Jännityssärky hiipii ohimoille usein niskasta, sillä päätetyö kuormittaa sen lihaksia. Kuva: Shutterstock
Jännityssärky hiipii ohimoille usein niskasta, sillä päätetyö kuormittaa sen lihaksia. Kuva: Shutterstock

Jännityspäänsärystä on tullut jo kansantauti.

Yleisin päänsärky on jännityspäänsärky. Sitä potee yli puolet ihmisistä jossain vaiheessa elämäänsä.

Nimensä mukaisesti jännityspäänsärky voi johtua niska-hartiaseudun jännityksestä tai henkisestä kuormituksesta. Yleisimmin oireet pahenevat iltaa kohti. Tämä on ymmärrettävää, sillä niskanseutu joutuu koetukselle varsinkin päätetyöskentelyssä.

Joskus särky voi olla miltei jatkuvaa. Se on tasaista, puristavaa kipua, joka tuntuu usein ohimossa, päälaella ja takaraivossa. Jännityspäänsärky voi joskus olla migreenin tavoin toispuolista, mutta useimmiten kipu jäytää molemmin puolin päätä.

Niskan jännitystilat voivat aiheuttaa myös huimausta, mutta muita migreenin liitännäisoireita, kuten oksentelua, valonarkuutta ja ääniherkkyyttä, ei esiinny.

Toisin kuin migreenissä, liikunta lievittää oireita. Se onkin tärkeimpiä jännityspäänsäryn estohoitoja.

Lääke vie ojasta allikkoon

Toistuvasti kivuista kärsivät joutuvat syömään paljon särkylääkkeitä, toisinaan päivittäin. Tällöin kehittyy helposti lääkepäänsärky, joka johtuu lääkkeen aiheuttamista vieroitusoireista. Ihminen jää ikään kuin lääkekoukkuun. Riski on suuri, jos käyttää särkylääkkeitä useammin kuin kahtena–kolmena päivänä viikossa pitkän aikaa yhtäjaksoisesti.

Lääkepäänsärky on usein päivittäistä tai lähes päivittäistä. Tyypillisesti se iskee aamuyöllä, kun lääkkeen vaikutus loppuu. Siihen voi liittyä pahoinvointia, ärtymystä ja univaikeuksia.

Mikä tahansa kivun hoitoon käytettävä lääke voi aiheuttaa lääkepäänsäryn. Näin koukaavat kimppuun niin perinteiset tulehduskipulääkkeet kuin migreenin hoitoon tarkoitetut täsmälääkkeet, triptaanit.

Lääkkeet muuttavat aivoissa kipua välittävän hermojärjestelmän toimintaa. Särky on samanlainen kuin niillä, jotka ovat kehittäneet kofeiiniriippuvuuden.

Ainoa tapa estää lääkepäänsärky on lopettaa lääkkeiden ottaminen kokonaan joksikin aikaa. Joskus olo helpottaa viikoissa, joskus vasta kuukausien päästä. Lääkkeen voi lopettaa annosta asteittain pienentäen parin viikon kuluessa. Kertarysäys on vieroitusta ajatellen tehokkaampi, mutta oireet voivat olla karmivat.

Horton tuo terveiset helvetistä

Äärimmäisen kivulias päänsäryn muoto on sarjoittainen päänsärky eli Hortonin neuralgia. Onneksi se on harvinaisempi kuin muut päänsärkytyypit. Siitä kärsii noin kolme ihmistä tuhannesta.

Kipu tulee lyhyinä sarjoina silmän seudulle. Se on polttavaa, repivää ja läpitunkevaa. Kipu voi heijastua myös päälaelle, poskeen tai kaulaan. Siihen liittyy myös kipupuolen silmän punoitusta ja vetisyyttä sekä sieraimen tukkoisuutta.

Osalla potilaista kivut tulevat episodeina, usein varoittamatta ja kesken unien, tavallisesti aina samaan aikaan. Niitä saattaa olla päivittäin viikkojen tai kuukausien jaksoissa, usein samaan vuodenaikaan. Sarjaa voi seurata usean kuukauden tai jopa vuosien tauko. Noin joka kymmenennellä päänsärky kroonistuu, ja heillä kohtauksia on päivittäin.

Taudin syy on osin tuntematon, mutta tiedetään, että häiriökeskus sijaitsee hypotalamuksessa, joka säätelee muun muassa vuosi- ja vuorokausirytmejä. Myös kolmoishermo aktivoituu epätavallisesti.

Kipukohtaus kestää hoitamattomana puolesta tunnista kolmeen tuntiin. Kivun lievitykseen käytetään lisähappea, migreenilääkkeitä ja kortisonia. Estoon sopivat samat lääkkeet kuin migreenin estoon.

Mari Heikkilä on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vaiktuinen avustaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 2/2018

Moderni nälänhätä ei johdu huonoista säistä. Sen tuottaa häikäilemätön politiikka.

Viime vuosisadalla ihmisten hyvinvointi lisääntyi nopeammin kuin koskaan aiemmin. Rokotuksin hävitettiin tauteja, elinikä piteni merkittävästi, koulutustaso kohentui, ja maatalous ja maailmankauppa tehostuivat. Miljardit ihmiset nousivat äärimmäisestä köyhyydestä kohtuulliseen toimeentuloon.

Tästä huolimatta maailmanhistorian pahimmat nälänhädät koettiin juuri 1900-luvulla. Ne tappoivat vähintään 70 miljoonaa ihmistä. Vielä vuoden 1970 jälkeen on nähty puolensataa nälänhätää, joista ainakin yhdeksän on vaatinut yli 100 000 uhria.

