Norsu valmistaa kärpäslätkiä, muistaa yli kolmen vuosikymmenen takaisia asioita ja tykkää väännellä naamaansa peilin edessä. Älykkäästä jumbosta saa mainion työtoverin, kun sen kouluttaa taiten tehtäväänsä.

Norsulauman vaellus keskeytyy, kun eteen osuu märkää, upottavaa maata. Jos sinne juuttuisi muutaman tonnin painoisine ruhoineen, vitsit olisivat vähissä. Mutta hätä keinot keksii: norsut alkavat katkoa kärsillään oksia, levittävät niitä petolliselle maaperälle ja asettelevat töppöjalkansa huolellisesti niiden päälle.

Norsujen on nähty tarttuvan kärsää pidempään muissakin tilanteissa. Kutiavaa nahkaa voi kätevästi raaputtaa kepillä. Kun puun juurelle pudonneista hedelmistä syntyy kilpailua muiden eläinten kanssa, norsujen luulisi karkottavan kilpailijat silkalla koollaan, mutta käytännössä ne mieluummin heittelevät niitä kepeillä ja kivillä.

Yleisin norsujen käyttämä apuväline on kärpäshuiska. Aasiannorsujen voi usein nähdä huitovan kärpäsiä kimpustaan lehtevillä oksilla. Eläintarhoissa korvikkeeksi käyvät vaikka kangassäkit. Tieteenhistoriassa tämä oli aikoinaan ensimmäinen havainto eläinten kyvystä käyttää työkaluja: Charles Darwin mainitsee sen vuonna 1871 ilmestyneessä, ihmisen alkuperää pohtivassa kirjassaan The Descent of Man.

Norsu muokkaa työkalujaan

Eläinten työkaluista puhuttaessa kyse ei ole ruuvimeisselistä ja akkuporakoneesta. Biologit nimittävät työkaluiksi kaikkea irtainta, jolla eläin käsittelee ruokaa tai muuta kohdetta. Näihin puuhiin pystyviä eläinlajeja on melko vähän, nykytiedon mukaan alle parikymmentä. Esimerkiksi merisaukko ottaa käpäläänsä kiven ja rikkoo simpukankuoret päästäkseen käsiksi niiden mehevään sisältöön. Afrikkalainen pikkukorppikotka saa strutsinmunat murtumaan paiskomalla niitä kivenmurikoilla.

Yleensä eläimet käyttävät apuvälineensä sellaisina kuin ympäristö sattuu ne tarjoamaan. Aasiannorsu on yksi harvoista eläimistä, jotka muokkaavat kapineitaan. Tarvittaessa norsu lyhentää katkaisemaansa oksaa ja riipii liiat sivuhaarat pois, ennen kuin se alkaa huiskia sillä hyönteisiä.

Työkalujen valmistukseen riittävää oivalluskykyä on havaittu vain muutamilla eläinlajeilla, kuten simpanssilla, orangilla ja uudenkaledonianvariksella. Tämä on yksi syy siihen, että norsujen katsotaan lukeutuvan nisäkkäistä älykkäimpiin.

Keksii jopa kaivaa portaat

Norsujen hoksottimet aiheuttavat välillä harmaita hiuksia maanviljelijöille. Kun yhä suurempi osa metsistä ja savanneista on raivattu pelloiksi, kärhämät viljelijöiden ja ruokaa etsivien norsulaumojen välillä ovat yleistyneet sekä Afrikassa että Aasiassa. Tästä on kehkeytynyt lajienvälinen älyllinen kilpajuoksu.

Intiassa peltoja on suojattu syvillä ojilla, joiden jyrkkiä seinämiä norsu ei pysty kiipeämään. Vastavetona jotkin norsut ovat keksineet kaivaa syöksyhampaillaan ojien seinämiin portaita, joita pitkin ne pääsevät aterialle.

Zimbabwessa kokeiltiin peltojen ympäröimistä väkevällä chilijauheella, jota norsut inhoavat. Ei kulunut kauankaan, kun kokonaisten norsulaumojen nähtiin marssivan suojavyöhykkeen läpi hengitystään pidättäen, kärsät kohti taivasta.

Häviää pikkuisen simpanssille

Mihin kaikkeen norsun äly sitten riittää? Kymmenen viime vuoden aikana tutkijat ovat selvittäneet tätä eläintarhoissa ja työnorsutalleissa älykkyystestein, jotka on alun perin suunniteltu simpansseille.

Työkalunkäytön kekseliäisyystesteissä norsut eivät yllä karvaisten serkkujemme tasolle. Kädettömyydestä se ei johdu, koska kärsä on lähes yhtä näppärä ja monipuolinen väline. Sen sijaan norsun kyky käännellä tavaroita mielessään ei näytä yltävän yhtä pitkälle. Norsu hahmottaa, että ulottumattomissa olevaan ruokaan pääsee käsiksi kallistamalla levyä, jonka päällä ruoka on. Tehtävä muuttuu liian vaikeaksi, kun levy nostetaan ylös ja ruokapala pitäisi saada lattialle jätetyllä kepillä. Simpanssi hoksaa kepin tarkoituksen hetkessä.

Kun ruoanhankintaan tarvitaan yhteistyötä, norsut ovat yhtä nokkelia kuin simpanssit. Ne ymmärtävät toimia kimpassa, kun ruoan saa ulottuville vain, jos kaksi norsua vetää samasta köydestä yhtä aikaa.

Tunnistaa itsensä peilistä

Myös itsensä hahmottamista mittaavissa testeissä norsut ovat tutkijoiden yllätykseksi saaneet aivan samoja tuloksia kuin simpanssit. Joshua Plotnik yhdysvaltalaisesta Emoryn yliopistosta on osoittanut, että norsu ymmärtää peilikuvan esittävän sitä itseään.

Aiemmin uskottiin, että peilikuva ylittäisi norsun ymmärryksen, mutta tilanne muuttui, kun Plotnik teetti norsunkokoisen kokovartalopeilin. Norsu alkoi tunnustella kärsällään omaa otsaansa heti, kun se tuli katsoneeksi peiliin ja näki peilikuvansa otsassa tutkijoiden maalaaman rastin. Norsut myös tekivät peilin edessä samanlaisia kokeiluja kuin simpanssit eli väänsivät naamaansa outoihin ilmeisiin ja tarkkailivat, tekikö peilikuva samoin.

