Kala ei ole kylmä ainakaan hoksottimiltaan. Tutkijoiden yllätykseksi jokaisella kalayksilöllä on myös
oma persoonallisuutensa.


Tutkijoiden yllätykseksi jokaisella kalayksilöllä on myös
oma persoonallisuutensa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Sisältö jatkuu mainoksen alla


Siirrän kotiakvaarion lamppua syrjemmälle tipauttaakseni ruokahippuset sisään. Kardinaalikalan poikaset syöksyvät kohti pintaa heti nähdessään valon liikkuvan. Alle viikon ikäiset sintit ovat vielä läpikuultavia ja lähes näkymättömän pieniä. Silti ne ovat jo oppineet, millaiset merkit edeltävät ruoan tuloa.

Nykyään ilmiötä ei tarvitse ihmetellä yksin. Kalojen kognitiivisten kykyjen eli oppimisen, muistin, hahmottamisen ja ongelmanratkaisukyvyn tutkimus on eläintieteen uusimpia ja nopeimmin kasvavia aloja.

- Tutkimus pääsi kunnolla alkuun 1990-luvulla. Nyt julkaistaan joka vuosi pinokaupalla raportteja kalojen oppimisesta, kertoo sähköpostihaastattelussa yksi alan johtavista tutkijoista, Macquarien yliopistossa Australiassa työskentelevä Culum Brown.


Kala oppii ruokatavat ja petopelon

Brown on perehtynyt muun muassa lohiin yhdessä Kevin Lalandin kanssa, joka työskentelee St. Andrewsin yliopistossa Britanniassa.

Nuoret lohet oppivat, mikä on syötävää, tarkkailemalla kokeneempia yksilöitä. Kun lohenpoikasia pidettiin akvaariossa pareina, joissa toinen kala oli kokenut ja toinen kokematon, kaikki noviisit oppivat napsimaan samaa ruokaa kuin konkarit. Yksin pidetyistä lohista uutta ruokaa oppi syömään vajaat kolme neljännestä. Sen sijaan niistä poikasista, joilla oli parinaan toinen kokematon, vain puolet alkoi käyttää uutta ravintoa. Lohenpoikanen siis luottaa kaverin esimerkkiin siinä määrin, että osaamattoman kumppanin seurassa siitä tulee avuttomampi kuin yksinään!

Monet kalat eivät osaa lainkaan pelätä petoja, elleivät ne ole nähneet toisten esimerkkiä. Tätä on tutkittu Suomessakin (ks. Sinttikoulussa reputtaneet syödään, Tiede 4/2003). Ekologian dosentti Heikki Hirvosen johtamissa tutkimuksissa treenataan lohikalojen viljeltyjä poikasia varomaan petokaloja, jotteivät ne luontoon laskettuina tulisi syödyiksi yhtä helposti kuin viljelylaitosten poikaset yleensä.

Kyky sosiaaliseen oppimiseen on erityisen hyödyllinen juuri petopelossa, koska itse kokeillen ensimmäinen virhe voi jäädä viimeiseksi. Sosiaalista oppimista esiintyy eri kalalajien muodostamissa sekaparvissakin, joissa yksilöt oppivat myös toisten lajien pakoreaktioista.

Oppimisen yksinkertaisimpiin muotoihin kuuluu tottuminen. Jos mökkilaiturin alla oleileva kalaparvi huomaa, ettei ihmisten liikuskelu laiturilla aiheuta niille vaaraa, ne alkavat suhtautua asiaan rennosti eivätkä väräytä eväänsäkään paetakseen.


Osaa painaa vipua saadakseen ruokaa

Vaativimpien älyllisten kykyjen tutkijat keskittyivät pitkään nisäkkäisiin ja lintuihin. Nyttemmin kaloille on kehitetty oma versio oppimiskokeiden tehtävästä, jossa eläimen on painettava vipua saadakseen ruokapalkinnon.

Brown ja Laland kertovat kala-alan tieteellisen julkaisun Fish and Fisheries -lehden kognitioteemanumerossa, että nuoret meribassit oppivat akvaariossa painamaan vedenalaista vipua saadakseen ruokapalan, kun ne olivat ensin katselleet toisia meribasseja, jotka oli etukäteen opetettu tekemään näin.