Moderneja ruokakriisejä eivät selitä luonnon, tuotannon tai kaupan katastrofit, eikä niihin päde myöskään väestötieteilijä Thomas Malthusin esittämä teoria ruoan rajallisuuden ja väestönkasvun yhtälöstä.

Sadan viime vuoden aikana nälänhädät ovat kytkeytyneet yhä selvemmin poliittisten vapauksien riistoon ja yhteiskunnalliseen sortoon, muistuttaa tutkijatohtori Miikka Voutilainen Jyväskylän yliopistosta. Hän on tutkinut nälänhätiä, ja viime vuonna hän julkaisi niistä kattavan tietokirjan Nälän vuodet.

Toisin sanoen 1900-luvun alun jälkeen riehuneet tuhoisat nälänhädät ovat puhjenneet siksi, ettei niitä haluttu estää. Suurta ironiaa on, että massiivisimmat nälkäkriisit on nähty kommunistisissa järjestelmissä, joiden ensisijaisena tavoitteena on ollut poistaa köyhyys ja kaikenlainen epätasa-arvo.

Viljelijät polvilleen

Stalinin uudistukset nälkiinnyttivät myös maan vilja-aitan. Kuva: Getty Images

Neuvostoliitto nousee kukoistukseen rakentamalla teollisuutta ja kollektivoimalla koko maataloutensa, julisti Josif Stalin sen jälkeen, kun hän vuonna 1929 voitti valtakilpailun ja raivasi tiensä suuren sosialistisen liittovaltion johtajaksi. Itsenäiset pienviljelijät pakotettiin siirtymään valtion omistamille kolhoositiloille, ja vauraampia ryhdyttiin vainoamaan.

Vainoharhaisena luonteena Stalin piti varakkaimpia talonpoikia eli kulakkeja luokkavihollisina, jotka oli paras eliminoida. Yli kaksi miljoonaa tilallista pidätettiin ja ammuttiin tai lähetettiin vankiloihin ja vankileireille. Suurin osa heistä kuoli vuosina 1930 ja1931.

Stalinin maatalouspolitiikassa jokaisen kolhoosin piti toimittaa valtiolle tietty määrä maataloustuotteita. Käytännössä valtio otti tiloilta ruokaa sitä enemmän, mitä enemmän ne pystyivät tuottamaan. Järjestelmä johti nopeasti ruoantuotannon romahdukseen.

Maan vilja-aitassa Ukrainassa tuotantotavoitteisiin päästiin lähinnä tyhjentämällä viljavarastoja. Vuonna 1931 iski kato, jota seurasi kahden vuoden nälänhätä. Se aiheutti noin kuuden miljoonan ukrainalaisen kuoleman. Lisäksi noin 40 miljoonaa ihmistä Ukrainassa, Donin ja Kubain alueilla sekä Pohjois-Kaukasiassa kärsi aliravitsemuksesta.

Uhriluku nousi suureksi, sillä Stalinin hallinto ei antanut asukkaiden siirtyä pois pahimmiltakaan nälkäalueilta edes suurimpana nälkävuonna 1933. Samaan aikaan valtio kuitenkin vei ulkomaille 1 800 000 tonnia vehnää.

Stalinin mielestä kurimuksen olivat aiheuttaneet ukrainalaiset talonpojat ja etenkin kulakit itse, joten heidän kuuluikin kärsiä. Nälkä oli ase, jolla Stalin halusi lopullisesti lyödä sitkeästi valtiollistamista vastustaneen maanviljelijäluokan.

Ukrainassa katastrofi tunnetaan nimellä holodomor, nälällä tappaminen. Neuvostohallitus kuitenkin kiisti itsepintaisesti koko nälänhädän, ja myöhemminkin se pysyi valkoisena läiskänä maan historiassa.

Noutopöytiä helvetistä

Maon kommuunitiloilla saattoi kuolla jopa 45 miljoonaa ihmistä. Kuva: Getty Images

Vain runsas kaksi vuosikymmentä myöhemmin kommunistisessa Kiinassa toteutettiin maatalouden valtiollinen pakkohuostaanotto lähes Stalinin malliin.

Kiinaa johtanut puhemies Mao halusi modernisoida ja vaurastuttaa maansa pikavauhtia. ”Suuri harppaus” tapahtuisi valtavalla teollistamisohjelmalla, jonka maaseutu rahoittaisi.

Toisin kuin Neuvostoliitossa Kiinassa annettiin paljon valtaa paikallisille toimijoille. Järjestely johti nopeasti tiedon pimittämiseen.

Maataloustuottajat vähättelivät satojaan pystyäkseen pitämään mahdollisimman paljon itsellään. Paikallishallinto puolestaan liioitteli sumeilematta tuotantolukuja tyydyttääkseen keskushallinnon vaatimukset ja saadakseen Suuren harppauksen näyttämään hyvältä. Tavoitteisiin päästiin vaikka lukuja keksimällä, jotta Mao ei joutuisi pettymään.

Vuonna 1958 puhemies totesikin, että maanviljelijät tuottavat jo liikaa ruokaa ja peltoalaa on vähennettävä. Samalla Mao aloitti maaseudun kollektivoinnin ja määräsi kaiken maan yhteisomistukseen.

Kuukaudessa yli 90 prosenttia maaseudun väestöstä pakotettiin siirtymään kommuuneihin, joiden tehtäviin kuului myös ihmisten ruokkiminen kommuuniruokaloissa. Maon mielestä yksityiset keittiöt ilmensivät itsekkyyttä, ja niitä tuhottiin.

