KESKUSTELU

Kuinka paljon (megabiteissä) mahtuu koodattua käyttäytymistietoa (vaistoja) linnunmunan alkiosoluun josta kehitys alkaa.

Äärettömän hienot pesät joita esim. kutojalinnut tekevät, tai tuntikausia kestävät tarkoin koodatut soidinmenot, ovat puhtaasti vaistonvaraisia - ei opittuja.

Jopa hyönteisten munien alkioissa on pakko olla valtava tietomäärä pakattuna. Esim. mehiläisten tiedonvälitys, suunnistus ja rakentamistaidot ovat vaistonvaraisia - ei opittuja.

Koska tekniikkamme saavuttaa tallennuskyvyn joka luonnossa on ollut jo satoja miljoonia vuosia?

Tokkopa siellä mitään pääskysenpesän piirustuksia tahikka paratiisilinnun partituuria on koodattuna yhtään mihinkään. Veikkaanpa, että kokonaisen eliöyksilön käyttäytymisestä ei tiedetä solutasolla hevon helvettiä, todennäköisesti käyttäytymisessä kyse on enemmänkin emergentistä ilmiöstä. Hyvinkin pitkälti kärjistettynä genomiin on koodattu vain proteiinien aminohappojen järjestyksiä. Voin toki olla täysin väärässäkin, ei olisi ensimmäinen kerta.

Toinen vaihtoehto voisi olla, että keskustietojärjestelmästä lähetetään langattomasti dataa valmiiksi jakautuneeseen yksilöön - ei kuulosta kovin todennäköiseltä.

Emergenssi on mielestäni vain sana, joka ei selitä mistä tieto on tullut. Emergenssi vaatii kuitenkin oppimista ja täysin yhdenmukainen käyttäytyminen lajin kaikkien yksilöiden kesken ei tunnu todennäköiseltä sen aikaansaamana.

Niinhän sitä voisi kuvitella, mutta asia ei kuitenkaan ole ihan noin yksinkertainen. Hyvä esimerkki on legendaarinen "ruutupaperilla" toimiva "Game of Life", jossa on lähtötietona vain 2 sääntöä:

1. Solu muuttuu eläväksi, jos sen naapureista kolme on eläviä.
2. Solu pysyy elävänä, jos sen naapureista 2 tai 3 on eläviä. Muuten solu kuolee.

Silti näillä kahdella säännölllä voi muodostua random kohinasta todella monimutkaisia kokonaisuuksia ihan "tyhjästä", ilman että niitä on suunnitellut kuukaan eikä piirustuksia ole ollut missään:



Onko esimerkiksi yllä oleva liikkuvia otuksia tyhjästä luova mekanismi jotenkin koodattu noihin pelin kahteen sääntöön? Mistä tieto tuon mekanismin syntymiseen tyhjästä on tullut?

Totta kyllä, mutta mitä pysyvää tuo synnyttää? Kyseessähän on jatkuva satunnaisuus. Mistä eliö tietäisi mitkä sattumalta syntyneet käyttäytymisohjeet pitää ottaa käyttöön ja mitkä hylätä?

Ei se eliö sitä tiedäkään, mutta huonoilla käyttäytymisohjeilla varustettu yksilö pärjää huonommin suhteessa niihin yksilöihin, joilla on paremmat käyttäytymisohjeet. Paremmilla ohjeilla varustetut yksilöt saavat huonompiin verrattuna enemmän lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä, joten paremmat ominaisuudet yleistyvät. Tätä ilmiötä kutsutaan evoluutioksi.

Edit: Ehkä olisi ennemminkin pitänyt kirjoittaa, että ilmiötä kutsutaan luonnonvalinnaksi; evoluutio on ennemminkin luonnonvalinnan seurausta.

Voisiko luonnonvalinta siis olla niin tehokas, että kutojalinnuista olisivat jääneet jäljelle vain ne jotka tekevät sattumaohjelmoidun jännän pesän? Onko nykyinen pesämalli nyt varmasti lajinselviämisen kannalta paras ratkaisu?

Voisi kuvitella, että geneettisesti samallalailla rakennetuilla yksilöillä sattumanvaraisesti edelleen muotoutuisi uusia vähemmänaikaavieviä tapoja rakentaa suojaavia pesiä ja näin olisi kilpailevia arkkitehtuuriratkaisuja saman lajin sisällä. Lähes kaikilla lajeilla on kuitenkin vain yksi "hyväksytty" tapa käytössä. Tämä sotii jatkuvaa evoluutiota vastaan, senhän ei pitäisi pysähtyä.

Siltä vaikuttaa, mutta onhan sillä evoluutiolla ollut miljoonia vuosia aikaa vaikuttaa ja miljardeja kutojalintuyksilöitä kokeilemassa erilaisia vaihtoehtoisia pesänrakennustapoja.