Muistaa vuosikymmeniä

Maineensa veroinen on jumbojen erikoisala, norsun muisti. Tiedetään tapauksia, joissa vankeudessa elävä norsu on tunnistanut emonsa kymmenien vuosien erossaolon jälkeen.

Luonnossa norsulaumat voivat liikkua läänien suuruisilla alueilla, mutta ne eivät harhaile sattumanvaraisesti. Kuivilla seuduilla ne marssivat jokseenkin viivasuorasti kymmenien kilometrien matkoja juomapaikalta toiselle kuin seuraten mieleensä piirtynyttä suunnistuskarttaa.

Vuosina 1992–1994 Tansaniaa koetteli paha kuivuus. Tarangiren kansallispuiston norsulaumoista ne, joissa lauman vanhin oli alle 35-vuotias, pysyivät silti puiston alueella. Yleensä se onkin turvallisinta metsästäjien välttämiseksi, mutta nyt moni norsu kuoli janoon ja nälkään.

Ne laumat, joiden vanhin oli yli 35-vuotias, lähtivät kuivuuden pahentuessa vaeltamaan kaukana kansallispuiston ulkopuolella sijaitseville lammikoille. Edellinen yhtä paha kuivuus oli koettu 35 vuotta aikaisemmin, joten vanhat norsut tiesivät kokemuksesta, että kannattaa ottaa riski ja lähteä vaarallisemmille seuduille – ja muistivat, mistä voi kuivuudenkin aikana löytää vettä ja pelastua.

Elää mutkikkaana laumana

Suurin osa luonnonvaraisista norsuista karttuneesta tutkimustiedosta koskee afrikkalaisia savanninorsuja.

Savanninorsujen elämää on seurattu muutamassa poikkeuksellisen pitkässä tutkimushankkeessa. Esimerkiksi Keniassa Amboselin kansallispuistossa on yhä meneillään yhtäjaksoinen seuranta, jonka yhdysvaltalaissyntyinen tutkija Cynthia Moss käynnisti vuonna 1975.

Vuosien mittaan on selvinnyt muun muas­sa, että savanninorsujen laumarakenne on poikkeuksellisen monitasoinen. Ihminen on ainoa laji, jolta tunnetaan monimutkaisempia yhteiskuntarakenteita. Savanninorsujen laumat jakautuvat alaryhmiin, jotka jakautuvat edelleen alaryhmiin ja ne vielä kertaalleen alaryhmiin.

Ryhmät vuoroin hajaantuvat omille teilleen ja vuoroin palaavat yhteen. Hajaantumista aiheut­taa muun muassa kuivuuden aikainen ruoan niukkuus, kokoontumista puolestaan sadekausi tai vastoinkäyminen, kuten kokeneen laumanjäsenen kuolema.

Tuntee syvästi

Kun tutut norsut tapaavat pitkästä aikaa, alkaa ylenpalttinen tervehtiminen. Ilma täyttyy äänistä, suuret harmaat ruhot nojaavat toisiinsa, ja kärsät kääritään yhteen. Norsujen tunteenpurkaukset ovat näissä ja monissa muissa tilanteissa niin voimakkaita, että asia on kiinnittänyt tutkijoiden huomion.

Eläinten tunteiden tutkimus on uudempi tieteenala kuin älynlahjojen mittaaminen. Nykytiedon mukaan tunne-elämä on laajalle levinnyt ilmiö. Kaikki nisäkkäät ja ilmeisesti myös linnut kokevat vähintään sellaisia perustunteita kuin ilo, suru, pelko ja aggressio (ks. Koirasi nauraa – tiedätkö mille? Tiede 8/2008 tai tiede.fi/arkisto).

Norsujen tuntemuksia ei ole vielä tutkittu järjestelmällisesti, mutta havainnot viittaavat siihen, että norsut kokevat tunne-elämyksensä voimakkaammin kuin nisäkkäät keskimäärin.

Auttaa vierastakin yksilöä

Entä mitä saadaan, kun yhdistetään järki ja tunteet? Sosiaalinen äly on muun muassa sitä, että eläin ymmärtää toisella eläimellä olevan erilaisia tuntemuksia kuin sillä itsellään. Voimakas tunne-elämä taas merkitsee, että asialla on eläimelle myös väliä. Kun nämä kaksi ominaisuutta yhdistyvät samojen korvien välissä, saadaan kyky empatiaan.

Useat pitkään norsuja seuranneet tutkijat, muun muassa Benjamin ja Lynette Hart Kalifornian yliopistosta, arvelevat norsujen vahvimman alan olevan juuri tässä. Tutkijoille on kertynyt lukuisia havaintoja tilanteista, joissa luonnonvaraiset norsut ovat irrottaneet liejuun juuttuneita kumppaneitaan, nostaneet kuoppaan pudonneita poikasia, kannatelleet sairaita norsuja jaloillaan, vieneet laumastaan eksyneen poikasen takaisin emolleen ja irrottaneet salametsästäjien keihäitä ja eläinlääkäreiden nukutusnuolia toistensa kyljestä.

Eräät muutkin eläimet ruokkivat ja auttavat sairaita kumppaneitaan, mutta norsujen avustusoperaatioiden monimuotoisuus on omaa luokkaansa. Norsut auttavat vieraitakin yksilöitä, mitä eläimet eivät yleensä tee. Tutkijat arvelevat syyn olevan sama kuin ihmisillä: kun taipumus empatiaan on kehittynyt voimakkaaksi, avuntarve sinänsä riittää käynnistämään auttamiseen johtavat tunteet, oli pulassa sitten tuttu tai vieras.

Norsujen käyttäytymisessä on lisäksi kummallisuus, jolle ei löydy vastinetta miltään muulta lajilta kuin ihmiseltä ja hautalöytöjen perusteella neandertalilaiselta. Kun norsut kohtaavat kuolleen norsun tai sen luurangon, ne jäävät usein pitkäksi ajaksi seisomaan sen viereen, koskettelevat sitä kärsällään ja asettelevat sen päälle kasveja – oli vainaja sitten tuttu tai vieras. Ilmiön merkitystä ei tunneta, mutta siitä on kertynyt tutkijoille niin paksut niput havaintoja ja valokuvia, ettei sitä voi sivuuttaa taruina "norsujen hautausmaista".