Kommuuniruokaloita syntyi eri puolille maata lähes kolme miljoonaa. ”Avatkaa vatsanne, syökää niin paljon kuin jaksatte ja työskennelkää lujasti sosialismin eteen”, julisti propaganda.

Käytännössä ruokalat, joihin raaka-aineet tulivat suoraan tuotannosta, haaskasivat järjettömiä määriä ruokaa ja romahduttivat kommuunien työmoraalin. Jälkipolvet ovat kuvanneet kommuuniruokaloita ”noutopöydiksi helvetistä”.

Harppaus katastrofiin

Mao avitti nälänhädän syntyä todistelemalla maanviljelijöille: ”Suuressa joukossa siemenet kasvavat helposti. Kun ne kasvavat yhdessä, ne tuntevat olonsa kotoisaksi.”

Liian tiheään kylväminen tukahdutti viljan oraalle. Lisäksi Maon kehotus tuhota ”jyviä syövät varpuset” synnytti vakavan tuhohyönteisongelman.

Tuotannon tehostamiseksi rakennettiin valtavia kastelujärjestelmiä, mutta työ tehtiin niin hutiloiden, että maaperän eroosio kiihtyi ja kanavat sortuivat. Paikoin pelloille ei riittänyt tarpeeksi työvoimaa, kun maatyöläiset huhkivat metallisulattamoissa, joita polkaistiin tuottamaan terästä teollisuuden tarpeisiin.

Suuri harppaus johti kansantalouden katastrofiin ja koko maata vuosina 1959–1961 piinanneeseen nälänhätään. Kuolleisuus oli suurinta niissä maakunnissa, joita johtivat jyrkimmän linjan maolaiset.

Maon hallinto hylkäsi maaseudun väestön. Sen mielestä ongelmat eivät johtuneet ruokapulasta vaan siitä, että talonpojat kätkivät viljaa. Hädänalaisia ei päästetty kaupunkeihin ruoka-apua hakemaan eikä mittavaa viljanvientiä pysäytetty. Ulkomaankauppa jatkui valuuttatulojen saamiseksi.

Lopulta Maon oli myönnettävä tosiasiat. Suuri harppaus oli käytännössä ollut suuri harppaus taaksepäin. Puolue palasi kansankommuuneja edeltäneeseen ”pehmeään kollektivointiin”, johon kuuluivat yksityispalstat ja vapaat käsityöläisyritykset.

Nälänhätä päättyi, mutta kansa maksoi Maon politiikasta kovan hinnan: kolmessa vuodessa henkensä menetti arviolta 20–43 miljoonaa ihmistä.

Maon aikakauden jälkeen kommunistihallinto otti tavoitteekseen köyhyyden vähentämisen. Sadat miljoonat kiinalaiset ovatkin nousseet köyhyydestä kohti keskiluokkaa, eikä maasta enää kantaudu uutisia nälänhädästä.

Nälkäpeliä Etiopiassa

Etiopiassa katastrofiapu päätyi presidentille ja armeijalle. Kuva: Getty Images

Monelle tutuin nälkämaa on Etiopia. Siellä Mengistu Haile Mariamin kovaotteinen, Neuvostoliiton tukema kommunistijuntta kaatoi vuonna 1974 länsimielisen keisarin Haile Selassien ja käynnisti maatalouden valtiollistamisen.

Kollektivointi tuhosi ruoantuotannon, ja 1980-luvulla pitkä kuivuus ilmaantui pahentamaan tilannetta.

Samaan aikaan länsimaat alkoivat tukea kapinallisia, jotka Pohjois-Etiopiassa nousivat vastustamaan kommunisteja. Mengistun hallinto vastasi värväämällä nuoret miehet maataloustöistä armeijaan. Ruoantuotanto romahti.

Nälästä kärsiviä olisi voitu auttaa, mutta Mengistun armeija teki nälästä aseen. Se esti Etiopiaan virranneen kansainvälisen ruoka-avun pääsyn pohjoisiin maakuntiin, keskitti lähetykset hallussaan olleille alueille ja näin käytti ruokaa kuin hunajapurkkia houkutellakseen ihmisiä pois kapina-alueilta.

Etiopian suuri nälänhätä oli monimutkaisen valtapelin tuotos, mutta länsimaisissa tiedotusvälineissä se näyttäytyi kuivuudesta johtuvana katastrofina, jota vuonna 1985 ryhtyi näyttävästi torjumaan irlantilainen laulaja Bob Geldof.

Hän järjesti kuuluisan LiveAid-konserttien sarjan, jota televisiosta seurasi vähintään miljardi ihmistä 150 maassa. Tempaus keräsi 70 miljoonan dollarin apupotin, mutta siitä huolimatta nälänhätä vaati ainakin puolen miljoonan etiopialaisen hengen.

Miikka Voutilaisen mukaan Etiopian tapahtumat näyttivät modernin nälänhädän kahdet kasvot. Kriisiä pahensivat alikehittyneisyys ja ankarat luonnonolot, mutta lopullisesti sen synnyttivät vallasta kamppailleet ryhmittymät. Sama kuivuus kuritti myös Keniaa ja Zimbabwea, mutta ne välttyivät katastrofilta, koska niiden keskushallinnot puuttuivat asiaan ajoissa.

Uhka väijyy konflikteissa

LiveAidista on yli kolme vuosikymmentä, ja Etiopia on edelleen kuiva ja nälkäinen maa. Katastrofin jälkeen siellä ryhdyttiin kuitenkin taistelemaan nälkää vastaan sen sijaan, että sillä olisi tehty politiikkaa.

