Miksi delfiinit ovat kyborgeja ja mihin miljoonakalatutkija voikaan työssään joutua

Yliopistolla oli torstaina paljon mielenkiintoista kuultavaa. Itse asiassa niin paljon, ettei kaikkea ehtinyt nähdä olematta monessa paikassa yhtä aikaa. Viikoittaisen tutkijaseminaarin lisäksi tarjolla oli BiTan eli biologianopiskelijoiden vuosittaisen kokoontumisen seminaariosuus, jossa tutkijoille annettiin vapaus kertoa tieteestä tavallista vapaammin ja villimmin. Haalareihin pukeutunut ja yhä aavistuksen edellisyön juomingeilta tuoksahtava opiskelijayleisökin jaksoi innostua, kun ruodimme muun muassa ihmisen evoluution tulevaisuutta kyborgeina ja opimme, onko koolla väliä – ja minkä koolla. Ja mikä on kivuliainta, mitä evoluutiotutkija työssään kokee.

(Kuva: Kuvakaappaus Star Trek Voyager -sarjasta)

Aamu alkoi kulttuuriantropologialla, mikä olikin erinomainen tapa herättää aamu-uninen biologi. Historian ja etnologian laitoksen tutkija Jukka Jouhki kertoi meille, mitä tekemistä kulttuuriantropologialla on evoluution kanssa ja kuinka huimia näkökulmia saadaankaan, kun soppaan heitetään vielä teknologia.

Sana ”geeni” on peräisin muinaiskreikan sanasta geneà, sukupolvi tai polveutuminen. Nykykäytössä se tarkoittaa biologisen periytymisen yksikköä. Richard Dawkins väänsi geenistä 70-luvulla sanan meemi, joka tarkoittaa geenin kulttuurista vastinetta: meemi voi olla idea, fraasi tai melodia, joka joko menestyy leviten ihmiseltä toiselle, tai kuolee ja unohtuu.

Nykyisin meemit ovat hyvinkin tuttuja internet-kulttuurissa, vaikka sanan alkuperä onkin jo hämärtynyt. Se on sitä kulttuurievoluutiota. Kulttuuriantropologit käyttävät näiden lisäksi vielä sanaa teemi, teknologinen meemi. Kuten muutkin sarjat termit, myös teemi on määritelmältään lievästi sanoen epämääräinen, vaikka sen merkitys onkin helppo hahmottaa. Sakset voivat olla teemi – tai vaikka eläimen taljan käyttö lämmikkeenä. Kuten geenit ja meemit, myös teemit lisääntyvät kopioitumalla yksilöstä toiseen ja voivat joko menestyä tai kuolla sukupuuttoon.

Jouhkin mukaan uudet teknologiset innovaatiot harvoin syntyvät tyhjästä, vaan ovat uusia yhdistelmiä jo aiemmin olemassa olleista teemeistä. Kaikki auton osat, esimerkiksi, keksittiin jo ennen itse autoa. Siinä mielessä teemit todella ovat kuin geenit: samaa rajallisen kokoista geenien kokoelmaa eri tavoin yhdistelemällä saadaan loputon määrä variaatioita, vain hienosäätäen kutakin geeniä yhdistelmään sopivaksi. Samalla tavallahan kaikilla selkärankaisilla perhoskaloista matosammakoihin, haikaroista ihmisiin on samat reilut parikymmentä tuhatta geeniä.

Humanististen tiedeiden mielenkiintoinen, mutta myös hämmentävä puoli on määritelmien väljyys ja venyvyys. Tutustuimme aluksi eri ajattelijoiden ja tutkijoiden näkemyksiin siitä, mitä teknologia on, ja päädyimme siihen hämmentävään ajatukseen, että sopivasti määritellen mikä tahansa työkalujen käyttö tai jopa uudet tavat käyttää omaa ruumistaan ovat teknologiaa. Sitten kaivelimme esiin kyborgin määritelmän.