Hyötynyt kärsästä ja koosta

Pitkälle kehittynyt äly on eläinkunnassa harvinainen, koska aivot kuluttavat paljon energiaa ja ovat kallis elin ruokittavaksi. Vain harvoille eläimille on hyvistä hoksottimista niin paljon hyötyä, että niiden ylläpito maksaisi vaivan.

Miksi evoluutio on johtanut juuri norsuilla lähes samantasoiseen tietojenkäsittelykapasiteettiin kuin ihmisapinoilla ja delfiineillä? Todennäköisimpinä alkusysäyksinä pidetään norsujen silmiinpistävimpiä ominaisuuksia eli näppärää kärsää ja suurta ruumiinkokoa.

Monipuolinen tarttumaelin tarvitsee hyvän ohjauskeskuksen. Jos kärsän hienomotoriikan paraneminen auttoi norsujen esi-isiä ruoanhankinnassa, aivojen kasvu kannatti, vaikka se lisäsikin energiankulutusta.

Tehokas ruoanhankinta on ollut avain kolossaalisuuteen, joka on kirittänyt aivoja lisää. Koon kasvaessa eläimistä nimittäin tulee pitkäikäisempiä, ja nykynorsujen elinkaari on suunnilleen sama kuin ihmisen: ne tulevat lisääntymiskykyisiksi teini-iässä ja elävät 60–70-vuotiaiksi. Tämä mahdollistaa pitkän poikasvaiheen, jossa jälkeläisellä on vuosia aikaa tallettaa opittuja asioita muistiinsa ennen itsenäisen elämän aloittamista.

Helena Telkänranta on eläin- ja ympäristöaiheisiin erikoistunut tiedetoimittaja ja tietokirjailija sekä Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Norsuhankkeesta lisää: www.wepa.su

Julkaistu Tiede-lehdessä 2/2012.

Oppilaana aasiannorsu

– Säkäkorkeus 2,5–3 metriä

– Pituus 5,5–6,4 metriä

– Paino 2 700–5 000 kilogrammaa

– Elää Etelä- ja Kaakkois-Aasiassa

– Luonnonvaraisina enintään 33 000 yksilöä, vankeudessa noin 15 000.

Tiedot: WWF

 

Oli aika saada kärsäänkäyvää koulutusta

Vuonna 2005 aloin työmatkalla Nepalissa ideoida hanketta, jossa norsunkouluttajien ulottuville ensi kertaa tuotaisiin käyttäytymistieteellistä osaamista. Se auttaisi opettamaan palkitsemalla ja totuttamalla perinteisten satuttamisen ja pelottelun sijaan.

Joskus tällainen tilanne osuu kohdalle. Tiedonvälityksen ammattilaista alkaa kaihertaa, kun maailmalla törmää konkreettiseen ongelmaan, jossa auttaisi, että tieteeseen perustuva tieto kulkeutuisi sen tarvitsijoille.

Onneksi yllättävän moni haave on toteuttavissa, jos on valmis työskentelemään kelloon katsomatta eikä kuuntele niitä, jotka alussa sanovat, ettei se onnistu.

Norsu on Aasian traktori

Aasiassa on kymmenkunta maata, joissa työnorsu on yhtä jokapäiväinen näky kuin traktori meillä. Norsuja tapaa metsätöissä, turisteja kyyditsemässä, luonnonsuojelualueiden vartijoilla ja katukerjäläisillä.

Lähes kaikki norsut koulutetaan ikivanhoin, väkivaltaisin menetelmin, joissa eläin lannistetaan ja opetetaan pelkäämään ihmistä. Välineinä käytetään teräaseita, ja toisinaan norsuja kuolee koulutusvammoihin. Toisinaan taas kuolee kouluttajia ja norsunajajia, kun pahoinpidellyltä norsulta palaa pinna. Menetelmistä on väitelty kiivaasti muun muassa Intiassa, mutta juuri mitään parannusta ei ole saatu aikaan.

Jo kuusi kurssia takana

Ympäristöjärjestö WWF:n tuella käynnistin Nepalissa hankkeen, jossa ongelmaa lähestyttiin uudella tavalla. Emme alkaneet kritisoida paikallisten norsunkouluttajien tapoja, vaan tarjosimme yhteistyötä: tilaisuutta oppia vierailevilta länsimaisilta asiantuntijoilta uusia menetelmiä, joilla norsut oppivat nopeammin eikä niitä tarvitse vahingoittaa.

Kuuden viime vuoden aikana asiantuntijat ovat pitäneet Nepalissa kuusi kurssia. Niiden ansiosta norsujen koulutus koko maassa on muuttunut eläimille ystävällisemmäksi ja kouluttajien työturvallisuus on parantunut. Ihmiset ovat innokkaita oppimaan lisää. Parhaillaan hanke on laajenemassa Intiaan.

Helena Telkänranta

Koko tapasi monia kuuluisuuksia. 2016 se sai näppäillä Red Hot Chili Peppersin Flean bassoa. Kuva: FolsomNatural/Wikimedia Commons
Koko tapasi monia kuuluisuuksia. 2016 se sai näppäillä Red Hot Chili Peppersin Flean bassoa. Kuva: FolsomNatural/Wikimedia Commons

Mikä motivoi gorillaa oppimaan ja käyttämään viittomia? kysyi Tiede 22 vuotta sitten. Uteliaisuus, halu pyytää jotain, halu jutella, halu ilmaista tunteita, vastasi Francine Patterson, maailmankuulu Kokon kouluttaja.

Yksi ihmisten ikiaikaisista haaveista on kyky puhua eläinten kanssa samalla kielellä. Mitä eläimen päässä liikkuu? Voisiko sen aivoituksia ymmärtää? Vai olisiko eläimen sisäinen maailma yhtä vieras kuin ulkoavaruudesta tupsahtaneen muukalaisen?

Psykologi Francine Patterson on nähnyt Koko-gorillan kasvavan yksivuotiaasta aikuiseksi ja on opettanut sille amerikkalaista ameslan-viittomakieltä. Kokon vertaaminen avaruusolioon huvittaa Pattersonia:

– En voisi ajatella Kokoa ”vieraan älyn” edustajaksi, sillä sen kasvattaminen on ollut kuin lapsen kasvattamista. Sillä on jopa ollut uhmaikänsä kuten ihmislapsella.

