Kuva Shutterstock
Kuva Shutterstock

Uni sopii isolle elimistölle.

Talviunta nukkuvat Suomen luonnonvaraisista eläimistä vain karhu, mäyrä ja supikoira. Ne ovat kooltaan selvästi suurempia kuin talvihorrostajat, joita on maailmassa aika paljon: lepakot, siilit, murmelit, maaoravat, tammihiiret ja osa hamstereista ja pussieläimistä.

Talvilevon tarkoitus on säästää energiaa, ja säästö riippuu eläimen koosta. Pieni eläin säästää suhteessa enemmän, joten ruumiinlämmön lasku ja syvä horros on sille järkevä valinta. Isoilla eläimillä horros säästää suhteessa vähemmän, ja uudelleen lämpeneminen tulisi kalliiksi. Siksi talviuni, jossa energiaa­ säästää lähinnä liikkumattomuus, on isoille hyvä vaihtoehto. Karhukaan ei nuku talviunta niissä maissa, joissa maa pysyy sulana läpi vuoden.

Nykyisin ajatellaan, että kyky horrokseen tai uneen on nisäkkäiden alkuperäinen ominaisuus, joka on syystä tai toisesta evoluution mittaan karsiutunut joiltakin lajeilta. Vaikka molemmat säästävät energiaa, niistä koituu muunlaista rasitusta. Solujen aineenvaihdunta joutuu koetukselle, kun lämpötila sahaa alas ja ylös. Esimerkiksi aivojen muistijälkiä häviää.

Eläimet eivät ole olemassa säästääkseen energiaa vaan lisääntyäkseen. Horros tai talviuni säilyy ominaisuutena sukupolvesta toiseen vain, jos se parantaa jälkeläistuottoa. Mielenkiintoinen havainto on, että eri tavoin horrostavien­ nisäkäslajien sukupuuttonopeus on vuosimiljoonien kuluessa ollut hitaampi kuin lajien, joilta horrostamiskyky on hävinnyt. Kyky säästää horroksella energiaa lepokautena on osoittautunut hyödylliseksi.

Vastaajana Esa Hohtola, eläinfysiologian professori, Oulun yliopisto.

Julkaistu Tiede-lehdessä 2/2014.

Peippo on munallaan mitattuna Suomen kiivi. Kuva: Getty Images

Vatsanseutu pullistuu hitusen vain muninnan lopussa.

Selitys piilee ruumiinrakenteessa. Se, mikä näyttää linnun vatsalta, on itse asiassa enimmäkseen rintakehää, jonka lihasten alla on kova ja leveä rintalasta. Pehmeää ”vatsaa” linnuilla on vain pieni alue pyrstön ja jalkojen välissä.

Rintakehä voi toki liikkua ulommaksi, kun sisäelimet sitä työntävät, mutta koska se on panssarimainen, siihen ei synny pullistumaa.

Munarauhasessa syntyy vain ruskuainen, ja niitä irtoaa munanjohtimeen yksi kerrallaan. Valkuainen ja kuori syntyvät munanjohtimen loppupäässä hyvin nopeasti, eikä lintu ”kanna” niitä vatsassaan.

Kun muna on juuri tulossa, vatsanseutu voi periaatteessa hieman paisua, mutta sitä ei näe, koska silloin linnut istuvat visusti pesissään. Tämä vaihe kestää vain muutamia tunteja.

Ääriesimerkki lienee kiivi, jolla on kokoon suhteutettuna suurin muna. Kiivi ei näytä olevan ”raskaana”, vaikka muna on valtava, mutta varmasti sen peräpää pullistuu muninnan aikana.

Vastaajana Esa Hohtola,

eläinfysiologian emeritusprofessori, Oulun yliopisto.

Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2018

Kuumin valkea loimuaa valkeana. Kuva: Getty Images

Värin määräävät liekin lämpötila ja säteilyn aallonpituus.

Tulella tarkoitetaan yleensä liekkiä, joka syntyy aineen palamisessa. Palaminen on kemiallinen reaktio, jossa palava aine reagoi hapen kanssa.

Kun reaktio on riittävän nopea, syntyvä lämpö ei siirry heti ympäristöön vaan nostaa palavan aineen lämpötilaa. Tämä näkyy hehkumisena tai liekkinä.

Esimerkiksi nuotiossa palamisreaktio tapahtuu liekin ulkoreunalla, ja siinä syntyy nokea. Noki taas lähettää niin kutsuttua mustan kappaleen säteilyä.

Mustan kappaleen säteilyssä kappaleen lämpötila määrää, millä aallonpituudella säteily on voimakkainta. Tätä aallonpituutta vastaa näkyvän valon aallonpituusalueella aina jokin väri.

Korkein lämpötila ja matalin aallonpituus vastaavat violettia, sitten tulevat järjestyksessä sininen, vihreä, keltainen, oranssi ja punainen.

Nuotion liekin kuumimmassa kohdassa valon aallonpituuksien voima on niin suuri, että ihmissilmä näkee sen värien yhdistelmänä eli valkoisena värinä.

Viileämmät kohdat silmä näkee niin, että väri vastaa paremmin lämpötilaa. Keltainen ja oranssi kertovat noin 1 200:n ja punainen noin 700 asteen lämpötilasta.

Mustan kappaleen säteily ei kuitenkaan selitä kaikkea tulen väreistä.

Esimerkiksi sinisessä liekissä ei ole nokea, vaan liekin väri johtuu siitä, että kaasumolekyylien viritystila purkautuu ja lähettää säteilyä. Sen aallonpituus on lähellä sinistä väriä.

Vastaajana Jorma Jokiniemi,

pien- ja nanohiukkastekniikan professori, Itä-Suomen yliopisto.

Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2018