Organismi, johon on lisätty eksogeenisiä komponentteja, jotta se voisi adaptoitua paremmin ympäristöönsä.

Riippuen sanan ”lisätty” määritelmästä, voi työkaluja käyttävä eläin hyvinkin olla kyborgi. Koska delfiinit käyttävät irti repimiään sienieläimiä kuononsuojuksina kaivellessaan syötävää merenpohjasta, ne ovat siis kyborgeja. Samoin kiviä alasimina käyttävät merisaukot, kaktuksenpiikeillä toukkia keihästävät darwininsirkut ja mustekala, joka kantaa selässään kookospähkinänkuorta ja lonkeroissaan simpukkaa, joista tulee vaaran uhatessa sen kuori ja ovi (kuva: Nick Hobgood/Wikipedia). Toisaalta tietokoneen näyttöä tuijottava nörtti ei välttämättä ole, koska ei käytä työkaluja adaptoituakseen paremmin, vaan saattaa pilata teknologialla sekä terveytensä että lisääntymismahdollisuutensa.

Nojoo, eihän kukaan oikeasti ajattele delfiinejä kyborgeina. Tai edes nykyihmisiä, vaikka meissä alkaa yhä useammin olla ruumiin sisäisiä teknologisia istutteita – sydämentahdistimia, keinotekoisia silmän linssejä ja muuta, joka olisi vielä pari sukupolvea sitten kuulunut scifin piiriin. Kyborgi on jokin, mitä ei vielä ole. Jouhki kuitenkin esitti vakuuttavasti, että todelliset kyborgit ovat vain ajan kysymys. Kännykät pienenevät pienenemistään, ja Bluetooth-lähettimellä toimivia korvakorun kokoisia handsfree-laitteita on jo. Kehitteillä on myös piilolinssejä, joissa on näyttö. Kun nämä yhdistetään toisiinsa ja jo olemassa olevaan teknologiaan, jolla laitteita voi ohjata ”ajatuksen” voimalla muodostamalla sanoja kurkunpäällä, johon kiinnitetty pikku anturi tunnistaa ne… meillähän on telepatiaa. Ja koko hökötys voidaan jonakin päivänä rakentaa orgaanisena tai nanorobottien avulla siten, että se periytyy seuraavalle sukupolvelle. Siinäpä evoluution seuraava askel.

Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic.

Scifikirjailija Arthur J. Clarken kolmas laki.

Puhuttuamme vielä reptiliaaneista ja siitä mahdollisuudesta, että olemmekin itse ulkoavaruuden olentojen luomia kyborgeja, siirryimme maanläheisempiin aiheisiin, eläinten lisääntymisen biologiaan. Lehtori Atte Komonen otsikoi puheensa kysymällä, onko koolla väliä – ja jos on, niin minkä koolla tarkalleen?

Pääsimme vertailemaan viinilasi kädessään pullistelevaa Arnold Schwarzeneggeriä ja hintelää ekologia perhoshaavin kera. Miksi bikineihin pukeutunut nainen riippuu arskan vyötäröllä biologin sijaan? Koostahan tässä selvästi on kyse, mutta onko se omaisuuden, egon, aivojen, ruumiin vai jonkin muun koko? Vai ehkä niiden kaikkien? (kuva: All About Hollywood)

Opimme, että brittinaiset suosivat itseään pidempiä miehiä, mutta gambialaiset eivät. Ihmiset eivät ole aivan yhtä helposti selitettävissä vaistoilla ja adaptiivisilla tarinoilla kuin monet muut lajit, koska kulttuurin vaikutusta on hyvin vaikea erottaa biologiasta. Olisihan täysin järkevää, että naiset suosisivat vaistomaisesti pitkiä ja voimakkaita miehiä – mutta miksi ihmeessä gambialaisnaiset eivät sitten niin tekisi?