Ainoat hetket, jolloin Patterson myöntää hänen ja Kokon välillä olevan ymmärtämisvaikeuksia, ovat silloin, kun Koko käyttää viittomakieltä luovasti ja keksii omia viittomia.

Vuosi sitten Kokoa laihdutettiin keventämällä sen ruokavaliota. Tällöin viherrehusta tuli Kokolle merkittävä puheenaihe, ja koska sen sanavarastossa ei ollut sopivaa viittomaa, se kehitti uuden koskettamalla kämmenensä sisäreunalla ohimoaan muhkeiden kulmakaariensa vierestä.

– Koko turhautui yrittäessään saada meitä ymmärtämään uuden viittomansa merkitystä, ja ,e turhauduimme yrittäessämme tulkita itsepäisesti päätään osoittelevaa gorillaa, muistelee Patterson.

– Lopulta pääsimme samalle aaltopituudelle, mutta vasta paljon myöhemmin tajusimme, miksi Koko viittoi ohimoonsa. Viherrehu, englanniksi browse, kuulostaa melkein samalta kun kulmakarva, (eye)brow. Koko oli kuullut ihmisten käyttävän molempia sanoja ja tiesi niiden merkitykset – testien mukaan se pystyy kääntämään puhuttua englantia viittomakielelle – ja ilmeisesti teki omat johtopäätöksensä sanojen samankaltaisuudesta.

Koko Koko-projekti on pitkäaikaisin laatuaan. Kun Patterson aloitti 1972, psykologit Allan ja Beatrice Gardner olivat juuri osoittaneet, että simpanssille voidaan opettaa viittomakieltä. Gorilloja kuitenkin pidettiin juroina ja yhteistyöhaluttomina, eikä niiden älystä tai oppimiskyvystä tiedetty juuri mitään.

Afrikassa vuorigorilloja tutkineen Dian Fosseyn ohella Francine Patterson on muuttanut yleisen mielikuvan gorilloista: vaarallisina hirviöinä pidetyt eläimet on alettu mieltää lempeiksi jättiläisiksi.

Kolmella merkillä alkuun

 Koko on naaras ja kuuluu läntiseen alankogorillarotuun, joka on kotoisin Länsi-Afrikan sademetsistä. Se syntyi San Franciscon eläintarhassa 1971 heinäkuun neljäntenä eli Yhdysvaltain kansallispäivänä ja sai siksi japaninkielisen nimen Hanabi-Ko, ilotulituslapsi. Kun Patterson alkoi opettaa Kokoa, se oli vuoden ikäinen.

Patterson sai Kokon kiinnostumaan käsistään puhkumalla höyryä gorillasuojan ikkunoihin ja piirtämällä niihin sormellaan. Koko matki innokkaasti. Viittomakielen opetus aloitettiin näyttämällä gorillalle esineitä ja asettamalla sen kädet oikeaan viittoma-asentoon.

Alussa Pattersonin tavoitteena oli vain selvittää, pystyikö Koko oppimaan kolme merkkiä: juoma, ruoka ja lisää.

Gorilla osoittautui kuitenkin halukkaaksi viittojaksi, ja vähän yli kolmen vuoden ikäisenä se oli käyttänyt jo yli kahtasataa merkkiä. Näistä 78 täytti Pattersonin asettaman kriteerin, jonka mukaan Kokon katsottiin osaavan viittoman, jos se käytti sitä oikein ja oma-aloitteisesti vähintään puolena kuukauden päivistä.

Patterson tutki Kokon oppimista alusta asti kahdesta eri näkökulmasta. Toisaalta hän kartoitti gorillan kielitaitoa edellä olevan kaltaisten tiukkojen kriteerien mukaan. Toisaalta hän seurasi avoimin mielin Kokon ilmaisuja selvittääkseen, miten se käytti viittomakieltä eri tilanteissa.

Patterson väitteli alankogorillan kielellisistä kyvyistä Stanfordin yliopistossa 1979. Havaintonsa Kokon ensimmäisiltä kymmeneltä vuodelta hän julkaisi Amerikan Psychologist-, American Journal of Psychology-, Journal of Pragmatism- ja Word-lehdissä. Lisäksi hän kirjoitti 1978 yleistajuisen artikkelin National Geographiciin sekä 1981 suurelle yleisölle tarkoitetun kirjan The education of Koko, jonka Otava julkaisi suomeksi nimellä Koko – puhuva gorilla vuonna 1987.

Kirja ei ollut Koko-projektin tilinpäätös, vaan kielikoulutus on jatkunut keskeytyksettä. Koko asustaa nykyisin Gorilla-säätiön tiloissa Kalifornian Woodsidessa. Seuranaan sillä on kaksi urosgorillaa: 23-vuotias ystävä Michael ja 15-vuotias sulhanen Ndume.

Viittomakieli joustaa

Patterson on yhdessä John Bonvillianin kanssa verrannut viittomakielen alkeisoppimista lapsia ja gorilloja opetettaessa. He julkaisivat tuloksensa First Language-lehdessä 1993.

Ameslanin viittomista 10–15 % on ikonisia eli kohdettaan matkivia, ja voidaan teoretisoida, että tällaisia viittomia olisi helpointa oppia. Pattersonin ja Bonvillianin havaintojen perusteella ikonisuus ei kuitenkaan ollut ratkaisevaa sen enempää gorillojen kuin lastenkaan oppimiselle. Lasten kymmenestä eri viittomasta kolmannes oli ikonisia, gorillojen (Kokon ja Michaelin) noin puolet. Viidenkymmenen viittoman sanavarastossa ikonisten osuus säilyi likipitäen samana.

Puhuvat lapset käyttävät selvästi enemmän kysymystä tai tarkoitusta ilmaisevia sanoja (esim. ”what” tai ”for”) kuin viittovat lapset tai Pattersonin gorillat. Kymmenen sanan tai viittoman sanavarastosta oli puhuvilla lapsilla tällaisia sanoja 6 %, viittovilla lapsilla ja gorilloilla ei yhtään. 50 sanaa tai viittomaa osaavilla vastaavat osuudet olivat 4 %, 1 % ja 0 %.

