että ne kääntyvät sopivaan suuntaan ja palaavat turvallisesti takaisin merenpohjaan. Muutoin ne kuolisivat.

Magneettiaisti saattaa olla myös monilla vaeltavilla eläimillä, kuten linnuilla, kilpikonnilla, lohilla ja valailla. Näyttää kuitenkin siltä, etteivät ne turvaudu pelkästään tähän aistiin vaan hyödyntävät suunnistuksessa useita aisteja. Esimerkiksi lohi käyttää todennäköisesti tarkkaa hajuaistiaan löytääkseen synnyinjokensa. Kottaraiset suunnistavat auringon avulla ja eräät toiset linnut tähtien avulla. Psykologian professori Howard C. Hughes toteaa eläinten aisteja tarkastelevassa kirjassaan: ”Meillä on selvästikin vielä paljon opittavaa näistä ja muista luonnon arvoituksista.” (Sensory Exotica—A World Beyond Human Experience.)

Kadehdittava kuulo

Monilla eläimillä on ihmisten kuuloon verrattuna hämmästyttävä kuulo. Ihmisen kuuloalue  on 20–20000 hertsiä (värähdystä sekunnissa), koirien 40–46000 hertsiä ja hevosten 31–40000 hertsiä. Norsut ja naudat kuulevat jopa infraääniä (taajuudeltaan juuri ihmisen kuuloalueen alapuolelle jääviä ääniä) aina 16 hertsiin asti. Koska matalataajuiset äänet kulkevat pitemmälle, norsut kykenevät ehkä kommunikoimaan yli neljän kilometrin kantamalla. Joidenkin tutkijoiden mielestä tällaisia eläimiä voitaisiin käyttää varoittamaan ihmisiä etukäteen maanjäristyksistä ja hyvin ankarista sääilmiöistä, jotka molemmat tuottavat infraääniä.

Hyönteisetkin kuulevat hyvin monentaajuisia ääniä. Jotkin lajit kuulevat sellaisia ultraääniä, jotka ovat yli kaksi oktaavia ihmisen kuuloalueen yläpuolella, toiset taas kuulevat infraääniä. Jotkin hyönteiset kuulevat tärykalvoa muistuttavien ohuiden kalvojen avulla, joita on lähes kaikkialla niiden ruumiissa lukuun ottamatta päätä. Eräillä lajeilla on hienoja karvoja, jotka reagoivat paitsi ääneen myös vähäisimpiinkin ilman liikkeisiin, joita voi aiheuttaa esimerkiksi ihmisen käsi. Tämä herkkyys selittää, miksi kärpäsiä on niin vaikea lätkiä!

Millaistahan olisi kuulla hyönteisen askeleet? Näin hämmästyttävä kuulo on maailman ainoalla lentävällä nisäkkäällä, lepakolla. Pimeässä lentäminen ja hyönteisten pyydystäminen kaikusuunnistuksen avulla varmasti vaatiikin lepakoilta erikoislaatuista kuuloa. * Professori Hughes kirjoittaa: ”Kuvittele kaikuluotainta, joka on tarkempi kuin huipputeknisten sukellusveneiden luotaimet. Kuvittele seuraavaksi, että sitä käyttää pieni lepakko, joka mahtuu mainiosti kämmenelle. Kaikki laskelmat, joiden perusteella lepakko määrittää etäisyyden, nopeuden ja jopa saalistettavan hyönteislajin, syntyvät aivoissa, jotka ovat pienemmät kuin peukalonkynsi!”

Kaikusuunnistuksen tarkkuus riippuu myös lähetetyn äänisignaalin laadusta, ja siksi lepakoilla on ”kyky kontrolloida äänenkorkeutta niin taitavasti, että oopperalaulajan kävisi kateeksi”, sanotaan eräässä lähdeteoksessa. * Lisäksi jotkin lajit voivat ilmeisesti nenälehtiensä avulla suunnata ääniaallot ilmaan kapeana kimppuna. Kaikki tämä tekee lepakon kaikuluotaimesta niin tarkan, että se pystyy tuottamaan ”äänikuvan” niinkin pienistä kohteista kuin on esimerkiksi ihmisen hius!

Kaikusuunnistusta käyttää lepakoiden lisäksi ainakin kaksi lintulajia, Aasiassa ja Australiassa elävä salangaani sekä Etelä-Amerikan rasvakehrääjä.  Ilmeisesti ne hyödyntävät kykyään kuitenkin vain lentäessään pimeissä luolissa, joissa ne lepäävät.