Saimme selville, että nisäkäskoiraiden sukupuolielimet ovat suuremmat suuremmilla koirailla, mutta hyönteisen varustus on suunnilleen vakiokokoinen riippumatta siitä, millainen jättiläiskokoinen valioyksilö niiden kantaja onkaan. Miksiköhän? Entäpä miksi pienet nisäkkäät parittelevat pidempään kuin suuret? Selitykseksi tarjottiin silkkaa fyysistä rasitusta: vilkkaasti ja kuvaavasti elehtien Komonen selitti, että norsunkokoiselle eläimelle puolikin tuntia hankalassa paritteluasennossa voi olla kohtuuttoman rasittava operaatio. Se ei tosin selitä, miksi vedessä painottomat valaat asettuvat samalle viivalle muiden kanssa. Tai miksi pussieläimet parittelevat paljon pidempään kuin samankokoiset istukalliset nisäkkäät. Mysteerejä riittää.

Tutkija Mikael Mökkönen kertoili vielä sukupuolten ja -polvien välisten konfliktien ihmeellisestä maailmasta. Laskemalla eriasteisten sukulaisten yhteisten geenien osuuksia voidaan tehdä monenlaisia ennusteita siitä, kuinka paljon eläimet ovat valmiita uhraamaan toisten puolesta ja milloin niiden kannattaa ajaa mieluummin omaa etuaan. Lopputulos noudattelee vanhaa suomalaista sanontaa:

Läheisyyttä ilman ristiriitoja on vain hautausmaalla.

Moniavioisilla lajeilla koiraan kannattaa paritella (ainakin melkein) kaikkien naaraiden kanssa, jotka se kiinni saa. Naaraankin lisääntymismenestys näyttää paranevan, jos se parittelee useamman koiraan kanssa. Koiraan ei kuitenkaan kannata antaa naaraan paritella muiden kanssa, jos se suinkin voi sen estää. Asetelma on johtanut toinen toistaan mielikuvituksellisempiin evolutiivisiin kilpajuoksuihin: eräät kärpäskoiraat suorastaan myrkyttävät naaraan, jotta se ei kävisi muiden luona. Monet hyönteiset sullovat naaraan sukupuolielimiin tulpan pitääkseen muut koiraat poissa.

Yksi vaihtoehto on vartioida naarasta, mutta silloin ei koiraskaan pääse etsimään uusia kumppaneita. Silloin sen munat ovat niin sanoakseni yhdessä korissa, kuten naaraankin, ja sille voi hyvinkin olla kannattavaa myös auttaa naarasta jälkikasvun hoidossa. Tällaisesta sitoutumisesta lienee syntynyt yksiavioinen elämäntapa, jota me ihmisetkin enimmäkseen harrastamme.

Yksiavioisillakaan lajeilla isä ei ole koskaan aivan varma isyydestään, koska syrjähyppyjä tapahtuu kaikesta vartioinnista huolimatta. Esimerkiksi varpuslinnuista yksiavioisia näyttävät olevan miltei kaikki, mutta isyystutkimusten perusteella vain noin kymmenellä prosentilla lajeista vieraissa käydään riittävä harvoin, jotta koiras voi itse asiassa luottaa siihen, että hoivaa omaa jälkikasvuaan, eikä naapurin adoniksen.

Vain niillä harvinaisilla lajeilla, jotka muodostavat elinikäisen parisiteen eivätkä juuri käy vieraissa, sukupuolten välillä ei ole jatkuvaa, hienovaraista sotatilaa. Turha kuvitella, että ihmiset kuuluisivat tähän eliittiin. Sarvinokkalinnut, dikdikantiloopit ja myssypingviinit sen sijaan usein kuuluvat.

Tässä vaiheessa jätin BiTan ja siirryin vakavamielisempään tutkijaseminaariin, jossa puhujana oli ranskalainen Andrés López-Sepulcre, joka tällä hetkellä työskentelee Kalifornian yliopistolle Trinidadissa. Siinäpä kansainvälisyyttä kerrakseen. López-Sepulcre puhui Kalifornian yliopiston massiivisesta projektista villien miljoonakalojen (Poecilia reticulata) parissa. Kymmenvuotiselta tutkimusprojektilta ei näytä puuttuvan rahaa, työvoimaa eikä kunnianhimoa. Tarkoitus on selvittää, kuinka nopeasti evoluutiota voi luonnossa tapahtua, ja kuinka paljon yhden lajin evoluutio voi vaikuttaa koko ekosysteemiin.

