Kimalaistutkija muistuttaa, että älykkyys on arvoitus

Biologi Olli Loukola näyttää videon kimalaisesta, joka on hänen rakentamassaan vajaat 4 senttiä matalassa läpinäkyvässä labyrintissa. Labyrintissa on eri "huoneita", joissa on oviaukot. Loukola on opettanut kimalaisensa tunnistamaan niiden herkun, sokeriveden sinisestä merkistä. Siihen kun työntää imukärsän, saa sokerivettä. Labyrintissa hän laittoi sinisen merkin yhtäkkiä kattoon. Kimalainen ei päässyt siihen millään. Lentämäänkään niin ahtaassa tilassa se ei pystynyt.Ja nyt tulee se uskomaton asia.Kimalainen meni hakemaan "toisesta huoneesta" suurin piirtein itsensä kokoisen styroksipallon. Pyöritti sen määrätietoisesti sinisen merkin alle, kiipesi päälle ja ylettyi sokeriveteen. Se oivalsi tilanteen.Siis, mitä?Kyllä vain.Se ajatteli jotenkin näin: "Mä olen liian pieni, en ylety tuonne kattoon, mutta jos pyöritän tuon pallon tähän, yletyn."Se käytti työkalua ja sillä oli tietynlainen käsitys itsestään ja koostaan..Mitä hyönteinen ymmärtää? Entä mitä hevonen ymmärtää?Entä, jos ne ovat paljon älykkäämpiä, kuin mitä olemme osanneet ajatellakaan? Eri tavalla vain? Niille sopivalla tavalla? Ehkä tavalla, jota me emme lainkaan pysty ymmärtämään, koska me aistimme maailman niin totaalisen eri tavalla, että elämme tavallaan eri universumissa kuin ne.Niin tai näin, Loukolan tutkimukset kimalaisilla hämmentävät. Varsinkin tiedepiireissä. Loukola tietää sen itsekin."Joo, ihmiskeskeisessä maailmankatsomuksessa ihminen asetetaan usein muiden lajien yläpuolelle, ikään kuin pyramidin huipulle. Tämä ajattelutapa näkyy myös tutkijoiden keskuudessa. Esimerkiksi ihmistutkijat saattavat ajattella, että eihän ne toisenlajiset mitään älykkyyttä omaa, ne ovat kaukana, kaukana meistä. Osa kädellistutkijoista mieltää, että korkeintaan simpassit, gorillat ja ehkä jotkut delfiinit ovat ihmisen lisäksi älykkäitä, muut eivät. He nauravat lintututkijoille, jotka väittävät lintujen pystyvän monimutkaisiin ongelmanratkaisuihin, että hahhah, ilman neokorteksiako ne linnut sitten niitä tehtäviä ratkovat? Ja hierarkian pohjalla on meikäläinen, jonka väitettä hyönteisen älykkyydestä on pidetty ihan hulluna", Loukola naurahtaa.Mutta ei taideta pitää enää. Videolla kun aivan selvästi näkee kimalaisen "järjenjuoksun".Jo aiemmin hämmennystä on herättänyt, että linnut ymmärtävät näköjään fysiikkaa, sillä ne keksivät tiputtaa kiviä vesipulloon, jonka seurauksena pullon sisällä ollut herkkupala nousi pinnalle ja ne saattoivat napata sen."Eivät ne välttämättä ymmärrä fysiikkaa sanan varsinaisessa merkityksessä, mutta niillä oli poletti-ajattelua. Eli ne tajusivat, että kun työnnän näitä kolikoita (kiviä) tuohon masiinaan (pullo), saan mitä haluan. Emme me ihmisetkään tiedä, miten kahviautomaatti toimii kun me pistämme sinne kolikon.".Nyt täytyy kysyä, mitä on älykkyys? Se on evoluution muokkaama ominaisuus, josta on kyseiselle oliolle mahdollisimman paljon hyötyä sen elinolosuhteissa.Loukola muistuttaa, että evoluutiolla ei ole mitään suuntaa. Se on opportunisti, joka vie lajinkehitystä aina siihen suuntaan, missä on odotettavissa mahdollisimman tehokasta lisääntymistä: geenien siirtymistä eteenpäin, elämän jatkumista. Tämän takia kaikille eläimille ei ole kehittynyt "mahdollisimman korkea älykkyys". Tämän takia kimalaiset eivät kirjoita tieteellisiä artikkeleja eivätkä hevoset tutki ihmisten älykkyyttä kansainvälisissä konferensseissa. Luonto laskee resurssit tarkkaan ja erityisesti