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.