Myös kulkureitit ja paikat opitaan

Luonnossa kalat joutuvat ratkaisemaan myös sen ongelman, että hyvät ruokailupaikat, turvalliset nukkumapaikat ja otolliset kutupaikat ovat usein aivan eri alueilla.

Keltamurisija on koralliriutoilla elävä kalalaji, jonka parvet vaeltavat päivittäin nukkumapaikoilta ruokailualueille ja takaisin. Välillä joukkoon liittyy nuoria, kokemattomia yksilöitä, jotka oppivat näin reitin. Se, että reitti tosiaan opitaan, on testattu siirtämällä merkittyjä nuoria yksilöitä nukkumapaikasta toiseen ja seuraamalla, minne ne menevät.

Kun nuoret kalat siirrettiin paikkaan, josta aikuiset oli sitä ennen poistettu, nuoret käyttivät samaa reittiä kuin ennenkin. Sen sijaan kun nuoret siirrettiin paikkaan, jossa oli aikuisia lajikumppaneita, ja nämä poistettiin sieltä vasta kahden päivän kuluttua, nuoret ehtivät oppia senioreilta uuden reitin ja käyttivät sitä näiden kadottuakin.

Toinen paljon tutkittu koralliriuttojen asukki on sinipäähuulikala, jonka kutupaikat pysyvät samoina sukupolvien ajan. Kun kokonainen populaatio pyydystettiin kokeeksi pois asuinsijoiltaan ja tilalle tuotiin uusi joukko sinipäähuulikaloja, uudet valitsivat kutuaan varten eri paikat kuin edeltäjänsä - ja sen jälkeen nämä uudet paikat pysyivät taas käytössä sukupolvien ajan.


Yksilöillä oma persoonallisuutensa

Oppimisen ohessa muutkin kalamaailman salat ovat alkaneet aueta tutkijoille. Monilla kaloilla on osoittautunut olevan pitkä muisti. Melko yleistä on myös yhteistyö ruoan etsinnässä ja petojen välttämisessä.

Uusin aluevaltaus on kalayksilöiden persoonallisuuden tutkimus.

- Itse aloin tutkia kalojen persoonallisuuseroja muutamia vuosia sitten. Tosin en silloin vielä tiennyt tutkivani niitä, Heikki Hirvonen naurahtaa. Varsinaisesti hän oli selvittämässä saimaannieriän poikasten synnynnäistä kykyä välttää erilaisia petokaloja eri keinoin, mutta tuloksissa oli jotain outoa.

Aikansa pähkäiltyään Hirvonen huomasi havaintoaineistossaan lainalaisuuden, jota ei ollut tutkimusta suunniteltaessa tullut edes mieleen etsiä. Nieriänpoikaset välttivät eri petoja eri tavoin, kuten oli ounasteltukin: aktiivisesti saalistavaa kuhaa varottiin pysymällä hipi hiljaa, pohjalla vaanivaa madetta taas paettiin kauemmas.

Mutta lisäksi eri nieriäpoikueissa olikin erilaisia persoonallisuuksia. Jotkin menivät heti varuilleen sekä kuhan että mateen läheisyydessä eivätkä muulloinkaan olleet kovin aktiivisia. Toiset lähestyivät kaikkia petokaloja "henkseleitä paukutellen" ja olivat muissakin tilanteissa aktiivisia.

- Ekologit ovat yleensäkin törmänneet eläinten persoonallisuuksiin tavallaan vahingossa, Hirvonen kertoo.

- Aiemmin ajateltiin, että eläimen sisäinen fysiologinen tila ratkaisee, miten se käyttäytyy ristiriitatilanteessa, esimerkiksi kun se tietää, että saalistusriski on olemassa, ja silti on nälkä.

- Näitä tilanteita on tutkittu 1980-luvulta asti, ja tutkimusta ovat hankaloittaneet juuri yksilöiden suuret erot. Vaikka koetilanteet tehdään samanlaisiksi, eläimet käyttäytyvät eri tavoin. Joku ottaa riskin siitä huolimatta, että sen ei muka pitäisi, ja joku toinen ei ota sitä silloinkaan, kun sen pitäisi ottaa.

Yksilöiden väliset synnynnäiset erot vaikuttavat dramaattisesti siihenkin, millaiset mahdollisuudet opilla on mennä perille.