Kun vuonna 1995 vähintään joka toinen etiopialainen eli köyhyysrajan alapuolella, vuonna 2000 määrä oli pudonnut puoleen. Sittemmin avustusorganisaatiot ovat monesti todistaneet, että kaukaisimpiinkin kyliin saadaan toimitettua ruokaa ja vettä silloin, kun sitä tarvitaan.

Miikka Voutilaisen mukaan nälänhädän todennäköisyys on suurin siellä, missä valtiot ovat heikkoja ja niitä repivät sisäiset konfliktit, köyhyys ja eriarvoisuus. Siksi nälkäkriisin uhka leijuu voimakkaimpana Somalian, Jemenin, Nigerian, Etelä-Sudanin ja jälleen myös Etiopian yllä.

Tuorein esimerkki poliittisen kriisin ja hallinnon epäonnistumisen seurauksista on Venezuela. Luonnoltaan rehevän ja öljyvaroiltaan maailman rikkaimman maan väestö kärsii paraikaa elintarvikepulasta, jopa nälästä.

Maailman toisella laidalla Pohjois-Koreassa hallitus käyttää nälkää työkaluna, jolla kansaa pidetään kommunistisen puoleen tiukassa komennossa.

Viime vuosina länsimaissa on aavisteltu, että Pohjois-Koreassa voi olla kehkeytymässä vakava ruokapula ja jopa nälänhätä, sillä YK:n mukaan maan ruoantuotanto on vähentynyt 2010-luvulla. Kriisi olisi ainakin toinen eristäytyneen diktatuurin historiassa. Vuosina 1995–1998 nälänhätä vaati vähintään puolen miljoonan, ehkä jopa kolmen miljoonan ihmisen hengen.

Mika Remes on vapaa toimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 8/2018

Milloin ruokakriisi yltyy nälänhädäksi?

YK:n määritelmän mukaan nälänhätä tarkoittaa tilannetta, jossa väestö tai väestoryhmä ei pääse käsiksi ruokaan ja kuolleisuus lisääntyy lyhyellä aikavälillä.

Nälänhätä katsotaan alkaneeksi, kun kolme ehtoa täyttyy.

  • Vähintään 20 prosenttia kotitalouksista kärsii vakavasta ruokapulasta.
  • Vähintään 30 prosenttia väestöstä kärsii akuutista aliravitsemuksesta.
  • Joka päivä kuolee vähintään kaksi aikuista tai neljä alle viisivuotiasta lasta 10 000:ta asukasta kohti.

Varsinainen kuolinsyy on harvoin nälkä. Valtaosa uhreista menehtyy kulkutauteihin. Tavallisetkin taudit tappavat, kun liian niukka ravinto heikentää elimistön ja murentaa vastustuskyvyn.

Lopullisiin kuolinlukuihin lasketaan mukaan myös arvio nälänhädän takia syntymättä jääneistä lapsista.

 

Halpaa ja helppoa joukkotuhoa

Nälkä on toiminut sota-aseena halki historian.

Pol Potin utopia teki kaupunkilaisista maaseudun kurjalistoa. Kuva: Getty Images

Kiinalainen sotateoreetikko Sunzi kirjoitti 2 500 vuotta sitten, kuinka omien joukkojen ruokkiminen vihollisen kustannuksella on järkevä ja käytännöllinen tapa voittaa sota ilman taisteluja ja tappioita. Samoilla linjoilla oli sodankäynnistä 300-luvulla kirjoittanut roomalainen Vegetius.

1600-luvulla menetelmää sovelsivat 30-vuotisen sodan armeijakunnat, jotka ryöstivät muonansa paikallisilta asukkailta missä sitten liikkuivatkin. Kun Saksan uskonsotana alkanut selkkaus laajeni Ruotsin muukaan tultua eurooppalaiseksi suursodaksi, miehitysarmeijat kulkivat ristiin rastiin pitkin Keski-Eurooppaa ja aiheuttivat pahoja nälänhätiä.

Saksan keisarikunta toteutti tehokkaan kansanmurhan 1900-luvun alussa Namibiassa ajamalla ja eristämällä herero-heimon autiomaahan leireille, joilla arviolta 45 000–60 000 ihmistä nääntyi nälkään.

Samaa menetelmää käyttivät Turkin ottomaanijohtajat vuosina 1915–1916 toteuttaessaan armenialaisten kansanmurhan.

Valtakunnan armenialaisväestö häädettiin kodeistaan ja marssitettiin ”uudelleen sijoitettavaksi” Syyrian autiomaahan. Ne, jotka selvisivät pitkistä nälkämarsseista hengissä, jätettiin nääntymään aavikkoleireille.

Toisessa maailmansodassa natsi-Saksan armeija piiritti kolme vuotta Leningradin kaupunkia näännyttääkseen sen väestön. Ihmiset söivät piirityksen keskellä jopa puuliimaa pysyäkseen hengissä. Piiritys vaati 600 000–700 000 ihmisen hengen.

Natsien keskitysleireillä sadattuhannet juutalaiset sinnittelivät päivästä toiseen raskaassa pakkotyössä muutaman sadan kilokalorin ruoka-annoksella. Kun voimat ehtyivät, odotti kaasukammio.

Tunnetuin pakkosiirroista johtunut nälänhätä syntyi Kambodžassa 1970-luvun loppupuolella.

Sisällissodan voittaneet Pol Potin punakhmerit ryhtyivät toteuttamaan agraariutopiaa ja kuljettivat pääkaupungin Phnom Penhin asukkaat maaseudulle pakkotyöhön keskitysleiriä muistuttaviin oloihin. Pitkät marssit, ankara aliravitsemus ja raskas raadanta ”kuoleman kentillä” tappoivat arviolta 2–3,5 miljoonaa kambodžalaista vuosina 1975–1978.

