Ihminen menestyi tulemalla bonobon tapaiseksi. Simpanssi on kaksikon rinnalla vakavikko.

Teksti: Helena Telkänranta

Ihminen menestyi tulemalla bonobon tapaiseksi. Simpanssi on kaksikon rinnalla vakavikko.

Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2012

Aivoja ei yleensä ole tutkijoille yltäkylläisesti tarjolla. Kroatialaisessa Zagrebin yliopistossa työskentelevä Zdravko Petanjek kuitenkin onnistui omaisten suostumuksella saamaan aivot 32 vainajalta, joiden ikähaarukka ulottui yhdestä viikosta 91 vuoteen. Hollantilaisten ja amerikkalaisten kollegoidensa kanssa hän viipaloi otsalohkot ja laski mikroskoopilla, kuinka tiheässä minkinikäisillä oli hermosolujen välisiä kytköksiä eli synapseja.

Syntyessämme meillä on synapseja ylenpalttisesti. Kokemusten ja oppimisen myötä osa vahvistuu ja osa karsiutuu tarpeettomina. Sama ilmiö esiintyy kaikilla nisäkkäillä, ja sitä on tutkittu paljon muun muassa hiirillä ja rotilla.

Ylimääräiset synapsit karsiutuvat yleensä poikasvaiheessa, ja näin uskottiin käyvän ihmiselläkin. Petanjekin tutkimusryhmä kuitenkin raportoi viime syksynä, että karsiutuminen oli jatkunut vilkkaana kaikilla alle 30-vuotiailla. Vasta tätä vanhemmilla synapsiverkoston muokkautuminen oli rauhoittunut sille tasolle, jolle se muilla nisäkkäillä asettuu jo niiden saavuttaessa lisääntymisiän.

Ihmisen aivot pysyvät siis poikkeuksellisen pitkään tilassa, jossa ne ovat erityisen alttiit oppimaan uusia kykyjä ja omaksumaan uusia käsityksiä.

Avain luovuuteen ja kulttuuriin

Herkkä muovautuvuus ei itse asiassa pääty edes kolmikymppisenä, vaan osa ihmisen aivoista pysähtyy lapsen tasolle peräti koko elämäksi. Tämän sai selville espanjalainen tutkijaryhmä, joka sekin julkaisi löytönsä viime syksynä. Vicin sairaalassa Barcelonassa tutkijana toimiva Enric Bufill kollegoineen havaitsi, että joidenkin hermosolujen välisillä synapseilla on pysyvä taipumus voimistua tai heiketä herkästi. Tällaisia hermosoluja löytyi aivoalueilta, jotka hoitavat muistia, suunnittelua ja sosiaalisia suhteita.

Aivojen lapsekkuus voi aikuisella tuottaa hyvinkin mullistavia tuloksia. Yhtäläisyyksiä saattaa olla esimerkiksi pienten lasten mielikuvitusleikeillä ja niillä hetkillä, jolloin tutkija onnistuu luomaan ratkaisevasti uudenlaisen teorian, joka vie tieteen kehitystä eteenpäin. Tästä aiheesta on parhaillaan Kalifornian yliopistossa käynnissä tutkimus, jota johtaa lasten kehityksen ja oppimisen huippuasiantuntijoihin kuuluva psykologian professori Alison Gopnik.

Aivoja leikellyt Petanjekin ryhmä esitti puolestaan tutkimusraportissaan vision historiastamme. Lajimme evoluutiossa lapsekkuus on saattanut olla yksi ratkaisevista sysäyk­sistä, jotka saivat meidät lähtemään niin erilaisille poluille kuin muut eläimet. Oppimiskyky tuki ihmisen maailmanvalloituksen kulmakiveä: kasautuvaa kulttuuria, joka kehittyy sukupolvien myötä. (Ks. Mikä teki ihmisen? Tiede 3/2005 tai tiede.fi/arkisto)

Aivokoppa kuin simpanssinpoikasella

Että aikuinen ihminen olisi osaksi lapsen asteella, ei ole uusi ajatus, mutta pitkään sitä tutkailtiin lähinnä ulkonäön perusteella. Vuosikymmeniä kiinnitettiin huomiota siihen, että ihminen näyttää enemmän simpanssinpoikaselta kuin aikuiselta simpanssilta.

