Lintumaailmassa tiedon kulku yli lajirajan on varmistunut. Muillakin eläimillä matkiminen voi olla enemmän sääntö kuin poikkeus.

Teksti: Pekka Rahko





Mikä yhdistää ulkomailla hyvää ravintolaa etsivää turistia ja kevätmuutolta saapuvaa kirjosieppoa? Oikea vastaus on taktiikka: kannattaa mennä sinne, missä paikallisetkin ovat. Kirjosiepon tapauksessa tämä tarkoittaa, että siepot seuraavat, minne paikkalinnut ovat pesänsä perustaneet.

Esimerkeissä on kuitenkin se oleellinen ero, että jälkimmäisessä tieto kulkee kahden eri lajin välillä. Viime vuosina kootun näytön perusteella tällainen ilmiö on luonnossa yllättävän yleinen. Lajienvälinen informaation vaihto onkin käyttäytymisekologian mielenkiintoisimpia uusia tutkimussuuntia.


Yleistä muillakin kuin linnuilla

Lintuekologit ovat jo kauan tienneet, että tietyt lintulajit pesivät lähempänä toisiaan kuin pelkän sattuman perusteella olisi lupa odottaa. Esimerkiksi pohjantikka kaivaa kolonsa usein kanahaukan reviirille, ja järripeippo hakeutuu räkättirastaskolonioiden läheisyyteen. Hyötynä on naapurin tarjoama turva pesärosvoja vastaan. Oululaisbiologit saivat jo 1990-luvulla kokeellisestikin selvitetyksi, että muuttolinnut käyttävät paikkalintuja turvallisen tai laadukkaan pesimäpaikan merkkinä.

Maailmalta tiedetään lukuisia vastaavia esimerkkejä. Eräs eteläamerikkalainen Platysaurus-suvun vyölisko löytää hedelmiä niitä syövien lintujen läsnäolon perusteella. Koralliriuttojen merivuokkoja kodikseen etsivät vuokkokalat hakeutuvat vastaavasti toisten lajien seuraan. Marmorivesilisko puolestaan osaa suunnistaa haisukonnan soidinkurnutuksen ohjaamana kohti mahdollisesti sopivaa pesimälampea.

- Nämä ovat hyviä esimerkkejä siitä, että lajienvälisessä sosiaalisen informaation käytössä tärkeintä ei ole lähisukuisuus vaan elintapojen samankaltaisuus, sanoo tutkija Janne-Tuomas Seppänen Jyväskylän yliopistosta.

- Uskon, että tämä on yleinen ilmiö läpi koko eläinkunnan, enemmänkin sääntö kuin poikkeus, arvioi puolestaan tutkija Jukka Forsman Oulun yliopistosta.

Forsmanin mukaan ilmiö on havaittu hyönteisilläkin, joten kyky ei edellytä edes suurta älliä.


Edullista, koska hillitsee kilpailua

- Yhden lajin yksilö voi käyttää hyväkseen toisen lajin läsnäoloa tai karkeana mittarina toisen lajin tiheyttä, Forsman kuvaa tiedonvälityksen perusteita. Edellytyksenä on, että resurssivaatimukset menevät joltain osin päällekkäin. - Mitä isompi päällekkäisyys, sitä enemmän toista lajia voi hyödyntää.

Toisen lajin tarkkaileminen voi itse asiassa olla parempi idea kuin oman lajin kyyläys, sillä lajitoverin kanssa resursseista joutuu kilpailemaan enemmän.

Toisaalta tietojen saamisen myötä alkaa vastapainoksi muodostua kustannuksia. Mitä hyödyllisempää informaatiota toiselta lajilta saa, sitä todennäköisemmin ajautuu myös kilpailutilanteeseen. - Kun ulkomailla menee paikallisten suosimaan ravintolaan, saa todennäköisesti hyvän aterian, mutta vastineeksi palvelu voi täydessä paikassa olla hidasta, Forsman vertaa.