Pattersonin mukaan sanallinen kysymys ei viittomakielessä olekaan yhtä luonteva kuin kysyvä katse. Jälkimmäistä käyttävät niin ihmiset kuin gorillat. Koko ja Michael ovat sittemmin viittoneet kysymyssanojakin silloin tällöin, Koko useammin kuin Michael.

Jotkut tutkijat ovat sitä mieltä, ettei viittovien apinoiden voi väittää oppineen kieltä, koska ne eivät näytä ymmärtävän sanajärjestyksen merkitystä. Tähän päätyi Nim-simpanssia kouluttanut Herb Terrace. Toisaalta Roger Foutsin opettama Lucy-simpanssi ymmärsi eron esimerkiksi lauseiden Roger kutittaa minä ja minä kutittaa Roger välillä.

– Kokon ja Michaelin viittomasarjoissa ilmenee kyllä sanajärjestystä, Patterson kertoo. – Mutta järjestys ei ole puhutun englannin kielen mukainen – kuten ei ameslanissa yleensäkään.

Patterson huomauttaa lisäksi, ettei sanajärjestys ole viittomakielessä yhtä keskeinen asia kuin puhutussa kielessä, joka on lineaarinen sanajono. Viittomia voidaan nimittäin yhdistellä niin, että yksi ele vastaa useaa sanaa.

Keksii omia nimiä

Ollessaan nykyään ihmisten seurassa Koko aloittaa useimmat keskustelut, ja sen viittomasarjat ovat yleensä 3–6 merkin mittaisia. Se käyttää aktiivisesti noin 500:aa viittomaa ja on vuosien mittaan käyttänyt yli 400:aa muuta. Koko ymmärtää noin 2 000 puhuttua englanninkielistä sanaa. Michael käyttää aktiivisesti yli 350:tä viittomaa; Ndumelle ei ole opetettu viittomakieltä.

Koko ja Michael viittovat jonkin verran keskenään, mutta antoisimmin gorillakolmikko viestii omilla ilme-, ele ja äänisignaaleillaan.

– Tuntuu, että niiden kieli on paljon ihmisten kieltä tehokkaampaa, nauraa Patterson.

Mikä sitten motivoi gorilloja oppimaan ja käyttämään viittomia?

– Uteliaisuus, halu pyytää jotakin, halu jutella asioista, halu ilmaista tunteitaan, Patterson luettelee. – Gorillat saattavat myös kommentoida tapauksia, jotka ovat sattuneet äskettäin.

Koko on keksinyt omia nimityksiä monille asioille. Esimerkiksi nainen on sille huuli ja mies jalka.

Se osaa myös olla näsäviisas. Kerran se piteli valkoista pyyhettä ja viittoi yhä uudestaan punainen, vaikka kouluttaja vakuutti sen olevan väärässä. Lopulta Koko osoitti virnuillen pientä punaista nukkahöytyvää, joka oli tarttunut pyyhkeeseen.

Koko myös leikkii mielikuvilla ja vitsailee. Imettyään kerran letkulla vettä se nimitti pitkään jälkeenpäin itseänsä elefanttigorillaksi. Kerran se pyysi kaatamaan juomaa ensin nenäänsä, sitten silmäänsä ja lopuksi korvaansa – ja nauroi päälle.

Michael taas kerran hämmensi kouluttajansa viittomalla seuraavat sarjat: tyttö, tietää lyö-suuhun, lyö-suuhun punainen puree, tietää, tukka tyttö punainen, huuli (tarkoittaen naista), huuli huuli huuli paha vaiva. Kävi ilmi, että Michael oli nähnyt ennen kouluttajan tuloa pihalla tappelun, jonka oli aloittanut punatukkainen nainen,

– Viittomien oppimista saattaa helpottaa se, että hyvä käsien koordinaatio on luontainen kyky niin ihmiselle kuin ihmisapinoille, sanoo Patterson ja viittaa Sue Savage-Rumbaughin kokeisiin, joissa Kanzi-simpanssille opetettiin iskoksien lyömistä kivestä esi-ihmisten tyyliin.

Kurkistuksia mieleen

Pattersonin gorillojen seurana on ollut sekä koiria että kissoja. Kokolla on nykyäänkin lemmikkinään 11-vuotias kissa, jonka kanssa se leikkii mielellään. Michael puolestaan tulee hyvin toimeen koirien kanssa. Koko ei vaikuta oikein ymmärtävän koirien leikkiä, ja muutkin gorillat hermostuvat, jos ne näkevät koirien kisailevan keskenään; riehakas nahistelu ilmeisesti näyttää niistä tappelulta.

Leikkiessään yksin gorillat ”puhuvat” itsekseen kuten lapset. Ne kuitenkin häiriintyvät ja lopettavat viittomisen heti, jos huomaavat jonkun katselevan.

Gorilloilla on eräs asenne, jota Pattersoninkin on vaikea ymmärtää. Ne eivät nimittäin halua nähdä ihmisen ottavan mitään toiselta ihmiseltä.

– En ole varma, miksi ne eivät pidä siitä, Patterson sanoo. – Epäilen kuitenkin syyksi niiden hierarkiakäsityksiä: alempiarvoinen voi antaa tavaroita pois muttei koskaan ottaa niitä ylempiarvoiselta yksilöltä.

Koko pystyy säätelemään tunteitaan. Kun gorillat ovat tyytyväisiä, ne päästävät kehrääviä hyrinöitä. Harmistunut gorilla saattaa puolestaan haukahtaa, mikä Pattersonin mukaan tarkoittaa: ”Älä tee noin!”

Haukahdus saattaa päästä esimerkiksi jos ruoka-aikana tarjoilu on hidasta. Tällöin hoitajilla on tapana pitää muutaman minuutin tauko, koska ärtynyt gorilla voisi teoriassa käydä heihin käsiksi.

– Kerran olin keskustelemassa avustajan kanssa, kun Koko haukahti, Patterson kertoo. – Nyt meidän täytyy odottaa hetki, sanoin. Mutta Koko kehräsikin heti perään eli antoi hyvän olon signaalin. Ilmeisesti se tahtoi kertoa, ettei tarkoittanut mitään pahaa.

Hermostuessaan gorillat saattavat nimitellä ihmistä esimerkiksi viittomalla sinä likainen vessa. Kokon suosima haukkumasana on lintu, sillä nuorena se hermostui pihalla räksyttäviin närhiin.