Ei varmaan paras mahdollinen, mutta kutojalinnun ekologisessa lokerossa tällainen pesänrakennustapa on kuitenkin ilmeisen hyvä.



Tässä tulee esiin ihmisen taipumus tehdä vääriä johtopäätöksiä: pesän rakentamiseen käytetty aika ei selvästikään ole linnun selviytymisen kannalta oleellinen tekijä. Lajin selviytymisen kannalta pesän antamasta suojasta on ilmeisesti paljon enemmän hyötyä kuin mitä pesän rakentamiseen käytetystä ajasta on haittaa.



Eipä nuo mitenkään yhdestä muotista prässätyiltä pesiltä näytä, tässäkin kuvassa on kolme pesää ja kaikki on vähän erilaisia. On kahta oviaukkoa, aurinkolipallista ja lipatonta mallia - mikä noista on se yksi "hyväksytty" tapa? Lähinnä idea näyttää samalta. Voisin esimerkiksi kuvitella, että tuolla kutojalintuyksilöllä joka on väsännyt oviaukon pesän pohjaan voi olla hyvinkin suuria vaikeuksia saada munansa pysymään pesässä, joten tuo design ei varmastikaan tule olemaan kovin suuri hitti tulevien kutojalintusukupolvien asuntomarkkinoilla.





Ei se ole mihinkään pysähtynyt. Niinhän se näyttää tämä jäätikkökin olevan paikallensa pysähtynyt, mutta paikallaan oleminen on vain illuusiota - jäätikkö virtaa solisten uomaa pitkin, mutta ihmisen näkökulma on kovin lyhytjänteinen.

Kuva havainnollisti kyllä selvästi, että varianssia lajinsisäisessä rakennustaidoissa edelleenkin on - elleivät kodit ole vielä ns. "vaiheessa".

Mehiläisesimerkissä koodikielen oikea tulkinta vaatii vähintään kahden työläisyksilön samanlaista ajatusmaailmaa - ne eivät kuitenkaan lisäänny, vaan siitä vastaa vain yksi naaras ja muutama kuhnailija. Miten hyväksi todettu satunnainen koodi pääsee jatkoon evolutiivisesti heikäläisillä?

Kyllä lajityypillinen käyttäytyminen on tavalla tai toisella tallentuneena sukusoluihin. Miten, siihen en edes yritä vastata.

Linnut ovat toki pitkän kehityskaarensa aikana sopeutuneet pesimään lajille parhaan lisääntymismenestyksen takaavissa paikoissa ja tekemään tietynlaiset pesät. Mutta on väärin luulla ettei näissä tavoissa olisi enää vaihtelua, tai että kullakin lajilla olisi vain tiukasti yhdenlainen sopiva pesäpaikka tai pesän rakennusainevalikoima.

Esimerkkejä:
sinisorsa pesii yleensä maassa kasvillisuuden suojissa. Kuitenkin joskun se voi pesiä myös puun koloon, tai sille tehtyyn tekopesään.

Mustarastas ja punakylkirastas voivat pesiä niin maahan kuin, pensaaseen tai puuhun oksanhankaan. Mutta ainakin mustarastas myös tietynlaiseen isoaukkoiseen pönttöön tai muuhun sopivan matalalla olevaan pesänteolle kelvolliseen paikkaan. Uudenlaisissa ympäristöissä pesä voidaan rakentaa kovinkin epätavalliseen paikkaan.

Kalasääski pesi teleliikennemaston päässä 72 metrin korkeudessa. Ei kovin luonnollinen paikka.


Itse pesätkin toki ovat erilaisia, riippuen jo siitä millaista materiaalia ympäristöstä löytyy. Yleensä tietty perusrakenne on lajityypillinen, mutta varmasti siinäkin on vaihtelua yksilöiden välillä. Kokeneemmat yksilöt luultavasti tekevät parhaat pesät, jotka lienevät myös lajityypillisimpiä, ellei kyseessä sitten ole uuden, paremman rakennustavan oppinut yksilö(t).
Rakennuspaikka vaikuttaa myös pesän muotoon.

Rastaista tulee mieleen laulurastaan pesä. Se on laadittu kuten rastaiden pesät yleensä, paitsi että se on muurattu sisäpuolelta sileäksi lahopuun ja syljen muodostamalla massalla.

Herää kysymys, mitä ylen erinomaista on tämmöisessä pesärakenteessa juuri laulurastaille, koska se on vain niille valikoitunut. Muilla samantyyppisissä ympäristöissä elävillä samantyyppisillä rastailla on erilaiset sisustukset pesissään. Luonnonvalinta ei mielestäni selitä tätä.