- Omissa kokeissamme harjoittelu paransi kaikkien kalanpoikasten kykyä välttää petoja. Oppimisen vaikutus oli kuitenkin pieni verrattuna siihen, kuinka suuria synnynnäiset erot olivat, Hirvonen kertoo. - Lisäksi joidenkin yksilöiden synnynnäinen reaktio petoihin oli heikko mutta oppimiskyky hyvä, toisten taas päinvastoin.


Kala kartoittaa toisen luonteen

Kalojen persoonallisuuseroja havainnoivat tutkijoiden lisäksi myös kalat itse. Brown ja Laland raportoivat Fish and Fisheries -lehdessä, että kirjolohet seuraavat sivusta lajikumppanien yhteenottoja ja ottavat näkemästään vaarin. Jos toinen kamppailijoista on erityisen aggressiivinen, sivustakatsojat suhtautuvat siihen vastedes varovaisemmin. (Ks. samaa havaintoa sinisuuhautojista uutisessa Kalakin pystyy logiikkaan, Tiede 3/2007, s. 9.)

Tämä tietysti edellyttää, että kalat tunnistavat toisensa yksilöinä. Se sujuu niiltä tutkimusten mukaan mennen tullen. - Kalat pystyvät tunnistamaan tutut lajitoverit paitsi ulkonäön myös hajun perusteella, Hirvonen kertoo.
Brown ja Laland huomauttavat artikkelissaan, ettei kalaparvien koostumus ole sattumanvarainen. Usein kalat ryhmittyvät koon, sukupuolen ja loistilanteen sekä aiempien tuttavuuksien ja muiden kokemusten mukaan.


Nyt tutkitaan sosiaalisia verkostoja

Yksilöllisyyden hoksaaminen on poikinut kalaparvien rakenteen tutkimukseen uuden haaran, sosiaalisten verkostojen mittaamisen.

Walesin yliopiston tutkija Darren Croft kollegoineen on tarkkaillut kahta lajia: kolmipiikkiä, joka on pieni, suomalaisissakin vesissä esiintyvä kala, ja akvaariokalana suositun miljoonakalan keskiamerikkalaista villimuotoa. Kummaltakin löytyi mutkikas sosiaalinen verkosto, joka oli myös "klikkiytynyt", eli yksilöillä oli taipumus liikkua juuri tiettyjen kaverien seurassa.

Miljoonakalatutkimuksessaan Croft ja kumppanit merkitsivät parvien jokaisen kalan yksilöllisesti. He havaitsivat, että erityisesti naaraissa on usein yhdessä oleskelevia kaksikkoja. Tämä on kiinnostavaa, koska kumppanuussuhteet ovat yhteistyön evoluution välttämätön edellytys. Entuudestaan oli tiedossa, että miljoonakalat tekevät yhteistyötä petokaloja tarkkaillessaan.

Tutkijat laskivat, että keskimääräisellä miljoonakalalla oli kumppanuussuhde joka seitsemänteen saman populaation lajitovereista. Joukossa oli kuitenkin erityisen sosiaalisia yksilöitä, joilla oli paljon enemmän kontakteja kuin toisilla. Sosiaalisessa verkostossa nämä yksilöt toimivat solmukohtina.

Miljoonakalojen maailmasta löytyi siis vastine ihmisten "maailma on pieni" -ilmiölle: jokainen meistä on yhdistettävissä keneen tahansa muuhun maailman ihmiseen keskimäärin noin kuuden kontaktin kautta juuri siksi, että joillain yksittäisillä ihmisillä on erittäin paljon kontakteja.

Villien miljoonakalojen maailma vain on pienempi kuin meidän. Croftin tutkimassa populaatiossa mitkä tahansa kaksi yksilöä voitiin yhdistää toisiinsa keskimäärin kahden muun kautta.

Tehokkaasti toimivan verkoston syntyminen edellyttää nimenomaan yksilöiden välisiä sosiaalisuuseroja, olivat kyseessä sitten ihmiset tai kalat, koska tällöin syntyy solmukohtia, joista tieto leviää moneen suuntaan. Kun polku mistä tahansa yksilöstä toiseen on lyhyt, informaatio siirtyy yhteisön sisällä nopeasti - tosin samoin tekevät myös taudit.


Kaikki sukuhaarat pitkälle kehittyneitä

Mutta miten tämä kaikki on mahdollista? Kuinka kalat ovat voineet yhtäkkiä muuttua kylmistä, tunteettomista fileistä oppivaisiksi ja verkostoituviksi persoonallisuuksiksi?