Se ei kuitenkaan periaatteessa halua loukata toisten tunteita. – Pyysin kerran Kokoa nimittelemään erästä henkilöä, Patterson muistelee. – Odotin kirousten ryöppyä mutta yllätyksekseni se viittoikin: Koko kohtelias.

Jos saisit tilaisuuden, mitä sinä kysyisit gorillalta?

Petri Riikonen on Tiede 2000 -lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede 2000 -lehdessä

2/1996 ja tiede.fi:ssä helmikuussa 2002

Päivitetty 22.6.2018

Koko projektin tapahtumia

1972 Francine Patterson alkaa opettaa viittomakieltä yksivuotiaalle Koko-gorilla-naaraalle tavoitteenaan tutkia gorillan kielellisiä kykyjä.

1974 Koko muuttaa San Franciscon eläintarhasta Stanfordin yliopiston alueelle.

1976 Gorillasäätiö perustetaan. Kolmi-vuotias Michael-uros otetaan projektiin toiseksi gorillaksi.

1977 Patterson saa tutkimusapurahan National Geographic Societylta.

1979 Gorillasäätiö muuttaa Kalifornian Woodsiden metsäiselle ylängölle.

1985 Ronald Cohnin valokuva Kokosta ja sen lemmikkikissasta valitaan Time-lehden vuoden kuvaksi.1990 Havaijin Mauin saarelta valitaan paikka tulevalle gorillojen suojelualueelle.

1992 11-vuotias Ndume-gorillauros liitetään joukkoon siinä toivossa, että se pariutuisi Kokon kanssa.

1996 Koko täyttää 25 vuotta heinäkuun neljäntenä päivänä.

1997 Koko-projekti on jatkunut 25 vuotta.

2017 Koko-projekti täyttää 45 vuotta.

19.6.2018 Koko kuolee nukkuessaan 46 vuoden iässä.

 

Mitä on ameslan?

Amerikkalaisten kuurojen viittomakieli, American sign language eli ameslan, on Yhdysvaltojen neljänneksi käytetyin kieli.

Yksittäinen viittoma voi merkitä kirjainta, sanaa tai sanayhdistelmää. Viittomat voivat olla täysin keinotekoisia. Ne voivat myös olla ikonisia eli matkia kohdettaan tai metonyymisiä eli liittyä jotenkin kohteeseensa.

Keinotekoinen on esimerkiksi viittoma isä, jossa asetetaan avoimen käden peukalonpää otsaa vasten.

Ikoninen on esimerkiksi syödä, jossa kättä liikutetaan suuta kohti ja pois kuin vietäisiin suupaloja huulille.

Pikkuleipä on metonyyminen viittoma: kädellä ”leikataan” toista kämmentä kuin paloiteltaisiin taikinaa.

Venäjän MM-kisojen virallinen ottelupallo on Telstar18. Adidas on valmistanut kisapallot vuodesta 1970. Kuva: Wikimedia Commons

Tulevaisuuden huippufutarin peliasuun kuuluu älysiruja ja antureita, jotka rekisteröivät joka liikkeen, ja älypallo raportoi maalit ilman tuomaria.

Mistä tulevaisuudessa keskustellaan, jos jalkapallo-ottelun tuomitsemisestakin poistetaan inhimilliset erehdykset? miettii moni penkkiurheilijaveteraani. Viime vuonna kansainvälinen jalkapalloliitto Fifa nimittäin hämmästytti maailmaa ryhtymällä kokeilemaan älysirutekniikkaa tuomitsemisen apuna.

Teknisen avun mahdollisuus ei ole uusi asia mutta valmius sen hyväksymiseen on.

Aiemmin tuomarin näköaistin avittamiseen on suhtauduttu nihkeästi. Kun televisiokamerat ilmestyivät kentän laidalle 1950-luvulla, tulivat pian myös nauhoitetut ja hidastetut otokset. Äkkiä kävi mahdolliseksi tutkia rauhassa, menikö pallo todella maaliin ja tuomitsiko tuomari oikein. Fifa reagoi päättämällä, että nauhoitukset jätetään huomiotta. Tuomarin sana on laki, näkyi filmillä mitä tahansa.

Yksi seuraus päätöksestä on ollut ikuinen kiista siitä, oliko Englannin joukkueen hyökkääjän Geoff Hurstin kolmas maali MM-finaalin jatkoajalla vuonna 1966 oikea maali vai ei. Hurstin laukaus osui poikkipuuhun ja kimposi alas, mutta minne? Tuomari, joka näki tilanteen heikosti, päätti, että pallo oli maalissa, mutta moni on tuomiosta edelleen eri mieltä.

Nyt linja on muuttumassa jalkapallomaailmassa. Testattavassa seurantajärjestelmässä pallo ilmoittaa sijaintinsa tietojärjestelmään. Tuomari kantaa ranteessaan älyrengasta, joka piippaa, kun tulee maali.

Paikannusanturit palloon ja sääriin

Jalkapallon seurantalaitteisto on kehitetty saksalaisessa tutkimuslaitoksessa Fraunhofer-instituutissa, ja sen on valmistanut saksalainen yritys Cairos Technologies AG. Saksalaiset toivoivat, että älypalloa olisi potkittu jo tämän kesän ottelussa. Näin MM-kisojen isäntämaa olisi päässyt esittelemään tekniikkaansa oikein leveällä rintamalla.

Kehitystyö osoittautui kuitenkin odotettua työläämmäksi ja hitaammaksi. Fifa testasi älypalloa nuoriso-otteluissa viime syksynä. Seurantajärjestelmä havaitsikin kaikki maalit 32 ottelun sarjassa. Valitettavasti tietokone kirjasi maaleiksi myös joitakin ohi menneitä laukauksia. Siksi Fifa heitti älypallon takaisin insinööreille luotettavuuden parantamista varten.

Ensimmäinen yritys oli ehkä hiukan ahne. Heti alussa yritettiin luoda laitteisto, joka kerää valtavasti tietoa.

Cairoksen seurantajärjestelmässä pallon mikrosiru lähettää 2 000 kertaa sekunnissa paikannustietoja antenneihin, jotka sijaitsevat kentän laidalla. Yhtiön mukaan pallon sijainti pystytään määrittämään puolentoista sentin tarkkuudella. Mahdollista on mitata myös pallon nopeus, kiihtyvyys, lämpötila ja paine.