Ne oppivat, muistavat ja leikkivät. Kaloilta on tunnistettu ominaisuuksia, jotka panevat oppikirjat uusiksi.

Kalojen hoksottimissa on suuria eroja. Samat älykkyystestit, jotka yhden lajin yksilöt selvittävät tuosta vain, jättävät toisen lajin edustajat ymmälleen.

Sen sijaan perustunteet, kuten mielihyvä ja pelko, ovat ilmeisesti kaikille kaloille yhteisiä: niitä on löytynyt jokaiselta tutkitulta lajilta älykkyydestä riippumatta. Sama lainalaisuus on todettu aiemmin nisäkkäillä ja linnuilla.

Kalojen älyn, tunteiden ja kokemusten tutkimus on vasta päässyt vauhtiin. Lähes kaikki alan tutkimukset on tehty runsaan kymmenen viime vuoden aikana. Valtaosa tiedosta on niin tuoretta, ettei se ole vielä ehtinyt esimerkiksi oppikirjoihin.

Lisää on tulossa. Juuri kalojen uskotaan olevan eläinryhmä, jonka mielen toiminnasta tiede saa selville kaikkein eniten seuraavan vuosikymmenen aikana.

 

Aistit laajemmat kuin meillä

Näkö, kuulo ja haju ovat sopeutuneet tulkitsemaan ympäristöä veden alla.

Kalat voittavat meidät värinäössä, mutta illuusioissa niidenkin silmä pettää. Punapyrstötoka näkee Müller-Lyerin viivat ja Ebbinhausin illuusion samalla tavoin kuin me. Kuva: Getty Images

Harmaabambuhai hahmottaa Kanizan kuvioissa kolmion ja neliön, vaikkei niitä oikeastaan ole olemassa. Kuva: Getty Images

Monen kalalajin näkökyky yltää ultraviolettialueelle eli väreihin, jotka sateenkaaressa seuraavat violettia. Tämä johtuu siitä, että niiden värinäkö koostuu neljänlaisista tappisoluista, joista yksi aistii juuri ultravioletin aallonpituuksia.

Koristeelliset värikuviot, joita kalakoiraat väläyttelevät naaraille ja kilpakosijoilleen, ovatkin usein ultravioletteja. Se on kätevä väri vedenalaiseen viestintään, koska se näkyy hämärässä hiukan muita kauemmas .

Lankeavat illuusioon

Kalat voittavat meidät värinäössä, mutta toisaalta niiden näköjärjestelmä huijaa niitä samoin kuin omamme meitä.

Kalat lankeavat samoihin optisiin harhoihin kuin me. Näemme esimerkiksi kaksi yhtä pitkää viivaa eripituisina sen mukaan, onko viivan päihin lisätty väkäset osoittamaan ulos- vai sisäänpäin. Tämä niin kutsuttu Müller-Lyerin illuusio huijaa kaloja aivan samalla tavalla, kertovat sormenmittaisilla punapyrstötoilla tehdyt kokeet.

Akvaarioistakin tutuille toille opetettiin, että ne saavat ruokapalkinnon, jos ne koskettavat suullaan kahdesta viivasta pidempää.

Kun tämä sujui, kalat saivat eteensä Müller-Lyerin viivat. Epäröimättä ne uivat tökkäämään viivaa, jonka väkäset osoittavat ulos. Ihmisestäkin se näyttää pidemmältä kuin päinvastainen vaihtoehto.

Toisessa kokeessa punapyrstötoat opetettiin valitsemaan suurempi kahdesta ympyrästä. Sitten niille esitettiin Ebbinghausin illuusio. Siinä on kaksi samankokoista ympyrää, joista toisen ympärille on maalattu pieniä ympyröitä ja toisen suuria.

Kalat olivat jälleen samaa mieltä kuin me: ne pitivät suurempana ja koskettivat sitä keskusympyrää, jota kehystivät pienet ympyrät.

Kultakaloilla ja harmaabambuhailla on testattu niin kutsuttuja Kanizan kuvioita. Niissä ihminen näkee kolmion tai neliön, vaikka kuvioihin vain vihjataan ympyröistä leikatuilla kulmilla. Kalat, jotka oli opetettu osoittamaan kolmiota tai neliötä aina sellaisen nähdessään, reagoivat myös Kanizan kuvioihin.

Infraääni piirtää kartan

Ääni kulkee vedessä kauemmas kuin ilmassa, ja kuulo onkin kaloille tärkeä aisti. Kalojen sisäkorvan rakenteen on todettu erottavan äänen tulosuunnan tarkemmin kuin ihmiskorva. Jotkin kalalajit pystyvät kuulemaan myös lyhyempiä ääniä kuin me.

Ainakin turskat, ahvenet ja kampelat kuulevat infraääniä. Ne ovat ihmisen kuuloaluetta matalampia ääniä, jotka kantavat veden alla erityisen pitkälle.

Yksi luontaisista infraäänten lähteistä on aaltojen iskeytyminen rantaan. Onkin arveltu, että infraäänten avulla kalat pystyvät pitämään mielessään karttaa siitä, missä suunnassa vesialue loppuu.

Muutamat lajit, kuten silakan amerikkalaiset sukulaiset amerikansilli ja lahtimenhaden, kuulevat ultraääniä. Ne ovat niin korkeita, että meille ihmisille ne ovat pelkkää äänettömyyttä.

Ultrakuulosta on kaloille luultavasti ainakin se hyöty, että ne kuulevat saalistavien delfiinien käyttämät ultraäänet ja voivat uida pakoon.

