Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2009


Kuvittele itsesi aurinkoiselle, trooppiselle Bahamalle. Edessäsi siintää lampi, ymmyrkäinen kuin sentin kolikko, täynnä kirkkaana kimaltavaa, turkoosinsinistä vettä. Lampi ei ole mikä tahansa lampi, vaan suuren vedenalaisen luolan suuaukko. Jos sukellat sinne, pohja ei tule vastaan, vaan onkalo jatkuu alaspäin jopa satoja metrejä ja todennäköisesti haarautuu moniksi käytäviksi, joista jostakin pääsee mereen. Itse asiassa tällainen valtava labyrinttimainen luolaverkko halkoo koko Grand Bahaman saarta.

Näitä luolia kutsutaan ankialiinisiksi (anc¬hialine), millä viitataan siihen, että ne ovat puoliksi kuivalla maalla ja puoliksi meressä. Ne ovat niin syviä, että niihin pulppuaa makeaa pohjavettä, mutta niistä avautuu myös reitti mereen, mistä tulvii sisään suolaista merivettä. Tästä seuraa omalaatuinen olojen sekoitus.

Vedenalaiset luolat ovat vaarallisia ympäristöjä jopa kokeneille sukeltajille, minkä vuoksi ne ovat ehkä maapallon vähiten tunnettuja elinympäristöjä. Kun näihin luoliin on viime vuosina päästy kurkistamaan, niistä on löytynyt satoja tieteelle uusia lajeja, joista osa on elänyt ikuisessa pimeydessä mahdollisesti miljoonia vuosia.


Jääkaudelta ja dinosaurusajalta

Vedenalaisia luolia on sadoittain ympäri maapalloa, ja ne voivat muodostua eri tavoin. Useimmat ovat syntyneet, kun sadevesi on tunkeutunut syvälle huokoiseen kalkkikiveen ja alkanut syövyttää sen sisälle onkaloa. Kun merenpinta jääkaudella laski, onkalot kuivuivat ja rapautuivat lisää. Luolien vuoroin kuivuessa ja täyttyessä jotkin luolastot ovat syventyneet alaspäin, toiset haarautuneet käytäväverkoiksi.

Bahaman Crystal Cavessa on nähtävissä ehkä hienoin osoitus tästä jääkautisesta näytelmästä. Luolassa on tippukiviä, koristeellisia kuin ne olisi repäisty goottilaisesta rukouskirjasta ja suuria kuin pienet keskiaikaiset linnat. Tippukivet muodostuvat ilman täyttämään luolaan, kun sadevesi tihkuu kalkkikiven läpi, joten ne ovat syntyneet jääkaudella luolan ollessa kuivillaan.

Maailman laajin tunnettu vedenalainen luolasto on Meksikossa, Jukatanin niemimaalla. Se muodostui 65 miljoonaa vuotta sitten syntyneen meteoriittikraatterin reuna-alueelle. (Sama meteoriitti tappoi dinosaurukset.) Luolasto on yli 170 kilometriä pitkä, ja siihen kuuluu yli 130 suuaukkoa. Nämä suuaukot ovat pääosin samanlaisia pyöreitä lampia kuin Bahamalla, ja ne tunnetaan nimellä cenotes. Pyöreät aukot ovat syntyneet, kun maanalaisen luolaston katto on sortunut, pudonnut alas ja aikaa myöten liuennut pois.


Vedessä näkymätön raja

Vedenalaiset luolat kuulostavat eksoottisilta ja ovat monesti palatsimaisen kauniita, mutta elinympäristöinä ne ovat perin karuja.

Luolissa vallitsee täydellinen pimeys, joten niissä ei kasva mitään kasveja. Vesi on hyytävän kylmää, ja sama vesi saattaa seistä siellä kuukausien ajan. Happea on hyvin vähän, paikoin ei lainkaan. Jos luolan pohjalle sataa suuaukosta lehtiä ja muuta kariketta, niiden hajottaminen kuluttaa usein kaiken hapen. Ravinto on äärimmäisen niukkaa.

Ankialiinisten luolien erikoispiirre on suolaisen ja makean veden kohtaaminen. Tällöin suolainen, raskas merivesi painuu pohjalle ja kevyempi makea vesi kerrostuu sen päälle. Suolaisuuden vaihtumisraja, halokliini, muodostaa äkkijyrkän elinympäristöjen rajan, jota useimmat eläimet eivät kykene ylittämään. Makean veden lajit elävät omassa kerroksessaan ja merieläimet omassaan. Itse asiassa vain yksi eläinryhmä, Typhlatia-suvun pienet katkat, pystyy elämään rajan molemmin puolin. Näitä outoja otuksia ei ole tavattu muualta kuin vedenalaisista luolista.