Myös pelaajalla on älysiru kumpaankin säärisuojukseen piilotettuna. Älysiru kertoo hänen sijaintinsa, nopeutensa ja kiihtyvyytensä. Hänen potkaistessaan palloa pystytään mittaamaan laukaisun nopeus. Mittaustuloksista saadaan selville myös askeltiheys ja askelten pituus.

Kilpailijat ovat huomanneet Cairoksen hankkeen vaikeudet. Tanskassa Goalref-niminen yritys on kehittänyt seurantalaitteistoa, joka toteaa vain maalit. Tanskalaiset toivovat näin pääsevänsä suurempaan luotettavuuteen.

Älysirutekniikka ottaa ensi askeliaan, mutta suunta on selvä ja heijastaa tekniikan yleistä kehitystä. Sirut ja sensorit tulevat kaikkialle, ja esineet ja ihmiset muuttuvat tietoverkkojen silmuiksi. 

Värinätyynyillä vinkkejä lihaksille

Vielä villimpää on odotettavissa hieman kaukaisemmassa tulevaisuudessa. Ensin tekniikka seuraa pelaajaa etäältä mutta sitten alkaa myös kulkea hänen mukanaan. Taustalla on nouseva tieteenhaara haptiikka, joka tutkii viestin lähettämistä ja vastaanottamista kosketuksen avulla.

Haptiikan tutkija Hendrik-Jan van Veen hollantilaisesta tutkimuslaitoksesta TNO:sta, joka vastaa Suomen VTT:tä, on työtovereineen ideoinut opastavaa peliasua. Urheilijoiden vaatteisiin upotetaan sensoreita, joka mittaavat lihasten toimintaa. Tietokone käsittelee mittaustulokset ja antaa palautetta kosketuksen avulla. Pienet värähtelevät tyynyt kertovat urheilijalle, mitä lihaksia hänen pitäisi käyttää enemmän. Värinä nilkassa voi viestittää, että nyt vauhtia kinttuihin.

Toistaiseksi tekniikkaa ovat testanneet melojat laboratoriossa, mutta tutkijat suunnittelevat asuja myös jalkapallovalmennusta varten.

On helppo kuvitella, miten monipuolisia mahdollisuuksia haptiikka avaa jalkapallossa. Miksei värisijän voi upottaa vaikka pelihousuihin, jolloin haluttaessa saataisiin myös katsojien ja pelaajien välille uudenlaista viestintää. Kannustushuutojen lisäksi suosikkipelaajille voi tulevaisuudessa antaa hellän etäpotkun takapuoleen: Älkää nukkuko! Tsemppiä!

Kun haptiikkaan yhdistetään älykkäät sensoriverkot, syntyy jotain vielä mielikuvituksellisempaa. Joskus verkko pystyy laskemaan optimaalisia syöttöketjuja, ja haptinen värisijä viestittää, mihin suuntaan pitää potkaista. Silloin pelaajilla on jaloissaan todelliset taikakengät.

Video mullisti pelianalyysin

Älysirut ovat vasta tulossa, mutta jalkapallo on teknistynyt ja tieteellistynyt paljon aikaisemmin.

Valmennuksessa video otettiin käyttöön heti, kun kamerat kehittyivät tarpeeksi pieniksi, eli 1970- ja 1980-luvun vaihteessa. Sitä ennen valmentajat ja heidän apulaisensa olivat tarkkailleet peliä kentän laidalta ja tehneet muistiinpanoja kynällä ja paperilla.

Kun kameraan yhdistettiin tietokone, kuvamateriaalista pystyttiin jalostamaan kaikkea mahdollista tietoa kentän tapahtumista. Pelaajat ja valmentaja saattoivat nyt katsoa kuvaruudulta, mitä pelissä todella oli tapahtunut. Pallon ja pelaajien liikkeet, syötöt, laukaisut, haltuunotot ja muut tapahtumat voitiin kirjata tarkasti ja objektiivisesti. Syntyi uusi tieteenhaara, pelianalyysi.

Pelaajan vointia voi valvoa yötä päivää

Mikä sitten on ollut pelianalyysin ja muun jalkapallotutkimuksen arvokkainta antia? Vastaus voi ensi alkuun tuntua yllättävältä.

– Yksilöllisyyden vahvistuminen on ollut tärkein kehitystrendi valmennuksessa ainakin jo 1990-luvulta asti, sanoo biomekaniikan dosentti, ”jalkapalloprofessori” Pekka Luhtanen, joka työskentelee Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksessa Kihussa. Luhtanen on tutkinut Suomessa jalkapalloa ehkä syvällisemmin kuin kukaan muu ja on kansainvälisesti tunnettu pelianalyysin kehittäjä.

Miten niin yksilöllisyys? Jalkapalloahan esitellään malliesimerkkinä tiimityöstä. Tarkemmin katsottuna ristiriitaa ei kuitenkaan ole. Mitä taitavammin jokainen pelaaja hoitaa oman tehtävänsä, sitä hienompaan kokonaistulokseen päästään. Joukkue on sitä parempi, mitä onnistuneemmin osataan sijoittaa oikeat pelaajat oikeille paikoille.

Tekniikka on mahdollistanut entistä paljon yksilöllisemmän valmennuksen. Videolta valmentaja voi tutkia esimerkiksi askelten pituuksia ja tiheyksiä, hetkellisiä asentoja ja nivelten liikelaajuuksia.

Sykemittarilla, joka tuli samoihin aikoihin kuin video eli 1980-luvun alussa, pystytään seuraamaan kuormitusta ja voimavarojen palautumista vaikka vuorokauden läpi.

Mittausten ansiosta pelaaja saa valtavan määrän tietoa itsestään. Vähitellen hän oppii kuuntelemaan kehonsa signaaleja, jolloin laitteita tarvitaan vähemmän. Tekniikka osaltaan auttaa häntä kehittymään ”24 tunnin pelaajaksi”, jota myös lepo, palautuminen ja vapaa-aika auttavat pääsemään parhaaseen mahdolliseen suoritukseen.

Vahvoissa seuroissa, kuten Ajaxissa, valmennus on yksilöllistetty pitkälle. Eri ikäluokkia ja pelin osa-alueita varten on erikoistuneita valmentajiaan. Pelaajat harjoittelevat hyvinkin pienissä ryhmissä.