Haju kavaltaa uhkan

Kaloja ei ole muutenkaan helppo yllättää. Petokala paljastuu usein sameassakin vedessä, koska sen ominaishaju leijuu saaliin herkkiin sieraimiin.

Tutkimusten mukaan saaliskalat tunnistavat hajun perusteella paitsi petokalan lajin myös sen, mitä kaloja se on hiljattain syönyt. Jos ruokalistalla on ollut haistelijan omia lajikumppaneita, saaliskala valpastuu normaalia enemmän ja pakenee paikalta herkemmin.

Kun kalan suomupeitettä ja eviä suojaava limakerros vahingoittuu pedon haukatessa, veteen vapautuu molekyylejä, jotka vaikuttavat erityisen dramaattisesti. Lähettyvillä uiskentelevat saaliskalat haistavat niistä vaaran ja säntäävät suin päin karkuun.

Kalojen elimistö tuottaa myös erityisiä viestinviejämolekyylejä eli feromoneja. Ne ovat orgaanisia hiilivetyjä, ja niitä on tunnistettu tähän mennessä joitakin kymmeniä.

Kutsuvia feromoneja on onnistuttu määrittämään kaloilta viisi, mutta todennäköisesti niitä on useita muitakin.

Lajikumppaneiden hälyttämiseen on omat feromoninsa. Niiden ansiosta viesti vaarasta välittyy muille pilkkopimeässäkin.

Kaloilla on myös sellaisia aisteja, joita on vielä vaikeampi kuvitella kuin veden haistamista. Esimerkiksi kylkiviivan aistinelimet tunnistavat vedenpaineen vaihteluja.

Vaelluskalat ja hait suunnistavat magneettiaistin avulla, veitsikalat puolestaan lähettävät toisilleen viestejä sähkösykäyksin.

 

Muisti kantaa kauas

Sitä siivittää kyky oppia ja tunnistaa tärkeät seikat.

Puhdistajakala pystyy alkeelliseen päättelyyn. Kuva: Getty Images

Ampujakala osaa ottaa mallia kokeneemmiltaan. Kuva: Getty Images

Röyhelötokko on suurisilmäinen, sormenmittainen sintti, joka elää Atlantin rantavesissä. Laskuveden aikana se jää usein oleskelemaan rannalle muodostuviin vuorovesilammikoihin. Niissä on lämmintä ja ruokaakin riittää. Toisaalta pienistä lampareista päätyy helposti lintujen suihin.

Vaan ei hätää. Jos veteen iskeytyy vaikka haikaran nokka, röyhelötokko loikkaa viereiseen lammikkoon, sieltä seuraavaan ja niin edelleen avoveteen asti. Reitti on mutkainen, koska tokon voimilla ei hypätä kauas ja lähin lammikko voi olla aivan eri suunnassa kuin meri.

Mistä kala tietää, mihin suuntaan ja kuinka kauas pitää ponnistaa? Tutkimuksissa on paljastunut, että tokko painaa nousuveden aikana mieleensä kolmiulotteisen kartan kotivetensä pohjasta.

Jos tokot siirtää vieraan rannan lammikoihin, niiden pakoyritykset suuntautuvat mihin sattuu ja päättyvät yleensä kuivalle maalle.

Jo yhden nousuveden mittainen uiskentelu uuden pohjamaiseman yllä riittää kuitenkin siihen, että ne muistavat oikeat hyppelyreitit yli kuukautta myöhemmin.

Kalojen muisti on muutenkin osoittautunut mainettaan paremmaksi. Englanninkieliset kutsuvat hajamielisyyttä usein ”kultakalan muistiksi”, ja sen väitetään olevan vain kolmen sekunnin mittainen.

Todellisuudessa kultakala, kuten moni muukin kala, on muistivirtuoosi. Sen muisti on jopa niin luotettava, että Kanadassa Brittiläisen Kolumbian yliopiston luennoitsijat hyödyntävät sitä biologian opetuksessa.

Harjoituksessa kunkin opiskelijan pitää opettaa yhdelle kultakalalle, että se saa ylimääräisen ruoka-annoksen uimalla tietyn värisen muoviputken luo. Joka kalalle on varattu hiukan eri värisävy.

Sitten putkirivistö pidetään poissa kalojen näkyviltä vuoden ajan. Tämän jälkeen opiskelija saa tehtäväkseen kokeilla, vieläkö hänen ”oma” kalansa valitsee oikean sävyn.

Vastaus on kyllä. Jokainen kultakala viilettää edelleen oman värisävynsä putkelle.

Puhdistaja päihittää apinan

Kalojen pärjääminen luonnossa perustuu suurelta osin siihen, mitä kukin yksilö kykenee itse oppimaan. Kalanpoikaset esimerkiksi oppivat kokeilemalla, millaiset hippuset ovat syötäviä ja mistä niitä löytää.

Monien kalalajien nuoret taas oppivat kokeneempien esimerkistä, mitä lajeja on syytä paeta.

Ampujakala oppii mallista pyydystämään ruokaa. Se on kaakkoisaasialainen, muutaman kymmenen sentin mittainen kala, joka on saanut nimensä kyvystään pudottaa lentäviä hyönteisiä ja muuta syömäkelpoista vedenpinnalle sylkäisemällä niitä tarkkaan tähdätyllä vesisuihkulla.

Taito ei ole lajilla geeneissä, vaan synnynnäistä on vain kyky oppia se. Erityisen mielenkiintoisena tutkijat pitävät sitä, että ampujakalojen tähtäystaidot kehittyvät huomattavasti nopeammin silloin, kun nuorilla yksilöillä on tilaisuus tarkkailla varttuneempien suorituksia. Kaloilla näyttää siis olevan kyky hahmottaa liikeratoja myös sivusta katsottuna.