Hankaluuksista huolimatta ankialiinisissa luolissa on melko paljon elämää. Tutkijat ovat kuvanneet niistä viime vuosina yhden kokonaan uuden eläinluokan, kolme uutta lahkoa, yhdeksän uutta heimoa, yli 75 sukua ja yli 300 lajia. Vastaavaa uutuuksien kavalkadia tuskin koottaisiin nykyisin mistään muualta, paitsi ehkä valtamerten syvänteistä.


Ikipimeydessä omimmat lajit

Vedenalaisten luolien liepeillä elää varsin kirjava joukko erilaisia eläimiä, jotka hakevat sieltä suojaa ja ravintoa. Kun matka jatkuu pimeyteen ja happi ja ravinto niukkenevat, lajien määrä alkaa huveta nopeasti. Täällä ikuisessa pimeydessä asustavat varsinaiset luolalajit eli eläimet, joita ei ole koskaan tavattu luolien ulkopuolelta.

Hyvä esimerkki on tieteelle uusi eläinluokka Remipedia. Ensimmäinen luokan edustaja löydettiin vuonna 1981 Bahaman luolista, ja sittemmin sen sukulaisia on löydetty ympäri maapalloa seitsemäntoista lajia. Ne ovat pigmentittömiä ja silmättömiä otuksia, joilla on pitkä, tuhatjalkaista muistuttava ruumis. Ne uivat hyvin hitaasti, ilmeisesti säästääkseen energiaa, ja ovat petoja.

Suurin osa varsinaisista luolaeläimistä on äyriäisiä, mutta joukossa on myös nivelmatoja, joitakin kaloja ja piikkinahkaisia. Monet lajit tunnetaan vain yhdestä tai kahdesta lähekkäisestä luolasta koko maailmassa. Joissakin luolissa, etenkin Bermudalla, peräti 40 prosenttia lajeista voi olla sellaisia, joita ei tavata mistään muualta.
Luolat ovat siis todellisia kotoperäisten lajien runsaudensarvia.


Luolaeläimet levisivät yllättävästi

Miten luolaeläimistä on alun perin tullut luolaeläimiä, on suuri mysteeri. Luonnollisin ajatus on, että jotkin yksilöt uivat liian pitkälle sokkeloon, jäivät vangeiksi ja erilaistuivat omaan suuntaansa. Tämä selitys ei kuitenkaan sovi kaikkiin eläimiin.

Ensinnäkin jotkin lajit tunnetaan vain kahdesta tai kolmesta luolasta, jotka sattuvat sijaitsemaan eri puolilla maapalloa. Hyvä esimerkki on Stygiomysis-suvun halkoisjalkainen, joka on löydetty Bahamalta, Karibialta ja Etelä-Italiasta. Miten pieni, hitaasti uiva äyriäinen ilmaantui kolmeen luolaan, jotka ovat näin kaukana toisistaan - etenkin, kun se ei voi elää luolien ulkopuolella?

Toiseksi suuri osa luolaeläimistä on läheistä sukua syvänmeren eläimille eli saattaisi olla peräisin valtamerten syvänteistä. Eräs tällainen laji on Munidopsis polymorpha -rapu, joka löydettiin melko hiljattain syntyneestä tuliperäisestä luolasta Kanariansaarilta. Meren kerrosten lämpötilaerojen vuoksi syvänmerenlajien on kuitenkin fysiologisesti mahdotonta nousta pois syvänteistä. Miten eläimet siis päätyivät luoliin?


Keskiselänteet täynnä luolia?

Jotkut tutkijat ovat taipuvaisia ajattelemaan, että vedenalaisissa luolissa näkyy vain pieni siivu elämästä, joka todellisuudessa sinnittelee maan uumenissa. Syvällä maan alla on laajoja pohjavesikerrostumia. Ehkä niissä on elämää. Ehkä nuo eläimet kykenevät nousemaan ylöspäin veden täyttämiä halkeamia, railoja ja rakoja pitkin ja putkahtelevat siellä täällä vedenalaisiin luoliin. Kenties syvänteiden eläimet löytävät nämä samat railot ja nousevat oikotietä ylöspäin.

Tämä selittäisi monien lajien oudon esiintymisen maailmankartalla. Jos ne olivat olemassa jo miljoonia vuosia sitten tässä maanalaisessa ympäristössään, ne ovat voineet joutua maapallon eri puolille maankuoren laattojen liikkeiden mukana.

Mielenkiintoinen teoria on myös se, että merten keskiselänteet toimisivat luolaeläinten leviämiskeskuksina. Keskiselännejärjestelmä on koko maapalloa kiertävä merenalainen vuoristo, jossa täytyy olla tuliperäisiä vuoria. Ehkä luolaeläimet ovat peräisin tuolta harjanteelta? Tätä teoriaa tukee se, että ylivoimaisesti eniten luolaeläimiä on kuvattu Bermudalta, joka aikoinaan muodostui keskelle selännettä.