Pelaajat ovat sekä fyysisesti että psyykkisesti erilaisia. Jotkut ovat perusluonteeltaan hyökkääviä, toiset puolustavia, kolmannet rakentavia. Tarkka tieto pelaajien yksilöllisistä ominaisuuksista auttaa sijoittamaan heidät sopivimmille pelipaikoille. 

Joskus kielteinen tunne onkin hyväksi

Pelaajien fyysisen kunnon ja pelitekniikan lisäksi valmentajien pitää virittää heidän mieltään. Fyysisesti tasavahvojen ja älyllisesti yhtä taitavien joukkueiden ottelussa tuloksen ratkaisevat tunteet. 

Liikuntatieteiden tohtori Pasi Syrjä Jyväskylän yliopistosta on tutkinut, miten huippujalkapalloilijan tunteet vaikuttavat hänen pelituloksiinsa. Tulokset rikkovat tavanomaisia myyttejä.

Olemme tottuneet pitämään itsestään selvänä, että urheilussa ja muuallakin myönteiset tunteet parantavat suoritusta ja kielteiset vahingoittavat. ”Ajattele positiivisesti”, neuvovat konsultitkin.

Tutkijat ajattelivat samalla tavoin aina 1990-luvulle saakka. Tunteiden tutkimus lähti liikkeelle sotilaspsykologiasta. Psykologit tutkivat toisen maailmansodan aikana sotilaan ahdistusta taistelukentällä. Ahdistusta totuttiin pitämään häiriönä ja yksinomaan kielteisenä tunteena.

Uudempi tutkimus on osoittanut, että myös kielteiset tunteet voivat olla hyödyllisiä ja myönteiset haitallisia. Kielteinen ja epämiellyttävä tunne on joskus tehokas ja stimuloiva. Myönteinen tunne voi olla myös lamaannuttava.

Joitakin auttaa jopa pelokkuus

Syrjän väitöskirjatutkimuksessa pelaajat kuvasivat tunteitaan useilla kymmenillä adjektiiveilla.

Tuskin on yllättävää, että ”latautunut”, ”motivoitunut” tai ”sähäkkä” tunne yhdistyi onnistumisen kokemukseen. Yhtä odotettavissa on, että jos on "väsynyt", "haluton" tai "veltto" olo, tuloksia syntyy huonosti.

Mielenkiintoista sen sijaan on, että löytyi positiivisia mutta haitallisia tunteita. Vahingollisia positiivisia tunteita pelaajat luonnehtivat useimmiten sanoilla "huoleton", "tyytyväinen" ja "tyyni".

Kielteisiä mutta hyödyllisiä tunteita kuvasivat esimerkiksi adjektiivit "jännittynyt", "tyytymätön" ja "hyökkäävä".

Mutta tässä ei ollut vielä kaikki. Hyödyllisten ja haitallisten tunteiden valikoima vaihteli pelaajasta pelaajaan. Esimerkiksi "huoleton" tunne vaikuttaa moniin pelaajiin haitallisesti mutta joihinkin myönteisesti. "Pelokas" tunne on useimmille haitaksi mutta joillekin hyödyksi.

Tieto omasta tunneprofiilista auttaa pelaajaa vahvistamaan juuri niitä tunteita, jotka auttavat häntä saavuttamaan parhaat tulokset. Näin valmentaja pystyy yksilöllistämään valmennusta myös tunnepuolella.

Kalevi Rantanen on teknistä luovuutta tutkiva diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 4/2006

Jalkapallon pieni historia

1863 yksitoista englantilaista seuraa sopivat jalkapallon säännöistä.

1800-luvun loppupuoliskolla tasaisen pyöreä kumikalvo alkaa korvata epäsäännöllisen muotoisen sianrakon jalkapalloissa. Pallon lujittamiseksi uloin kerros ommellaan nahasta. Jalkapallokengät ovat nilkkapituisia ja nappulat metallisia.

1904 perustetaan Kansainvälinen jalkapalloliitto Fifa.

1909 kenkien metallinappulat kielletään vaarallisina ja siirrytään nahkaisiin.

1920-luvulla kehitetään ruuvattavat, vaihdettavat nappulat.

1930 ensimmäiset MM-kisat järjestetään Uruguayssa.

1954 MM-kisat televisioidaan ensimmäisen kerran. Fifa päättää, ettei nauhoituksia käytetä tuomareiden apuna.

1962 tanskalainen Select Sport esittelee 32:sta kuusikulmiosta ommellun pallon. Vuosikymmenen edetessä siirrytään mataliin, ketteriin kenkiin ja kehitetään ensimmäiset täysin synteettiset pallot.

1970 saksalainen Adidas valmistaa ensimmäisen Telstar-kisapallon. Se saa nimensä 1960-luvun Telstar-satelliitista.

1980-luvulla synteettiset pallot syrjäyttävät nahkaiset pallot. Kenkiä parannellaan biomekaanisten mittausten turvin. Valmennuksessa otetaan käyttöön videointiin perustuva pelianalyysi ja sykemittariseuranta.

1990-luvulla palloihin aletaan lisätä polymeerivaahdoista valmistettu sisäkerros, joka nopeuttaa pomppua ja parantaa vesitiiviyttä.

1991 pelataan ensimmäinen MM-ottelu naisten jalkapallossa.

2000-luvulla uudet polymeerimateriaalit vahvistavat ja keventävät kenkiä.

2005 Fifa testaa sijaintinsa ilmoittavaa älypalloa nuorten turnauksessa Perussa. Tekniikka lähetetään jatkokehittelyyn.

2012 Maaliviivakamerat seuraavat maalin syntyä MM-kisoissa Brasiliassa.

2017 Fifa testaa videotuomarointia, Video Assistant Referee -järjestelmää, MM-kisojen esiturnauksessa Confederations Cupissa Venäjällä.

2018 Videotuomarointi, lyhyesti Var, otetaan käyttöön MM-kisoissa Venäjällä. Seurantakamerat paikantavat pelaajat kentällä. Katsomosta saa erityissovelluksella yhteyden vaihtopenkille, ja virallinen kisapallo tarjoaa omistajalleen nfc-sirun välityksellä oheispalveluja.

Aikajana päivitetty 13.6.2018