aivot kuluttavat valtavasti energiaa.Yli-isot aivot eivät ole evoluutiossa yleisesti suosittuja, sillä ne kuluttavat paljon energiaa suhteessa saavutettuun hyötyyn. Usein vähemmälläkin pärjää. Sama lopputulos voidaan saavuttaa eri reittejä pitkin, ilmiö tunnetaan konvergenttisena evoluutiona. Esimerkiksi ihmisellä ja monilla muilla nisäkkäillä on aivokuori (neokorteksi), joka liittyy korkeampiin kognitiivisiin toimintoihin kuten ajatteluun, muistiin ja tietoisuuteen. Näistä erityisesti muisti vaatii paljon aivokapasiteettia. Sen sijaan ajattelua ja tietoisuutta voidaan toteuttaa myös rakenteellisesti kompaktimmissa aivoissa.Kimalaisilla ei ole neokorteksia, mutta niillä on omiin tarpeisiinsa erinomaisesti sopeutunut aivorakenne, joka mahdollistaa oppimisen, muistin ja joustavan ongelmanratkaisun. Hevosilla neokorteksi on olemassa, mutta sen rakenne ja toiminta eroavat ihmisen vastaavasta. Tällaiset erot voivat vaikuttaa siihen, miten eri lajit käsittelevät aikaa ja kokemuksia, esimerkiksi jotkut eläimet saattavat toimia enemmän nykyhetkessä ilman laajaa ajallista prosessointia. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että ne olisivat vähemmän "tietoisia", vaan että niiden tietoisuus voi ilmetä eri tavoin..Aivot väistelevät määrittely-yrityksiä.Mitä on älykkyys?Mitä on älykkyys ja mikä on pelkkää geenien ohjaamaa vaistotoimintaa? Sellaista, missä eläin ei voisi tehdä toisin kuin se tekee?Tekoälysovellus kuvailee älykkyyden näin: Kyky oppia, ymmärtää ja soveltaa tietoa tehokkaasti erilaisissa tilanteissa.Tekoälyn mielestä vain sillä ja ihmisellä on kyky tehdä abstrakteja johtopäätöksiä, suunnitella ja käsitellä monimutkaista symbolista tietoa.Hyönteisen toiminta taas perustuu tekoälyn mielestä tietynlaiseen automaatioon: kiinteisiin kaavoihin ja vaiston ohjaamaan toimintaan, jossa on vaikea nähdä varsinaista oppimista tai joustavaa tilannearviota verrattuna ihmiseen. Hyönteisen toiminta on kovakoodattua ja rajattua, ihmisen sopeutuvaa, joustavaa ja oppivaa. Ja kaikki muut elolliset olennot nisäkkäistä lintuhin, kaloihin ja matelijoihin ovat jotakin siltä väliltä. Vielä riippuen siitä, ovatko ne peto- vai saaliseläimiä."On totta, että vertailu eri lajien välillä on mielenkiintoista, mutta samalla haastavaa ja usein harhaanjohtavaa. Älykkyystestit suosivat tiettyjä aisteja ja ominaisuuksia, eikä ole olemassa universaalia testiä, joka olisi tasapuolinen kaikille lajeille. Meillä ihmisillä on taipumus peilata eläinten kykyjä omiin kykyihimme (antroposentrinen näkökulma), ja siksi samankaltaiset lajit saavat usein "paremmat pisteet" kuin meistä evolutiivisesti etäisemmät lajit", Loukola toteaa. Ja jatkaa: "Evoluutiolla ei ole suuntaa, vaan luonnonvalinta suosii piirteitä, jotka auttavat eläimiä pärjäämään nykyisessä ympäristössään, tämä pätee myös kognitiivisiin kykyihin. Kaikille lajeille on kehittynyt juuri ne kyvyt, jotka ovat auttaneet aikaisempia sukupolvia selviytymään. Ihminen on tiettävästi ainut laji, joka tuhoaa omaa ja muiden lajien elinympäristöä tietoisesti; ei kovin älykästä, jos minulta kysytään.". Kimalaisen pikkuruiset, mutta tehokkaat aivotKimalaisen aivoista löytyy sienimäiset ’mushroom body’ -rakenteet, jotka ovat erityisen yhteydessä oppimiseen, muistiin ja ongelmanratkaisuun. Ne muodostavat sen aivojen osan, jota pidetään hyönteisten kognitiivisten kykyjen kannalta tärkeimpänä. Kimalaisen aivot ovat pikkupikkuruiset, noin seesaminsiemenen kokoiset, ja niissä on vain 