Kaikki eivät tarvitse näkymättömyysviittaa. Moni piiloutuu katseilta ryhtymällä läpinäkyväksi. Tätä taitoa tapaa useimmin meressä.

Teksti: Nuutti Kangas

Kaikki eivät tarvitse näkymättömyysviittaa. Moni piiloutuu katseilta ryhtymällä läpinäkyväksi. Tätä taitoa tapaa useimmin meressä.

Julkaistu Tiede -lehdessä 12/2010.

Kadulla ei näe ulkoilutettavan läpinäkyviä koiria, eikä oksalla viserrä lasimaisia lintuja. Maaeläimistä läpinäkyvyyttä esiintyy lähinnä hyönteisissä ja eräissä sammakkoeläimissä.

Sen sijaan merissä läpinäkyvyys on monimuotoista. Meduusoista merisukasmatoihin monet selkärangattomat ovat lasimaisia. Kuuluu joukkoon selkärankaisiakin: useat kalat ovat läpinäkyviä poikasina ja esimerkiksi eräät Antarktiksen lajit aikuisinakin.

Valoa läpäisevät eliöt ovat yleisimpiä avoimilla ulapoilla, missä valo-olot ovat niille suotuisimmat. Lasimaista elämää on kuitenkin myös syvyyksissä, missä valoa tuottavat pääosin eliöt itse.

Miksi juuri vedessä?

Ominaisuuden yleisyyttä vesiympäristössä saattaa osin selittää se, että valtaosa haitallisesta uv-valosta jää veden pintaosiin. Maaeläimelle on isompi riski luopua valoa pysäyttävästä ihosta.

Myös veden valontaitto-ominaisuuksia lienee helpompi matkia kuin ilman. Läpinäkyvyys perustuu suurelta osin valon taittumiseen. Eläimen kudokset taittavat valoa niin, ettei paljastavaa heijastumista synny. Tämä pätee niiden mikroskooppisiin soluelimiinkin.

Valon voi saada kulkemaan lävitsensä myös olemalla hyvin litteä. Riittävästi ohentamalla jopa tiheydeltään metallin veroinen aine muuttuu läpikuultavaksi. Litteä erottuu huonosti myös reunasuunnasta.

Läpinäkyvyyden hyöty on ilmeinen. Se on oiva piiloutumiskeino niin saaliseläimelle kuin saalista vaanivalle pedolle.

Pedoilla on kuitenkin keinoja saada saalis näkyviinsä. Silakka pyrkii havaitsemaan jahtaamansa eliöt taustavaloa vasten ja vaihtaa siksi jatkuvasti katselukulmaa. Toisaalta varjokin voi paljastaa eläimen, joka ei muuten näy. Valo myös polarisoituu eli sen aaltoilu samansuuntaistuu mennessään vettä matkivan eliön läpi, ja mustekalat havaitsevat tämän.

Hyvin herkkä uv-näkö auttaa monia saalistajia. Osa ultraviolettivalosta voi tunkeutua kirkkaassa vedessä jopa sadan metrin syvyyteen mutta pysähtyä läpinäkyvään saaliseläimeen. Jotkin pinnan lähellä elävät oliot päästävät lävitseen jopa uva-valon ja pysäyttävät vain kudoksille haitallisempaa uvb-valoa.

Ruoka häämöttää mahassa

Jos läpinäkyvälle eliölle on tärkeää pysyä näkymättömänä, syöminen voi muodostua ongelmaksi. Ateria nimittäin näkyy helposti vatsanpohjassa.

Chranchiidae-heimon lasikalmarien vatsa piiloutuu heijastamalla valoa. Kalmarit tuottavat valoa bioluminesenssilla, ja vatsan heijastukset sekoittuvat taustavaloon. Lasikalmarien maha on lisäksi neulamainen, ja otukset osaavat pitää sen pystysuuntaisena, jolloin se ei paljastu niiden liikkuessa. Samaa hämäystä käyttävät monet muutkin lajit, esimerkiksi avovedessä elävät Pterotrachea-merietanat.

Melkoinen lasivatsa on eräillä sulkasääskien toukilla. Ne imevät saaliistaan vain vedenväriset nesteet, koska muut läpinäkyvätkin kudokset muuttuisivat näkyviksi ruoansulatuksessa.

Vesidieetti ei kuitenkaan sovi kaikille. Tukevampaa ravintoa kaipaavat sääskentoukat pakenevat ruokailun jälkeen pimeämpiin vesiin.