Uudet havainnot selittyvät sillä, että evoluution tutkimuksen kehittyminen on kumonnut vanhan käsityksemme kalojen paikasta eläinkunnan sukupuussa.

Aiemmin kaloja pidettiin alempina, vähemmän kehittyneitä eläiminä kuin esimerkiksi meitä nisäkkäitä. Samaan tikapuumalliin sisältyi ajatus, että ihminen olisi luomakunnan kruunu, johon evoluutio olisi huipentunut.

Nykykäsitys evoluutiosta on pikemminkin viuhkamainen. Esimerkiksi nisäkkäiden sukupuu on haarautunut moneen suuntaan kuin pensas. Ihmiselle on kehittynyt muun muassa kieli ja kasautuva kulttuuri, lepakoille puolestaan lentotaito ja kaikuluotaus, eikä ole tieteellistä perustetta pitää jotain näistä muita kehittyneempänä ominaisuutena.

Brownin ja Lalandin mukaan kalojen ja maalla elävien selkärankaisten eläinten hermoston rakenteessa ja toiminnassa on niin paljon yhtäläisyyksiä, että aivotoiminnan monien muotojen on täytynyt syntyä jo ennen kehityslinjojen erkaantumista.

Nisäkkäät ja kalat polveutuvat nelisensataa miljoonaa vuotta sitten eläneestä yhteisestä kantamuodosta, jonka jälkeen pensaan molemmilla haaroilla on ollut yhtä paljon aikaa kehittyä omiin suuntiinsa. Kaloja on pidetty alkeellisempina siksi, että niiden ulkonäkö on muuttunut yhteisten esi-isiemme ajoista vähemmän kuin meidän nisäkkäiden.

Nyt kuitenkin tiedetään, ettei ulkonäön muutosnopeus juuri kerro henkisistä ominaisuuksista. Ihmisen ja simpanssin yhteinen esi-isä näytti nykytiedon mukaan enemmän meiltä kuin simpanssilta. Harva kuitenkaan päättelisi tästä, että ihminen on henkisestikin vähemmän kehittynyt laji kuin simpanssi.


Kalojen yksilöllisyys yllätti tutkijatkin

Brown kertoo sähköpostihaastattelussa, ettei kalojen oppiminen ja muistaminen sinänsä ole juuri yllättänyt tiedeyhteisöä. - Yllättävintä monille tutkijoille lienee ollut se, että niinkin suuri osa kalojen käyttäytymisestä on oppimisen seurausta. Oppimista liittyy jokseenkin kaikkiin kalan elämänalueisiin.

- Persoonallisuusasiassa olemme kohdanneet jonkin verran vastustusta tiedeyhteisössä, Brown kertoo. - Monet tutkijat kieltäytyvät yhä uskomasta, että eläinyksilöiden välillä olisi persoonallisuuseroja, vaikka esimerkiksi koirien ja hevosten koulutuksessa käytetään yleisesti hyödyksi tietoa koulutettavan yksilön persoonallisuudesta. Kuvittele heidän reaktiotaan, kun me puhumme kalojen persoonallisuuksista!

- Mielestäni olisi aika alkaa kohdella kaloja samoin kuin muitakin selkärankaisia, Brown sanoo. - Asenteet kuitenkin muuttuvat vasta, kun yleisesti ymmärretään, että kalat ovat samanlaisia kuin muut, vaikka elävätkin vedessä.

Juuri viimeksi mainittu ominaisuus on pitänyt kalojen maailmaa kaukana omastamme.

- Näyttää olevan kaksi ihmisryhmää, jotka todella osaavat arvostaa kaloja: ne, jotka viettävät paljon aikaa snorklaten ja sukeltaen, ja ne, jotka pitävät kaloja isoissa akvaarioissa, Brown sanoo. - Suuri yleisö sen sijaan näkee kaloja lähinnä siiman päässä tai hyppimässä veneen pohjalla, mikä ei luo kovin inspiroivia edellytyksiä niiden elämän ymmärtämiselle. Kuivalla maalla kalat eivät näytä kovin älykkäiltä.


Helena Telkänranta on eläin- ja ympäristöaiheisiin erikoistunut tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja. Tämän artikkelin tiedonhankintaan hän on saanut rahoitusta Alfred Kordelinin yleiseltä edistys- ja sivistysrahastolta.

Sisältö jatkuu mainoksen alla