perjantai 12. marraskuuta 2010

Aistiekologiaa

Luminen tervehdys sinulle, hyvä lukija!

Se on taas perjantai ja minun vuoroni olla äänessä. Tänään ajattelin kertoa vähän enemmän reissustani Lundiin. Vietin siis lokakuun kaksi ensimmäistä viikkoa Ruotsinmaalla aistiekologian jatko-opintokurssin merkeissä. Lundiin oli saapunut nelisenkymmentä opiskelijaa ympäri maailmaa, Euroopan lisäksi ainakin Taiwanista, Australiasta, Intiasta, Kanadasta ja Yhdysvalloista. Biologien lisäksi mukana oli yksi puhdas biofyysikko ja yksi bioinspiroituja robotteja rakentava insinööri.



Ennen kuin siirrytään eteenpäin, katso hetki tätä kuvaa Lundin katedraalin kryptasta ja mieti, millä aisteilla sinä havainnoisit tätä tilaa ja miten siellä suunnistaisit?

Kurssin aluksi kurssin teema pyrittiin yksinkertaistamaan meille. Luennollaan Lundin näkötutkimusryhmän professori Eric Warrant tuli siihen lopputulokseen, että aistiekologia käsittelee pohjimmiltaan "sovitettuja suotimia" (engl. matched filters). Nämä suotimet ovat kehittyneet tietynlaisen informaation suodattamiseen eläimen aistimia koko ajan pommittavasta informaatiotulvasta niin, että eläin ei tarvitse suurta laskennallista kapasiteettia (siis suuria, paljon energiaa kuluttavia aivoja) voidakseen reagoida ympäristöönsä asiaankuuluvalla tavalla. Sovitettujen suotimien avulla esimerkiksi minun torakkani pystyvät luonnossa pakenemaan saalistavan konnan salamannopeaa kielenlipaisua jo siinä vaiheessa, kun konnan kieli on vasta työntymässä suusta ulos! Toinen klassinen, mutta mielestäni silti käsittämättömän hieno adaptaatio on yöperhosilla. Useiden yöperhosten kuulo on virittynyt saalistavien lepakoiden käyttämille ultraäänitaajuuksille. Kun lepakon ääniaallot osuvat yöperhosen ”korvaan” (joka yleensä sijaitsee siipien alapuolella), siivet lukkiutuvat automaattisesti ja hyönteinen putoaa maahan kadoten lepakon ”tutkasta”. Yöperhosilla ei ole käyttöä muille kuin lepakon taajuuksille, joten ne ovat muiden taajuuksien osalta kuuroja.

Kurssin aikana oli päivittäin joko kolme luentoa tai kaksi luentoa ynnä posterisessio. Luennoitsijat olivat opiskelijoiden tapaan tulleet eri maista, ja kutakin aihetta valaisemaan oli pyritty saamaan asiaa pitkään (vanhimmat jopa 60-luvulta lähtien!) tutkineita alojensa "guruja". Luentojen laajat aihepiirit olivat näköaisti; mekanoreseptio, johon kuuluu mm. tuntoaisti ja venytyksen, värähtelyn sekä ilman ja veden liikkeen havaitsemiseen tarkoitetut aistit; kuulo; kemoreseptio eli hajujen, makujen ja feromonien aistiminen; elektroreseptio eli kyky aistia sähkökenttiä; termoreseptio eli lämmön aistiminen; sekä magnetoreseptio eli magneettikenttien aistiminen. Lopuksi saimme vielä hyvin kevyen pintaraapaisun aisti-informaation yhteensovittamisesta eli siitä, miten ihminen tulkitsee maailmaansa aistiensa perusteella.

Posterisessioita oli neljänä päivänä ensimmäisen viikon aikana. Kaikilla oli siis hyvin aikaa käydä tutustumassa jokaiseen posteriin ja esittää kysymyksiä, kommentteja ja ideoita esiteltyyn tutkimukseen liittyen. Posterit olivat koko ensimmäisen viikon esillä käytävällä, mikä antoi luentojen välillä loistavan tilaisuuden houkutella juuri se oman alan luennoitsijaguru tutustumaan opiskelijan tutkimukseen. Itse sain aikaan monta antoisaa keskustelua torakkatutkimuksistani paitsi opiskelijoiden, myös Lundin näkötutkijoiden kanssa. Kotiin tuomisina olikin monta käyttökelpoista ideaa, jotka nyt odottavat soveltamista.

Päällimmäisenä ajatuksena nyt kurssin jälkeen on se käsittämätön monimuotoisuus, mikä eläinten aistijärjestelmissä on. Ihminen on standardoinut viisi ilmeisintä aistiaan (siis ne ala-asteella opetellut näkö, kuulo, haju, maku ja tunto) ja ajattelee yleensä kaikkien eläinten havainnoivan maailmaansa ihmisaistein. Ihmisen aistit soveltuvat toki ihan hyvin ihmisen tarpeisiin savannien pystyssä kävelevänä nakuna päiväaktiivisena apinana, mutta niillä ei välttämättä ole mitään käyttöä täydellisessä pimeydessä pariutumiskumppania etsivälle hämähäkille, samean joen pohjassa piilottelevia hyönteisiä sähkökenttänsä avulla etsivälle "norsukalalle" tai valtameren ulapalla suunnistavalle albatrossille. Eläinten aistit ovat myös virittyneet hyvin eri "taajuuksille" kuin ihmisen. Me emme kuule lepakon ultraääntä, vaikka se lepakolle ja yöperhosille on täysin kuultavissa; emme näe ultraviolettia valoa tai taivaan rannuttavaa auringon polarisaatiokuviota vaikka mehiläiselle ne ovat itsestään selviä osia visuaalista maisemaa; viininmaistajia lukuun ottamatta harva meistä pystyy erottamaan pieniä pitoisuuseroja maku- tai hajuaistin avulla - saatika seuraamaan hajujälkiä, joista koiramme ovat päivittäin haltioissaan; emmekä takuulla pystyisi löytämään elämää kuhisevia heinäkumpuja aavikolta pelkästään seuraamalla sitä tärinää, joka aiheutuu kun tuuli huojuttaa heiniä!

Lopuksi, katso vielä merkintäni alussa olevaa kuvaa. Aurinko painuu mailleen ja kryptan ovet lukitaan. Kryptan vakituiset asukkaat eli erilaiset hyönteiset, hämähäkit, pikkujyrsijät, kenties lepakotkin nousevat esiin piiloistaan ruuanhankintaan. Miten ne selviytyvät yöstä pilkkopimeässä? Mitä aisteja ne käyttävät?

Lopetan nyt tähän, sillä olen mykistynyt.

2 kommenttia:

  1. Minäkin mykistyin. Mielenkiintoista.

    VastaaPoista
  2. Se on mykistävää, miten vähän me kaikesta aistimisen arvoisesta tiedämmekään... Ja mitä kaikkia ihmeellisiä aistisopeumia eläimiltä voikaan vielä löytyä, kunhan vaan keksitään tutkia oikeita asioita!

    VastaaPoista