Onko siro naamamme todella seurausta lapsekkaaksi jäämisestä vai jostain muusta? Kymmenisen vuotta sitten Pariisin luonnontieteellisen museon tutkijat Xavier Penin ja Christine Berge päättivät ottaa selvää. Mitattuaan satakunta eri-ikäisten ihmisten ja simpanssien kalloa he julkaisivat päätelmänsä: Ihmisen litteät kasvot, pieni leuka ja pysty nenä eivät ole voineet syntyä niin, että ihmisapinan kuono olisi pysähtynyt poikasvaiheeseen. Sen sijaan kasvonmuodot tuotti vähittäinen evoluutio, joka liittyi selkärangan pystyasentoon, purulihasten pienentymiseen ja hengityselimistön muutoksiin.

Löytyi kuitenkin yksi piirre, jossa olemme jääneet poikasen tasolle: aivoja ympäröivä kallonosa eli aivokoppa. Se on melko samanmuotoinen simpanssinpoikasella, ihmislapsella ja aikuisella ihmisellä. Meillä se lähinnä kasvaa kokoa, mutta simpanssilla se muokkautuu iän mukana melkoisesti.

Muistutamme enemmän bonoboa

Simpanssin rinnalla olemme siis silmiinpistävän lapsekkaita, mutta tarina saa uuden käänteen, kun katsotaan simpanssin lähintä sukulaista, bonoboa eli kongonsimpanssia.

Bonobo on simpanssia hintelämpi ja pitkäjalkaisempi ja kävelee useammin pystyasennossa. Turkki on yleensä ohuempi kuin simpansseilla ja lajityypillisesti päälaelta jakauksella. Yksi helppo tuntomerkki ovat huulet: simpanssilla ne ovat mustat, bonobolla punaiset.

Tutkijoita bonobot kiehtovat siksi, että ne käyttäytymiseltään muistuttavat ihmistä enemmän kuin simpanssit. Bonobot elävät suurempina ryhminä kuin simpanssit ja tekevät useammin yhteistyötä. Simpansseista poiketen ne harrastavat seksiä lisääntymisajan ulkopuolellakin. Leikkiessään bonobot nauravat ääneen, mitä simpanssit eivät tee. Katsekontakti on simpanssien maailmassa uhkaus, bonoboilla ystävällinen ele. Jos opetetaan viittomakielen ja kuvasymbolien alkeita, bonobot päihittävät simpanssit oppimisnopeudessa ja käyttävät symboleja monipuolisemmin.

Kuvaava on myös havainto, jonka yhdysvaltalainen tutkija Sue Savage-Rumbaugh kertoo kirjassaan Kanzi: The ape at the brink of the human mind. Kun Georgian yliopiston simpanssit ja bonobot saivat ruokansa muovikupeissa, ne keksivät tyhjille astioille erityyppistä käyttöä. Simpanssit paiskoivat niitä ympäri häkkiä tehostaakseen voimannäytöksiään. Bonobot kumosivat niitä lattialle jakkaroiksi, asettivat niitä päähänsä hatuiksi ja kanniskelivat niitä hellästi vatsaansa vasten painettuina kuin poikasia.

Yhteinen esi-isäkin poikasmainen

Mistä bonobon ihmismäisyys voi johtua, kun geeniensä perusteella sekä se että simpanssi ovat meille täsmälleen yhtä läheistä sukua? Kolmikolla nimittäin oli yhteinen esi-isä, joka eli noin kuusi miljoonaa vuotta sitten. Tuon jälkeen sukupuu haarautui kahtia, simpansseihin johtavaan ja ihmiseen johtavaan linjaan. Kaksi miljoonaa vuotta sitten simpanssien puu haarautui uudestaan, jolloin simpanssin ja bonobon linjat eriytyivät.