850 000 neuronia, kun ihmisellä näitä neuroneita on 86 miljardia. Kimalaisen aivot ovat kuin kylän kokoinen tietoverkko siinä missä ihmiset aivot ovat kuin maailmanlaajuinen internet. Mutta kumma kyllä, kimalaisen aivot ovat varsin tehokkaat. Kimalainen elää niin vähän aikaa, että sille ei ole "pakattu" aivoihin muistia. Kimalaisella on tarkka ja tehokas työmuisti, jonka avulla se pystyy ratkaisemaan ongelmia ja muistamaan esimerkiksi reittejä ja kukkien sijainteja lyhyellä aikavälillä. Sen pitkäkestoinen muisti on kuitenkin heikko, sillä pienet aivot eivät kykene varastoimaan suuria määriä tietoa pitkään. Siksi kimalainen oppii nopeasti, mutta osa opitusta myös unohtuu nopeasti.Kimalainen tarvitsee kykyä suunnistaa valtavissa etäisyyksissä, hakien mettä kukista, jotka ovat aina eri näköisiä ja löytää taas tiensä takaisin pesään..Mitä sanoa hevosen kyvyistä? Hevonen on kehittynyt kasvinsyöjäksi, joka elää laajoilla avoimilla alueilla. Tällaisessa ympäristössä ravintoa on runsaasti, mutta samalla petoeläinten uhka on jatkuva. Tämä on muokannut hevosen käyttäytymistä niin, että nopea pakeneminen on ollut turvallisin ratkaisu, usein ilman ”harkintaa”. Se ei kuitenkaan tarkoita, että hevonen olisi pelkkä vaistojensa varassa toimiva eläin. "Tutkimuksista tiedämme, että hevoset oppivat ja muistavat hyvin, pystyvät ratkaisemaan ongelmia kokeilemalla ja erehtymällä sekä käyttämään ihmisten tarjoamia vihjeitä apunaan. Ne siis yhdistävät vaistonvaraisen reagoinnin ja oppimisen, mikä tekee niiden käyttäytymisestä huomattavasti joustavampaa kuin pelkkä nopea pako antaisi ymmärtää."Kimalaiseen verrattuna sillä on isot aivot, mutta aivoissa ratkaisee jossain määrin niiden paino suhteessa kantajaansa. Hevosella on kehoonsa nähden melko pienet aivot, 600 gramman aivot 600 kilon kropassa tuottavat suhdeluvun 0,1. Ihmisellä vastaava luku on 1,5 kilon aivot 70 kilon kehossa: suhdeluku 2. Delfiinillä 1. Isot aivot vaativat eläimeltä myös ison kropan, sillä aivot vaativat valtavasti energiaa. Kuitenkin, mitä suuremmat aivot ovat suhteessa muuhun kehoon, sitä enemmän on muistikapasiteettia, jolloin ei tarvitse joka kerta lähteä eri tilanteisiin "nollasta". Ihmisellä tämä suhdeluku on valtavan iso. Loukola miettii eläintä, joka olisi sinivalaan kokoinen, mutta sillä olisi kimalaisen aivot: "Kyllä sekin eläin pystyisi jotenkin tulemaan toimeen, mutta se ei muistaisi yhtään mitään, sillä kaikki kapasiteetti menisi ison ruumiin perustoimintojen pyörittämiseen." Hän vertaa tilannetta vielä tietokoneeseen: "Tässä mun kännykässä on tehoa yhtä paljon kuin 50 vuotta sitten ison huoneen kokoisessa supertietokoneessa, mutta muistikapasiteetti ongelmaa ei siinäkään ole pystytty ratkaisemaan, sillä pieni tila tulee vastaan. Eli kimalaisella on tosi tehokas se prossu, mutta muistia on niin vähän, että ne eivät muista pitkään. Ei ole kapasiteettia tallentaa!" Mutta ei niiden tarvitsekaan, sillä ne ratkovat aina samantyyppistä tehtävää ja elävätkin niin vähän aikaa..Hevosen älykkyydestä ja vaistoistaHevonen on saaliseläin, jonka käyttäytymistä ohjaavat voimakkaasti vaistot, erityisesti pakeneminen. "Tämä liittyy klassiseen tyyppi I ja tyyppi II -virheiden erotteluun: jos hevonen pakenee, vaikka todellista vaaraa ei olisikaan, se menettää vain hieman energiaa ja aikaa. Jos taas hevonen ei pakene ja vaara on todellinen, seurauksena voi olla kohtalokas virhe", Loukola sanoo. Luonnonvalinta suosii siis varovaisuutta, vaikka se johtaisi joskus ”turhiin” pakoreaktioihin. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että hevonen olisi pelkkä vaistojen ohjaama automaatti. Hevoset oppivat, muistavat ja tekevät päätöksiä. Ne tunnistavat yksilöitä, osaavat käyttää sekä visuaalisia että auditiivisia vihjeitä ja kykenevät myös sosiaaliseen oppimiseen.Laumassa eläminen edellyttää hienovaraista kommunikaatiota, hierarkioiden tunnistamista ja tilannetajua. Näin ollen hevosen käyttäytyminen on pikemminkin vaistojen ja oppimisen vuorovaikutusta kuin jompaa kumpaa yksinään. "Eläinten ihmisenkaltaistaminen voi helposti johtaa harhaan. Usein kuitenkin eläinten älykkyyttä vähätellään, jotta niiden hyväksikäyttö olisi helpompi oikeuttaa. Tämä näkyy siinä, miten helposti eläinten tunteet ja tietoisuus kyseenalaistetaan. Antropomorfismi voi toisaalta auttaa ihmisiä samaistumaan eläimiin ja edistää empatiaa, mutta se voi myös vääristää ymmärrystämme niiden todellisista tarpeista, jos kuvittelemme niiden kokevan ja ajattelevan kuten me itse. Eläimillä on omat aistinsa, motivaationsa ja lajityypillinen käyttäytymisensä, ja meidän tulisi pyrkiä ymmärtämään niitä näistä lähtökohdista käsin", Loukola toteaa .500 miljoonaa vuotta sittenMeidän ja hyönteisten aivot lähtivät eri suuntiin yli 500 miljoonaa vuotta sitten. Hevosten ja ihmisten kehityslinjat erosivat 90 miljoonaa vuotta sitten.Kaiken takana on motivaatio. Niin ihminen kuin eläinkin käyttää älykkyyttään, jos kokee, että siitä on jotakin hyötyä. Toki lajityypillisissä raameissa.Loukola valitsi koekimalaisensa huolellisesti. Vain "foragerit", medenkerääjäkimalaiset kelpasivat. Näillä medenhankkijoilla on valtava vimma löytää mettä hinnalla millä hyvänsä. Medenhankkijaksi tullaan tietyssä kimalaisen elämänvaiheessa ja se vaihe kestää joitakin viikkoja.On oleellista ymmärtää, että Loukola ei olisi saanut kimalaistaan tekemään mitä tahansa. Tekemisen täytyi jollain lailla liittyä sen lajityypilliseen käyttäytymiseen. Joskin Loukola huomauttaa, että kun eläimet otetaan pois "raa'asta luonnosta", jossa ne ovat jatkuvasti vaarassa, ja niille tarjotaan yllin kyllin ravintoa, niille vapautuu lisää aikaa ja tämän ajan ne mielellään käyttävät leikkimällä.Jopa kimalaiset?Kyllä, jopa kimalaiset.Ne näyttävät leikkivän styroksipalloilla. Mitenkään muutenkaan Loukola ei osaa selittää niiden keinumista pitkiä aikoja eestaas pallon päällä ilman sen kummempaa tarkoitusta.Tutkimukset jatkuvat!.Olli Loukola (s. 1981) on suomalainen biologi ja eläinekologian dosentti, joka väitteli filosofian tohtoriksi Oulun yliopistosta vuonna 2014 aiheenaan varpuslintujen sosiaalinen informaationkäyttö. Loukola piti esitelmän EVCBMAW-kongressissa.Loukola työskentelee tutkijana Turun yliopistossa biologian laitoksella. Tätä ennen hän työskenteli Oulun yliopistossa aiheenaan eläinten kognitio. Loukola on työskennellyt aiemmin myös Lontoossa Queen Mary Yliopistossa. Loukola käyttää tutkimuksessaan tällä hetkellä kontukimalaista (Bombus terrestris).Olli Loukola kantaa huolta hyönteisistä, sillä niiden niiden määrä on vähentynyt keskimäärin noin neljänneksellä viimeisten 30 vuoden aikana. Joillakin alueilla, kuten Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa, väheneminen on ollut huomattavasti nopeampaa. Erityisen huolestuttavaa on pölyttäjähyönteisten taantuminen, sillä ne ovat elintärkeitä sekä luonnon ekosysteemeille että ruoantuotannolle.

Kimalaistutkija muistuttaa, että älykkyys on arvoitus

Aiheeseen liittyvää