Kategoria: Mitä tieteessä tapahtuu

Ekologian ja genetiikan tutkimusyksikössä työskentelevä Suomen Akatemian tutkijatohtori Olli Loukola hymyilee Oulun yliopiston kasvitieteellisen puutarhan kimalaislaboratoriossa.

Syy hymyyn löytyy kolmen vuoden rahoituksesta, joka mahdollistaa Loukolan toisen postdoc-tutkimuksen kimalaisten kognitiosta.

“Ensimmäinen postdoc-tutkimus Lontoossa oli sen verran menestyksekäs, että oli helppo lähteä hakemaan rahoitusta jatkotutkimukselle”, Loukola kertoo.

Lontoossa Loukola työskenteli vajaat kaksi vuotta Queen Maryn yliopistossa tutkimusryhmässä, joka selvitti niin ikään kimalaisten kognitiivisiä taitoja.

Osana Loukolan ensimmäistä tutkimusta hän opetti kimalaiset sokeriliemen avulla pelaamaan jalkapalloa, mikä herätti kiinnostusta myös tiedemaailman ulkopuolelta. Loukolan kimalaistutkimuksista löytyy useita videoita, ja asiasta uutisoitiin laajasti niin Suomessa kuin ulkomailla.

 

Sokerilientä ja Lego-palikoita

Mutta mitä on kimalaistutkijan arki kasvitieteellisen puutarhan syövereissä?

Tutkimus vaatii huolellista valmistelua ja tutkimusasetelman suunnittelua. Ensimmäisenä kimalaisten joukosta pitää löytää niin sanotut “foragerit” eli ravinnonhankkijat. Ne merkitään maalilla ja kun kimalainen osoittautuu terveeksi ja aktiiviseksi yksilöksi, saa se selkäänsä numerolapun, jolla kimalaiset voidaan erottaa toisistaan.

Tämän jälkeen Loukola tutkii kimalaisten kognitiivisia kykyjä Lego-palikoiden avulla. Tutkimuksessa kimalaiset yritetään opettaa siirtämään pieni Lego-palikka tussilla piirretyn kukan päältä. Kun kimalainen onnistuu tehtävässä, saa se palkinnoksi sokerilientä. Toisessa vaiheessa Lego-palikka vaihdetaan suurempaan, jonka siirtämiseksi tarvitaan kaksi kimalaista.

“Tämän jälkeen testataan, oppivatko kimalaiset odottamaan työntöapua kaverilta, eli ymmärtävätkö kimalaiset, että he eivät yksin jaksa palikkaa siirtää. Jos ne odottavat kaveria siirtämään palikkaa, on se merkki siitä, että siinä on jonkinlainen ymmärrys taustalla”, Loukola selventää.

Kimalaiset ja legot eivät tunnu maailman tavallisimmalta tutkimusasetelmalta, mutta Loukola on vakuuttunut metodiensa toimivuudesta:

“Näitä asioita voisi tutkia niin sanotusti perinteisemminkin keinoin, mutta hauskempaa ja miellyttävämpää tämä näin on”, Loukola virnistää.

 

Tutkimuskohteena kognition evoluutio

Mistään leikistä ei ole kuitenkaan kyse. Tutkimuksen ydin on eläinten kognitiossa eli älykkyydessä, ja sen evoluution ymmärryksessä. Kimalaiset ovat otollinen lajiryhmä tutkittaessa älykkyyttä ja sosiaalista oppimista selkärangattomilla.

“Niillä on hyvä muisti ja ne ovat aina valmiina ratkomaan pulmia ravintoa hankkiessaan”, Loukola selventää.

Perinteisesti on ajateltu, että ihminen on luomakunnan kruunu, joka on älyllisiltä taidoiltaan ylivertainen muuhun eläinkuntaan verrattuna.

Loukola muistuttaa, että asia ei ole näin yksinkertainen:

“Mitä pidemmälle on tutkittu eri eläinten kognitiivisia kykyjä, on huomattu, että niillä on hyvin samankaltaisia kykyjä kuin ihmisilläkin. Esimerkiksi simpansseilla, varislinnuilla ja vaikkapa delfiineillä on huomattu kyky käyttää työkaluja ja opettaa tämä taito eteenpäin.”

Loukolan mukaan tällaiset kehittyneet kognitiiviset kyvyt on liitetty yleensä ihmistä lähellä oleviin eläinlajeihin, mutta Loukolan mukaan ajatusta on syytä viedä pidemmälle.

“Kognition evoluutiota ei ole vielä paljoa tutkittu alkeellisemmilla eläimillä, kuten selkärangattomilla vaan on ajateltu, että ne ovat vaistojen varassa toimivia käyttäytymisrobotteja”, Loukola pohtii.

Loukola on edellisessä tutkimuksessaan jo tuonut esille mahdollisuuden, että kimalaiset pystyisivät käyttämään työkaluja ja siirtämään tämän taidon eteenpäin.

“Vanha näkemys siitä, että selkärangattomat eivät pysty kognitiiviseen toimintaan on tiukassa”.

Juuri tämän takia Loukolan tutkimus on tärkeä. Jos tutkimuksella saadaan lisätodisteita kimalaisten älyllisistä kyvyistä, muuttaa se meidän käsitystämme kognition evoluutiosta ja eläinten kulttuurista.

 

Kimalaisten kulttuuri

Yleensä sanoja kulttuuri ja kimalaiset ei yhdistetä toisiinsa, mutta Loukola on tutkimuksissaan valottanut myös tätä seikkaa kimalaisten käyttäytymisestä.

Kimalaisten kulttuuria Loukola on tutkinut tekokukilla. Kimalaiset saivat kokeessa sokerilientä vetämällä tekokukkia edestakaisin. Tutkimuksissa selvisi, että kimalaiset pystyvät oppimaan tämän taidon seuraamalla lajitoveriensa toimintaa ja se säilyy populaatiossa, vaikka alkuperäiset taidon oppineet kimalaiset poistettaisiin.

“Työkalujen käyttö ja taidon eteenpäin siirtäminen periaatteessa täyttää kulttuurin määritelmän”, Loukola kertoo.

Kimalaiset siis pystyvät luomaan ja siirtämään eteenpäin kulttuuria, mikä on usein katsottu ihmistä ja muuta luontoa erottavaksi tekijäksi.

Loukola filosofoi, että tämä voi muuttaa myös käsitystämme ihmisestä. Jos kulttuuria ja kognitiota löytyy myös alkeellisilta selkärangattomilta, ehkä me ihmiset emme olekaan niin erityisiä olioita kuin kuvittelemme.

“Eivätkö kaikki lajit ole erityisiä? Jokaisella on jokin ominaispiirre, jota muilla lajeilla ei ole”, Loukola pohtii.

 

Kimalaiset kyykkäämään?

Kimalaiset pystyvät tuottamaan kulttuuria, ja urheilu on yksi kulttuurin muoto. Miten vaikkapa yliopiston suosikkilaji kyykkä sujuisi kimalaisilta?

Jalkapallonpeluun kimalaisille opettanut tutkija ei kuitenkaan aio enää opettaa uusia lajeja kimalaisille.

“En usko, että uusien lajien opettaminen olisi enää tutkimuksen kannalta mielekästä, mutta jos aikaa ja rahaa siunaantuu, niin miksipä ei. Kimalaisten kyvyistä se tuskin jäisi kiinni”, Loukola naurahtaa.