Vaaleaan vatsan väriin luottavat otukset, jotka pyrkivät sekoittumaan pinnalta tulevaan valoon. Tästä syystä kalojen vatsapuoli on yleisesti vaalea. Väri kätkee kätevästi mahansisällön myös silloin, kun pikkusuolaiseksi on tullut nautituksi biovalaisevia merieliöitä.

Eräiden lasimaisten merietanoiden vatsa on puolestaan pigmentoitunut tummasävyiseksi, jolloin ne sekoittuvat ympäröiviin varjoihin.

Silmät voivat kavaltaa

Myös silmät voivat kavaltaa piilottelijan, koska toimivat silmät eivät voi olla täysin läpinäkyvät. Kaikissa silmissä on näköpigmenttiä, joka ei päästä valoa lävitseen vaan imee sitä.

Monet läpinäkyvät nilviäiset ovat ratkaisseet näköongelman peilisilmillä. Lasikalmarit piilottavat silmien heijastukset itse tuottamaansa taustavaloon. Ne näkevät hyvin, mutta silmät ovat ohuina ja litteinä huomaamattomat varjonhäivähdykset.

Toisella syvyyden äyriäisellä, Phronimalla, on varsinainen lasisilmä. Siinä valo kulkeutuu lasimaisia kuituja pitkin hyvin litteälle verkkokalvolle.

Eläinten kykyjä matkimassa

Läpinäkymisen biologiaa osataan jossain määrin hyödyntää tieteellisissä ja teknisissä sovelluksissa. Geenitekniikalla on esimerkiksi onnistuttu jalostamaan läpinäkyviä kultakaloja. Niitä käytetään joissakin maissa kouluopetuksessa sekä fysiologisessa tutkimuksessa. Vaikkapa sydämen toimintaa voi tarkkailla kalojen uidessa akvaariossaan. Myös syöpäkasvaimen etenemistä on tutkittu läpinäkyvillä kaloilla.

Hyönteisten siivistä on otettu oppia heijastuksen estoon. Yökiitäjän siivessä on nanorakenne, joka ehkäisee heijastusta, ja samaa rakennetta testataan linssioptiikassa.

Yökiitäjän silmät puolestaan hylkivät vettä, ja niiden rakennetta on matkittu auton tuulilasin viimeaikaisessa kehitystyössä. Vettä hylkivä rakenne on parantanut tuulilasin läpinäkyvyyttä kymmenillä prosenteilla.

Eläinten valontuottoa, bioluminesenssia, taas on jäljitelty sähköisesti kauko-ohjattavien sotilaslennokkien naamioinnissa.

Nuutti Kangas on filosofian tohtori ja biologi, joka on tutkinut merieläimiä.

Hämäysvalo auttaa

Monet eliöt tuottavat valoa bioluminesenssilla, jolloin ne tuntuvat paljastavan itse itsensä. Oma valo voi kuitenkin hämätä saaliista tai saalistajaa. Se auttaa eliötä sekoittumaan ympäröivään valoon. Lisäksi se voi toimia houkuttimena tai varoituksena.

Ei vain piiloutumiseen

”Outokala” Macropinna microstoma elää syvyyksissä, ja sillä on silminä kaksi navigointiin erikoistunutta elintä. Ne ovat putkilomaiset ja osoittavat yleensä pintaa kohti, mutta se osaa kääntää niitä nopeasti eri suuntiin. Kalan aivot näkyvät sen otsan läpi. Lasimainen pää ei ole piiloutumiskeino, vaan se toimii suojakupuna kummallisen kalan silmille. Suojakuvusta onkin hyötyä, kuten työmiehelle suojalaseista, kun merkillinen merikala ryöstelee työkseen meduusoiden lonkeroihin takertuneita epäonnisempia kaloja. Hyytelöpeto menettää vaivalla saadun saaliin ja voi vain ihmetellä aivoja ryöstön takana.

Myös omassa silmässäsi on tietysti lasimaiset osansa. Tätä lukiessasi valo kulkeutuu läpinäkyvien sarveiskalvon, linssin ja lasiaisen läpi ja pysähtyy vasta verkkokalvoon. Läpinäkyvä kammioneste ruokkii linssin ja sarveiskalvon soluja veren tavoin. Ihmissilmän toiminnan ymmärrys on osaltaan paljastanut läpinäkyvyyden biologisia periaatteita.

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.