Tähän mennessä kymmenvuotisesta projektista on kulunut viisi, ja tutkimusryhmä on saanut selville koko joukon mielenkiintoisia ilmiöitä. Miljoonakalojen ruumiinmuoto, suun sijainti ja ruokavalio muuttuvat, jos vesissä on paljon petoja. Tämä puolestaan vaikuttaa siihen, mitä miljoonakalat syövät, kuinka paljon ja paljonko ravinteita ne vapauttavat veteen ulosteissaan – ja vaikutus on häkellyttävän suuri. Petokalan pulauttaminen miljoonakalojen sekaan riittää muutamassa vuodessa muuttamaan pikku viidakkopuron ekosysteemin niin täydellisesti, että veden värikin vaihtuu.

Evoluutio on siis paljon nopeampaa kuin on luultu, ja näennäisen pienet vaikutukset leviävät lajista toiseen voimakkaammin kuin uskoisikaan.

Jännää, muttei varsinaisesti viihteestä käyvää tietoa. Melkoista hilpeyttä herätti kuitenkin kohta, jossa tutkija kertasi kaikkia projektin 80 000 työtunnin aikana vastaan tulleita mutkia ja onnettomuuksia. Ei tutkimuksen teko ole koskaan aivan mutkatonta, ja tropiikissa vielä vähemmän kuin kesymmissä ilmanaloissa.

Kalat eivät ole aina käyttäytyneet, kuten kunniallisen eläimen kuuluisi. Miljoonakalojen isyystutkimuksissa saatiin hyvin hämmentäviä tuloksia, kunnes tajuttiin, että miljoonakalanaaraat varastoivat spermaa hieman pidempään kuin osattiin olettaa – komeat alfakoiraat tapaavat saada jälkeläisiä jopa vuosi sen jälkeen, kun ovat itse kuolleet!

Tutkijat ja avustajat ovat sairastuneet denguekuumeeseen, saaneet luunmurtumia ja luuhun asti yltäneitä avohaavoja ja putoilleet puista karsiessaan latvustoa purojen levänkasvun kontrolloimiseksi. Useita kertoja viidakkoon jäätiin syystä tai toisesta yöksi, vaikkei se suinkaan ollut alun perin tarkoitus. Kerran salametsästäjät ampuivat yhtä tutkijaa (mutteivät ilmeisesti osuneet), kerran viidakosta löytyi ihmisruumis.

Eniten myötätuntoa herättivät tilastoidut 12 luotimuurahaisen (Paraponera clavata) puremaa. Valtavankokoinen muurahainen on saanut nimensä puremastaan, joka kuulemma tuntuu ammutuksi tulemiselta. Luotimuurahaisen liikanimiin kuuluu myös ”24-hour ant”, koska kivun kerrotaan kestävän vuorokauden. Schmidtin kuuluisalla kipuasteikolla se saa korkeimman mahdollisen arvosanan (kuva: Didier Descouens/Wikimedia Commons).

Uskomatonta kyllä, nopea googlaus paljasti, että luotimuurahaisia pidetään lemmikkieläiminä Suomessakin. Itse harkitsisin moisten hyönteisten kanssa asumista kahdesti, niin paljon kuin eksoottisista eläimistä pidänkin. Tai vähän useammankin kerran.

Lisätietoa:

An Anthropologist Goes Techno. Jukka Jouhkin blogi antropologiasta ja teknologiasta.

Wikipedia: Internet meme.

Stallmann & Harcourt 2006: Size matters: the (negative) allometry of copulatory duration in mammals. Biological Journal of the Linnaean Society.

University of California: The Guppy Project. Miljoonakalaprojektin kotisivut.