Suomalaistutkijat alan kärjessä

Forsman perehtyi vuonna 2000 valmistuneessa väitöstyössään lajienvälisen hakeutumisen merkitykseen lintuyhteisöissä. Seppänen väitteli viime kesäkuussa lajienvälisestä sosiaalisesta informaatiosta elinympäristön valinnassa. Nykyisin Jyväskylän yliopiston soveltavan ekologian professorina toimiva Mikko Mönkkönen kuvasi ilmiön ensimmäisen kerran vuonna 1990, joten alan systemaattinen tutkimus on ollut paljolti suomalaisten ansiota.

Forsman ja Seppänen kirjoittivat yhdessä Mönkkösen ja Turun yliopiston tutkijan Robert Thomsonin kanssa Ecology-lehdessä viime vuonna ilmestyneen katsauksen lajienvälisestä sosiaalisesta informaatiosta. Ehkä hieman yllättäen katsaus on ensimmäinen tästä aiheesta.

Seppänen arvioi vähäisen kiinnostuksen johtuneen siitä, että lajienvälinen kilpailu oli ekologiassa pitkään kaiken selittävän säännön asemassa. - Positiivisia vuorovaikutuksia aletaan huomioida vasta nyt, hän toteaa.

- Toisaalta monet tutkijat ovat olleet kiinnostuneita vain yhdestä lajista eivätkä ole tulleet ajatelleeksi, että lajit esiintyvät aina yhteisöissä, Seppänen lisää.


Tintinpönttöihin symbolit

Hätkähdyttävin esimerkki sosiaalisen informaation käytöstä löytyy Seppäsen ja Forsmanin hiljattain Current Biology -lehdessä julkaistusta tutkimuksesta.

Kokeessa tiaisille tarjottiin pesäpönttöjä useilla metsäalueilla. Tiaisparin tehtyä valintansa pöntön seinään maalattiin symboliksi kolmio, ja viereiseen puuhun ripustettiin tyhjä pönttö, johon maalattiin ympyrä.

Sitten muita lintuja odottamaan ripustettiin lähistölle vapaita pönttöpareja, toiseen maalattuna ympyrä, toiseen kolmio. Joillakin tutkimusalueilla käytettiin muitakin symbolipareja mutta aina siten, että alueen kaikki tiaiset pesivät samoin merkityissä pöntöissä.

Varsinaisia koe-eläimiä olivat muutolta palaavat kirjosiepot Oulussa ja sepelsiepot Gotlannissa. Ne saivat valita kuvioiduista pöntöistä mieluisamman, ja vihjeenä oli tiaisnaapurien keinotekoinen "mieltymys" tiettyyn symboliin.


Siepot halusivat saman koristeen

Varhain saapuvat siepot, joilla ei ollut suurta hoppua pesimään, valitsivat pöntön kuviosta riippumatta. Sen sijaan myöhään saapuneista siepoista valtaosa valitsi samanlaisen kuvion kuin alueen tiaisparit. Kiireessä kannatti ottaa oppia jo pesivistä linnuista, lajista viis. Kumpikin sieppolaji, lähes tuhannen kilometrin päässä toisistaan, käyttäytyi kokeessa samoin.

- Informaatiota eniten tarvitsevat linnut kopioivat siis sokeasti jopa tutkijoiden aikaansaamia merkityksettömiä mieltymyksiä, Seppänen korostaa.

Ja mikäs siinä. Jatkaahan moni meistäkin vinkkien ottoa eri lähteistä, vaikka lähdekritiikki joskus pettäisikin. - Ihmisten päätöksentekohan perustuu usein tiedon hankintaan etukäteen: lomalle lähtö, osakkeiden osto, ravintolan valinta ja niin edelleen, Forsman miettii. Miksei sama voisi toimia eläimilläkin?


Pekka Rahko on biologi ja sanomalehti Kalevan uutistoimittaja.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.