Vedenalaisten luolien eläimet saattavat siis olla vasta esimakua siitä, mitä löydämme jonakin päivänä vielä syvemmältä.


Jani Kaaro on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


Miten hukata silmänsä ja löytää ne uudestaan


Jos kala ui luolaan ja menettää aikaa myöten näkönsä, tapahtuuko se samoin kuin toisella kalalla, joka sokeutui toisessa luolassa?


Maailman luolista on tavattu lähes sata erilaista luolakalalajia. Viime vuosina niitä on tutkittu innokkaasti, sillä ne avaavat käytännöllisen näkökulman evoluutioon. Miten eläin menettää ominaisuutensa on aivan yhtä oleellinen kysymys kuin miten se ne saa.

Luolakalojen evoluutiota on mukava tutkia, koska teorioita pääsee testaamaan käytännössä. Nämä kalat polveutuivat maanpäällisistä populaatioista melko äskettäin, ehkä vain miljoona vuotta sitten, ja siksi tutkijat saavat paljon tietoa vertaamalla ja risteyttämällä eri populaatioita.


Turhake karsiutui säästön takia

New Yorkin yliopistossa on tutkittu professori Richard Borowskyn johdolla jo vuosien ajan kahta luolakalalajia. Toinen on thaimaalainen Cryptothora thamicola ja toinen meksikolainen Astyanax mexicanus. Thaimaan kala elää luolissa, joiden ilmatilassa on niin paljon hiilidioksidia, etteivät ihmiset pärjää siellä pitkään ilman happilaitteita.
Nämä kalat poikkeavat monin tavoin maanpäällisistä sukulaisistaan, joista ne polveutuvat. Niillä ei ole pigmenttiä. Niiden aineenvaihdunta on sopeutunut ravinnon niukkuuteen. Niille ei kehity silmiä, mutta muut aistit ovat keskimäärin terävämmät kuin maanpäällisillä serkuilla. Niiden uintievät ovat suuremmat.

Piirteet selittyvät luonnonvalinnalla. Jos on aina pimeää, pigmentin ja silmien muodostaminen kuluttaa turhaan energiaa, ja siksi ominaisuudet ajan myötä karsiutuvat. Kun silmät puuttuvat, näköaisti korvautuu muilla aisteilla. Jos ravinto on niukkaa, aineenvaihdunta sopeutuu siihen. Isot evät tehostavat uimista: luolakala pääsee yhdellä evänlyönnillä kaksi kertaa niin pitkän matkan kuin maanpäällinen sukulaisensa ja säästää näinkin energiaa.
Luolakaloissa on silmiinpistävintä sopeutumien samankaltaisuus. Vaikka kalat eläisivät eri puolilla maapalloa, lopputulos on sama eli pigmentitön, sokea ja silmätön. Siksi tutkijoita kiinnostaa tietää, tapahtuvatko muutokset aina samoin vai voivatko kalat menettää ominaisuuksiaan useammalla kuin yhdellä tavalla.


Kalat saivat silmänsä takaisin

Borowskyn tutkimusryhmä on perehtynyt kolmeen meksikolaiseen luolakalapopulaatioon, jotka olivat eriytyneet kantalajeistaan itsenäisesti eivätkä olleet kosketuksissa toisiinsa.

Eri populaatioiden perimän vertailu osoitti, että kaikissa tapauksissa pigmentittömyys johtui palan irtoamisesta jostain kohtaa oca2-geeniä; vastaavan geenivirheen tiedetään tekevän albiinoja ihmisistäkin.

Silmien ja näköaistin katoaminen sen sijaan johtui eri kalapopulaatioilla monista eri geenivirheistä. Sokeutumistapoja oli siis ollut useita.

Borowsky keksi, että jos kaksi sokeaa luolakalapopulaatiota risteytetään, jälkeläiset voivat saada ainakin jonkinlaisen näkökyvyn, koska toisen populaation toimiva geeni korvaa toisen populaation puutoksen. Hän kokeili, ja idea toimi. Mitä kauempana populaatiot sijaitsivat toisistaan, sitä todennäköisemmin niiden sokeus johtui eri geeneistä ja sitä suurempi osuus poikasista sai näkönsä takaisin.

Borowskyn tutkimus herätti valtavasti mediahuomiota: satojatuhansia vuosia sokeina olleet kalat saivat poikasia, jotka näkivät.

Evoluutio voi siis sekä riisua saman ominaisuuden usealla tavalla että jättää auki takaportteja, joiden kautta ominaisuus voi tulla takaisin.



 

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25775
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1189
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.