Räystäspääskyn evoluutio olisi mielenkiintoinen asia, onhan se valinnut ihmisasunnon kaikkine rottineen ja kissoineen kumppanikseen ja ilmiselvästi luottaa ihmiseen. Tekee kuitenkin savipesän.

En tiedä miksi laulurastaalla on hieman erilainen pesänpohja kuin muilla rastaillamme. Mutta luonnonvalinta on jokatapauksessa ilmiön takana. Jokin(/jotkin) rastasyksilö on aikanaan ryhtynyt tekemään pesäänsä tuolla tavalla, ja siitä on ollut ainakin jonkinlaista hyötyä( tai sitten ei ainakaan mitään haittaa ja muusta syystä kyseisen rastaan geenit ovat yleistyneet).
Muilla rastailla ei kai vain ole sattunut tälläistä muunnosta käyttäytymisessä, tai se jostain syystä ei ole yleistynyt niillä. En ole varma onko kaikkialla kyseisten lajien levinneisyysalueella pesät samanlaisia rakenteeltaan, ainakin rakennusaineissa on vaihtelua.

Kuvia pesistä: laulurastaan, mustarastaan ja punakylkirastaan.




En muista onko asiasta kirjoitettu johonkin lehteen, mutta mielenkiintoinen aihehan tuo on. Alunperin räystäspääsky lienee tehnyt pesänsä johonkin kallionkielekkeen alle, tai puunkoloon tms.
Ihmisrakennusten yleistyessä niiden räystäiden alle syntyi hyviä pesäpaikkoja, ja ruokaakin oli yleensä lähellä, varsinkin eläintenpidon yleistyessä. Pesiä ei myöskään laajassa mitassa tuhottu, vaan ihmiset jopa suojasivat pesiä pedoilta, ainakin läsnäolollaan jossei muuten.
Samantyyppinen historia on haarapääskylläkin, sen pesäpaikat vain ovat olleet ja ovat edelleen hieman erilaisissa paikoissa.
Rotat ja kissat ovat ongelma vain poikasten lähtiessä pesästä, eivätkä silloinkaan kovin suuri. Varpuset ovat saattaneet olla jopa isompi ongelma...
Savi taas on paras saatavilla oleva aines pesään, jolta vaaditaan suurta kestävyyttä, koska se kannattelee monesti itseään.

Tämän tapaisessa paikassa, jonkin jyrkänteen seinämällä alkuperäiset pesäpaikat varmaan sijaitsivat (tämä pesä lienee jossakin muurissa)

Ei välttämättä selitäkään, mutta voi myös olla, että asiaa kaukaa ulkopuolisena tarkkaileva ihminen missaa jonkin tärkeän eron näiden lajien välillä. Ehkä laulurastaiden pesät ovat hieman muita lajeja lämpimämmissä paikoissa, joten vähemmän eristävä pesämateriaali on parempi verrattuna vaikka höyheniin? Ehkä niillä on tapana laskeutua pesälleen rajummin ottein, jolloin laasti on tarpeen pesän koossa pysymiseksi? Ehkä niiden munan kuoren rakenne on erilainen, ja ne vaativat jostain syystä kovemman alustan? Emme tiedä, ellei joku ahkera tutkija uurasta ongelman parissa paria vuotta. Eikä välttämättä sittenkään varmasti.

Toisaalta voi myös hyvin olla, että pesän viimeistelyn yksityiskohdat ovat luonnonvalinnan kannalta jokseenkin neutraaleja, ja tietyt lajit nyt vain ovat päätyneet erilaisia kehityspolkuja myöten erilaisiin, suunnilleen yhtä hyviin ratkaisuihin. Samoin kuin vaikkapa hirvieläinten ja lampaiden sarvet ovat molemmat kelpo sarvet, joita voi aivan yhtä hyvin käyttää kilpailijan puskemiseen. Niistä toiset vain on tehty luusta ja toiset keratiinista.

Kiitos hyvästä vastauksesta Mei long.

Jotakin kummallista näin tarkkailijan mielestä on luonnonvalinnan mekanismeissa.Miksi esimerkiksi talitintit ovat nopeasti muuttaneet laulunsa ti-ti-tyystä ti-tyyksi meluisilla alueilla kun taas teeret eivät ole edes yrittäneet pesiä puissa, vaikka pikkumaapedot kuten minkki ja supi tuhoavat lähes kaiken muna- ja poikastuotannon? Ilmeisesti säveltaide on lisääntymistäkin tärkeämpää.

Ja miten kummassa siihen yhteen soluun, siis munasoluun, saadaan mahtumaan yksityiskohtaista tietoa käyttäytymisestä niin paljon.