Koralliriutoilla elävillä puhdistajakaloilla ilmeisesti on jopa alkeellinen kyky päätellä.

Niitä on testattu muun muassa kokeessa, jossa puhdistajakalat saavat kaksi eriväristä ruokalautasta. Jos kala alkaa syödä punaiselta lautaselta, sininen lautanen otetaan pois. Jos se syö ensin siniseltä, punainen pysyy paikallaan ja kala saa syödä molemmat lautaselliset.

Kaikki kokeeseen osallistuneet puhdistajakalat oppivat, että katoava lautasellinen kannattaa syödä ensin. Oivalluksen syntymiseen kului keskimäärin 45 ruokintakertaa.

Kun sama testi tehtiin simpansseille ja orangeille, vain puolet simpansseista hoksasi , missä järjestyksessä lautaset kannattaa tyhjentää. Niiltä kului siihen keskimäärin 65 ruokintakertaa.

Sen sijaan orangeista yksikään ei älynnyt, että tietty lautasellinen kannattaisi syödä ennen toista.

Temput korvaavat haavin

Akvaarioharrastajat ovat tienneet jo kauan, että kaloille voi opettaa monenlaisia temppuja.

YouTubesta löytyy esimerkiksi hakusanoilla trained goldfish kymmenittäin videoita kultakaloista, jotka on koulutettu uimaan renkaiden ja putkien läpi, noutamaan esineitä, tuuppaamaan minikokoisia palloja koreihin ja jalkapallomaaleihin, heittämään voltteja ja niin edelleen.

Palkitsemalla opettaminen eli positiivinen vahvistaminen toimii kaloilla samalla tavalla kuin muillakin eläimillä. Ratkaisevinta opetuksen onnistumisessa ovat kouluttajan taidot, ei kalalaji.

Kaloja voi kouluttaa myös helpottamaan hoitotoimia, kuten vedestä nostamista.

Yleensä kaloja pyydystetään haavilla. Se on kuitenkin ongelmallista, koska se voi laukaista eläimessä samanlaisen pelkoreaktion kuin pedon hyökkäys, ja pakoon törmäävä kala voi vahingoittua.

Muutamissa yleisöakvaarioissa eri puolilla maailmaa onkin siirrytty siihen, että kalat opetetaan tietystä merkistä uimaan kankaiselle kuljetusalustalle.

Temppu tekee välttämättömistä siirroista stressittömämpiä ja turvallisempia.

Mittelöt jäävät muistiin

Yksi oppimisen muoto on kyky oppia tunnistamaan toiset kalat yksilöinä. Tämä kyky on löytynyt kaikilta kalalajeilta, joilta sitä on tähän mennessä tutkittu.

Osa koiraista hyödyntää lajitoveriensa tunnistamista arvioidakseen, kuinka vakavasti otettavia vastustajia ne ovat kaksinkamppailuissa. Taistelukalakoiras painaa muistiin sekä voittajat että häviäjät mittelöistä, joita se todistaa.

Kohdatessaan kyseiset yksilöt myöhemmin itse se suhtautuu voittajiin väistyvästi ja häviäjiin uhkaavasti. Niitä koiraita, joiden kala ei ole aikaisemmin nähnyt ottelevan, se lähestyy neutraalisti tunnustellen.

Tämä viittaa siihen, että taistelukalan arvio vastustajasta perustuu nimenomaan sen näkemiin kahakoihin eikä johonkin meille näkymättömään, kalan fyysisestä kunnosta kertovaan ominaisuuteen.

 

Aivot muistuttavat omiamme

Niinpä kalat kokevat myös kipua ja tuntevat iloa ja mielihyvää.

Kirjolohien kipu ei ole pelkkä tiedoton reaktio. Kuva: Getty Images

Nokkakala hakee mielihyvää leikkimällä. Kuva: Getty Images

Parin päivän ikäiset miekkapyrstön tai platyn poikaset ovat muutaman millin mittaisia ja laihoja kuin langanpätkät. Silti ne oppivat kiiruhtamaan kohti pintaa, kun akvaarion lamppu siirtyy sivuun ruoka-ajan merkiksi.

Kalojen aivot ovat osoittautuneet yhdeksi evoluution taidonnäytteistä siinä, miten suorituskykyä saa pakattua pieneen tilaan.

Lisäksi niiden rakenteesta ja kemiallisesta toiminnasta on hiljattain löytynyt piirteitä, jotka käyvät yksiin meidän maaselkärankaisten kanssa mutta jotka olivat aiemmin jääneet huomaamatta.

Läpimurto tapahtui, kun Sevillan yliopiston tutkijat havaitsivat vuonna 2006, että muiden selkärankaisten aivoihin verrattuna kalojen aivot ovat ikään kuin sisäpuoli ulospäin. Oivallus auttoi ymmärtämään, miksi kalojen aivot näyttävät niin kummallisilta.

Aivojen rakentumisen seuraaminen alkionkehityksen aikana on paljastanut, että kalan aivot ovat loppujen lopuksi aika tavanomaiset selkärankaisen eläimen aivot. Tutkijat ovat löytäneet niistä vastineita tutuille rakenteille, kuten limbiselle järjestelmälle, jossa perustunteet syntyvät.

Aivoalueiden ja aivokemian luultua suurempi yhtäläisyys selittää, miksi kalojen käyttäytyminen monilta osin muistuttaa muiden eläinten käyttäytymistä.