Arvoituksen ratkaisu piilee siinä, että bonobon uskotaan olevan kolmikosta se, joka eniten muistuttaa yhteistä kantamuotoamme. Ilmeisesti jo kantamuodolla esiintyi poikasmaisuutta. Ihmisen kehitys jatkui siitä yhä lapsekkaampaan suuntaan, mutta simpanssi palasi aikuistumisen raiteille.

Entä gorillat? Nykyisiin kahteen gorillalajiin johtava oksa haarautui sukupuustamme jo kymmenen miljoonaa vuotta sitten. Ihminen, bonobo ja simpanssi ovat siis toisilleen läheisempää sukua kuin mikään niistä on gorillalle.

Gorillat voivat vaikuttaa vakavammilta kuin simpanssit ja bonobot, eikä ihme, sillä gorillat ovat näistä aikuismaisimpia. Pariisin luonnonhistoriallisessa museossa kalloja mittailleet Penin ja Berge havaitsivat, että aikuisen simpanssin kallo muistuttaa mittasuhteiltaan nuoren gorillan kalloa. Matka kohti poikasmaisempaa olemusta ilmeisesti alkoi sen jälkeen, kun gorilloihin johtava sukulinja oli haarautunut omille teilleen.

Varjopuolena toimintahäiriöt

Osumisestamme lapsekkaaseen sukulinjaan on koitunut suunnattomasti hyötyä ja iloa, mutta pelkkää juhlaa eivät joustoaivotkaan ikävä kyllä takaa.

Ihmisellä on enemmän mielenterveyden häiriöitä kuin muilla eläimillä, ja osa häiriöistä puhkeaa vasta aikuisiällä. Tutkijoiden mukaan kumpikin riesa saattaa johtua synapsiemme pitkään jatkuvasta karsiutumisesta. Esimerkiksi skitsofreenikoilta on ehkä karsiutunut synapseja sieltäkin, missä niitä tarvittaisiin.

Alzheimerin tauti on sekin eläimillä hyvin harvinainen. Sen mahdolliseksi osasyyksi tutkijat veikkaavat nyt häilyväkytkentäisiä hermosoluja aivojen muisti-, suunnittelu- ja sosiaalisuusalueilla. Solujen vilkas aineenvaihdunta nimittäin altistaa ne hapettumisen aiheuttamalle rappeutumiselle.

Toisaalta näillä synkillä näkymillä on valoisa puolensa. Mikäli skitsofrenia ja dementia edes osittain johtuvat hermoston lapsekkuudesta, tämän parempi ymmärtäminen saattaa tulevaisuudessa auttaa kehittämään uusia hoitoja.

Evoluutio leikkii lapsekkuudella

1 Kissan ja koiran viehätys lemmikkeinä perustuu suurelta osin siihen, että niiden käyttäytymisessä säilyy pentumaisuutta läpi elämän. (Ks. Koirasi on pentususi, Tiede 1/2006 tai tiede.fi/arkisto)

2 Strutsit ja muut lentokyvyttömät linnut polveutuvat lentävistä esi-isistä. Siipien untuvikkomainen tynkämäisyys on ilmaantunut geenimutaationa äkisti. Samaa on tapahtunut Afrikassa, Australiassa ja Etelä-Amerikassa.

3 Kiiltomatonaaras on suomalaisillekin tuttu kesäillan ruohikon pienenä vaaleanvihreänä valotäplänä. Se on toukkamaiseksi jäänyt kovakuoriaisnaaras, joka mainostaa itseään lentokykyiselle koiraalle.

4 Tulikärpäsissä on monia samalla tavalla toukkamaisia lajeja. Selkärangattomilla toukkamaisuutta esiintyy paljon. Ehkä koko hyönteisten laaja sukukunta syntyi muinaisen tuhatjalkaisen toukkamaisesta mutaatiosta.