Kaikuluotausta meressä

Kaikuluotausta hyödyntävät myös hammasvalaat, joskaan tutkijat eivät ole vielä keksineet, miten se tarkasti ottaen tapahtuu. Delfiini päästelee selviä naksahduksia, joiden uskotaan syntyvän kurkunpään sijasta nenäontelossa. Niin sanottu meloni – delfiinin runsasrasvainen otsatyyny – keskittää ääniaallot kimpuksi, joka ”valaisee” eläimen edessä olevan alueen. Miten delfiinit kuulevat kaiut? Eivät ilmeisestikään korvillaan vaan alaleuan ja siihen liittyvien elinten avulla, jotka ovat yhteydessä keskikorvaan. On merkittävää, että tällä alueella on samanlaista rasvaa kuin melonissa.

Delfiinin päästelemät naksahdukset muistuttavat hämmästyttävän paljon Gaborin funktioksi kutsuttua matemaattista aaltomuotoa. Tämä funktio todistaa Hughesin mukaan, että delfiinin naksahdukset ”ovat lähellä matemaattisesti ihanteellista kaikuluotainsignaalia”.

Delfiinit voivat säädellä naksahdusten voimakkuutta pelkästä kuiskauksesta aina huikeisiin 220 desibeliin asti. Vertailun vuoksi  mainittakoon, että äänekäs rockmusiikki voi tuottaa 120 desibeliä ja tykkituli 130 desibeliä. Delfiinien kaikuluotain on paljon voimakkaampi, ja ne havaitsevatkin läpimitaltaan vain 8 senttimetrin kokoisen pallon 120 metrin päästä, tyynessä vedessä ehkä kauempaakin.

Eivätkö elollisten hämmästyttävät aistit herätäkin meissä syvää kunnioitusta ja ihmetystä? Siltä tuntuu usein nöyristä ihmisistä, jotka ovat hankkineet tietoa asioista. Tämä tuo meidät takaisin kysymykseen siitä, miten meidät on tehty. On totta, että ihmisen aistit usein kalpenevat joidenkin eläinten aistien rinnalla. Mutta ainoastaan meitä koskettaa se, mitä näemme luonnossa. Miksi meillä on tällaisia tunteita? Miksi meillä on tarve ymmärtää paitsi elollisia myös niiden perimmäistä tarkoitusta sekä omaa paikkaamme niiden keskuudessa?

[Alaviitteet]

[Tekstiruutu/Kuvat s. 9]

Hyönteiset varokoot!

”San Antonion lähellä Texasin osavaltiossa sijaitsevilla kukkuloilla voi nähdä jotain todella hämmästyttävää joka päivä iltahämärissä”, kerrotaan kirjassa Sensory Exotica—A World Beyond Human Experience. ”Kaukaa katsottuna voisi luulla, että maan syvyyksistä nousee valtaisa musta pilvi. Alkuillan taivasta ei kuitenkaan pimennä savupilvi, vaan 20 miljoonan buldoggilepakon joukkolähtö Bracken Cave -luolan sisuksista.”

Tuoreemman arvion mukaan luolasta lähtevien lepakoiden määrä on 60 miljoonaa. Ne nousevat peräti 3000 metrin korkeuteen yötaivaalle saalistaessaan hyönteisiä. Vaikka lepakkojen päästelemät ultraäänet varmastikin täyttävät taivaan, mitään sekaannusta ei synny, sillä jokaisella näistä ainutlaatuisista nisäkkäistä on erittäin tarkka järjestelmä, jonka avulla ne erottavat omat kaikunsa muiden kaiuista.

[Kuva]

Bracken Cave

[Lähdemerkintä]

Lise Hogan

[Kuva]

Buldoggilepakko – kaikuluotain

[Lähdemerkintä]

© Merlin D. Tuttle, Bat Conservation International, Inc.

 [Kuva s. 7]

Hunajamehiläiset – näkö- ja magneettiaisti

[Kuva s. 7]

Maakotka – näköaisti

[Kuva s. 7]

Rausku – sähköaisti

[Kuva s. 7]

Hai – sähköaisti

[Kuva s. 7]

Kottaraiset – näköaisti

[Kuva s. 7]

Lohi – hajuaisti

[Lähdemerkintä]

U.S. Fish & Wildlife Service, Washington, D.C.

[Kuva s. 7]

Kilpikonna – mahdollisesti magneettiaisti

[Kuva s. 8]

Norsu – kyky kuulla matalataajuisia ääniä

[Kuva s. 8]

Koira – kyky kuulla korkeataajuisia ääniä

[Kuva s. 9]

Delfiinit – kaikuluotain