Myös kaloilla varhaisen poikasvaiheen elinympäristö vaikuttaa myöhempään käyttäytymiseen ja kognitiivisiin kykyihin. Monipuolisessa, lajin luontaista elinympäristöä muistuttavassa ympäristössä kasvaneille poikasille kehittyy loppuiäkseen parempi ongelmanratkaisu- ja stressinhallintakyky kuin virikkeettömässä ympäristössä kasvaneille.

Kipusäikeitä kuin meillä

Entä kipu? Tunteeko kala oikeasti kipua vai sätkiikö se muuten vain, refleksinomaisesti?

Keskustelu asiasta on perustunut pitkälti mielipiteisiin. Ensimmäinen järjestelmällinen tutkimushanke, jossa on selvitetty, kokevatko kalat kipua vai eivät, alkoi vasta 2000-luvun alkupuolella.

Skotlantilaisen Edinburghin yli- opiston tutkimuksissa on kartoitettu niin kalojen hermostoa kuin aivoja. Niihin on sisältynyt myös käyttäytymiskokeita, jotka on suunniteltu erottamaan tietoiset tuntemukset tiedostamattomista.

Kirjolohien hermoston rakennetta tutkimalla edinburghilaiset saivat selville, että kaloilla on vastaavanlaiset A- ja C- kipusäikeet kuin nisäkkäillä. A-säikeet välittävät ensimmäisen, hätkähdyttävän kivuntunteen, kun kosketamme jotain terävää tai polttavaa. C-säikeet taas välittävät kudosvauriosta johtuvan pitkäkestoisemman jomotuksen.

Neulanpistot kirjolohien ihoon saivat aikaan reaktion etuaivojen alueilla, joilla meillä nisäkkäillä tapahtuisi kipukokemusten tietoinen käsittely. Kultakaloilla tehdyissä käyttäytymiskokeissa havaittiin, että ne oppivat välttämään paikkoja, joissa ovat kokeneet kipua.

Sitten tutkittiin, onko kyseessä koettu tunne vai robottimainen tiedoton reaktio.

Kokeissa testattiin muun muassa sitä, viekö kipu kalan huomiota pois ympäristön muutoksista. Jos kipu ei ole tunne, sen ei pitäisi vaikuttaa siihen, mitä kala ympärillään havaitsee.

Nyt koekaloina olivat kirjolohet. Normaalisti ne varovat outoja esineitä, joten niiden altaaseen pantiin kirkasvärinen legopalikka.

Kävi ilmi, että ne kirjolohet, joiden ihon alle oli annettu pistoksena kirvelevää etikkahappoa, kiinnittivät palikkaan tavallista vähemmän huomiota. Sen sijaan verrokkiryhmän kirjolohet, joihin oli pistetty harmitonta suolaliuosta, reagoivat legopalikkaan normaalin epäluuloisesti.

Toisessa koesarjassa seeprakalat olivat valmiit jopa ”maksamaan” kivunlievityksestä.

Akvaarioihin tehtiin osasto, johon seeprakalat eivät normaalioloissa suostuneet menemään. Ne kuitenkin hakeutuivat osastoon vapaaehtoisesti, kun niihin oli pistetty etikkahappoa ja osaston veteen liuotettu morfiinia.

Pelkkä etikkahappopistos ilman morfiinia tai pelkkä morfiinikylpy ilman etikkahappoa ei riittänyt houkuttelemaan kaloja luotaantyöntävään osastoon.

Kalalla voi olla hauskaa

Kalojen tuntemuksista keskusteltaessa keskitytään usein kipuun.

Nykytiedoilla olisi mukavampaakin puhuttavaa: merten ja järvien syvyyksissä miljoonat pienet päät kokevat iloa, mielihyvää ja innostusta.

Aivojen dopamiinijärjestelmä on yksi tärkeimpiä eläinten käyttäytymisen motivaattoreita. Dopamiini on hermovälittäjäaine, joka meissä ihmisissä aiheuttaa mielihyvän tunteen. Se valpastuttaa ja innostaa. Myös muista nisäkkäistä ja linnuista tiedetään, että dopamiini tuottaa koetun tunteen eikä pelkästään tiedostamattomia refleksejä.

Nyt tiedetään, että dopamiinijärjestelmä toimii samoin myös kalojen aivoissa. Juuri se pitää toimintaa yllä tilanteissa, joissa palkinto tulee vasta myöhemmin, kuten silloin, kun kala etsii ruoka-apajaa tai esittää kututanssia kumppanille.

Tunteiden ohjaamiseen osallistuu dopamiinin lisäksi muitakin välittäjäaineita. Nisäkkäillä yksi sellainen on sosiaalisuutta ja luottavaisuutta säätelevä, joskus onnellisuushormoniksi kutsuttu oksitosiini.

Kaloilla oksitosiinia vastaa isotosiini-niminen yhdiste. Kokeissa on havaittu, että ylimääräinen isotosiiniannos voimistaa kalojen sosiaalista käyttäytymistä.

Ilon ja mielihyvän tunteita näyttää nykytiedon valossa esiintyvän kaikilla kaloilla. Muutamat vievät niiden tavoittelun niin pitkälle, että ne ryhtyvät täysin hyödyttömiinkin puuhiin pelkän mielihyväntunteen takia. Toisin sanoen ne leikkivät.

Tutkijoilla on luotettavia havaintoja tarkoituksellisesta huvittelusta vasta muutamista lajeista. Niihin lukeutuu muun muassa haita ja nokkakaloja. Kalojen leikkiminen on yksi tutkimusaiheista, joista tiedämme pian enemmän.

Helena Telkänranta tutkii eläinten käyttäytymistä ja kognitiota Helsingin ja Bristolin yliopistoissa. Hän on myös palkittu tietokirjailija.

Julkaistu Tiede-lehdessä 8/2018