Pörinäviestintä

Bioakustiikka on nouseva tutkimusala. Oulun yliopiston professori Olavi Sotavalta, suomalainen alan pioneeri, teki uraauurtavia tutkimuksiaan yli 70 vuotta sitten. Hänen tutkimustuloksensa ovat edelleen relevantteja ja ajankohtaisia, ja nykyiset bioakustiikan tutkijat siteeraavat niitä jatkuvasti. Ne perustuvat Sotavallan poikkeukselliseen musikaalisuuteen ja absoluuttiseen sävelkorvaan. 

Ötökkäakatemian kimalaistutkija Olli Loukola kertoo: ”Tulevaisuudessa pystytään tunnistamaan useita eri hyönteislajeja (ja totta kai muitakin eläinryhmiä) niiden päästämien lajille ominaisten ääniaaltojen perusteella. Älykäs konekuulo tulee helpottamaan maastokartoitustöitä.”

”Tutkimuksissa voidaan sijoittaa tarkkoja mikrofoneja sopivaan paikkaan ja äänittää esimerkiksi kukilla vierailevien ötököiden tuottamia ääniä per aikayksikkö. Sitten äänityksistä ajetaan tietokoneanalyysit – ja voilà, näytölle ilmestyy tietoa pölyttävistä ötökkälajeista, muun muassa niiden suhteellinen runsaus ja lentoajankohta. Tämä helpottaa hahmottamaan esimerkiksi alueiden yhteisörakenteita. Ekologiseen äänimaailmaan perustuva kartoitus kilpailee varmasti perinteisen yksilömäärityksen ja dna-analyyseihin perustuvan tutkimuksen kanssa, kunhan äänipankki on tarpeeksi kattava ja mittausvälineet saadaan järkevän hintaisiksi.” Tekniikkaa on jo hyödynnetty esimerkiksi, kun selvitettiin auringonpimennyksen vaikutusta pölyttäjien aktiivisuuteen

Ääni- ja lentotunnistus  Lentoäänien automaattisesta tunnistamisesta voisi olla hyötyä esimerkiksi malariasääskien torjunnassa. Valmisteilla on muun muassa kännykkäsovellus, joka varoittaa, jos paikalla on malariaa levittäviä hyttyslajeja. Oxfordin yliopistossa kehiteltävä systeemi vaatii laboratorioäänityksiä ja tietokonealgoritmien kehittelyä. Ruotsalaistutkijat puolestaan kehittävät Tansaniassa automaattista systeemiä, jolla malariahyttysten runsautta tutkitaan lasersäteen avulla. Lasersäteen katkeilemisrytmistä saadaan selville säteen poikki lentäneen hyönteisten siiveniskujen rytmi ja niiden perusteella hyttyslajit ja niiden runsaus.

Ötököiden keskinäinen ääniviestintä  Olli Loukola jatkaa: ”On myös mahdollista, että hyönteiset käyttävät lajinsisäistä tai jopa lajienvälistä akustista viestintää. Ne eivät kuule ääniä samalla tavalla kuin me, koska niillä ei ole kaltaisiamme korvia ääniaaltojen käsittelyyn. Monet hyönteiset, muiden muassa kimalaiset, aistivat värähtelyä hyvinkin tarkasti. Periaatteessa ne voivat kommunikoida toisilleen aiheuttamalla värähtelyä, minkä me saatamme kuulla erilaisina pörinöinä tai ininöinä. Kimalaiset luultavasti käyttävät varoitusääniä, kun ne kokevat itsensä uhatuksi. Olen esimerkiksi monesti huomannut ininä-äänen, kun kimalainen on hermostunut. Silloin ei passaa mennä kättä laittamaan lähelle tai joutuu hyökkäyksen kohteeksi. Kimalaiset myös varoittavat porukalla, kun laboratorion pesäboksia kopauttaa. Kaikki pesän yksilöt värisyttävät siipiä samaan aikaan ja äänen kuulee kauas. Luonnossa tämä saattaa karkottaa isommankin saalistajan tiehensä. Yhdessä visuaalisen informaation kanssa akustinen viestintä muodostaa hienosyisen kommunikointitavan, josta me emme tiedä vielä juuri mitään. Kokeissani olen huomannut, että kun kimalainen oppii esimerkiksi uuden ravinnonhankintatekniikan, ne alkavat kävellä innoissaan lajitoverin ympärillä samalla inisten. Kutsun tätä täpinätanssiksi. Täpinätanssi ei ole yhtä informatiivinen kuin mehiläisten pyristystanssi (waggle dance), mutta täpinätanssiessaan ne mahdollisesti kertovat oppimiaan asioita eteenpäin lajitovereilleen.”

”Tarkoituksenani on tutkia tulevaisuudessa kimalaisten välistä kommunikointia ja akustinen kommunikointi on ehdottomasti osa tutkimusta. Vanha kollega Richard Beason Lontoon Kuninkaallisesta Holloway:n yliopistosta olisi hyvä tutkimuskumppani. Hänen tutkimuskohteenaan on ekologinen bioakustiikka”, Loukola kertoo.

Kuuloelimiä on erilaisia  Joillakin hyönteisillä  on niin kutsutut tympanaalielimet. Ne ovat parillisia ja vastaavat rakenteeltaan selkärankaisten korvaa. Kuuloelimeen liittyvä kalvo vastaa selkärankaisten tärykalvoa ja siihen liittyvät herkät aistinsolut kuuloluita. Heinäsirkoilla, perhosilla ja kaskailla tympanaalielimet sijaitsevat keski- tai takaruumiissa, hepokateilla ja kotisirkan sukulaisilla eturaajoissa.

Kaikilla hyönteisillä ei kuitenkaan ole tympanaalielimiä. Monilla hyönteisillä on nilkassa niin kutsutut subgenuaalielimet. Vaikka ne varsinaisesti aistivat pinnan värähtelyjä, ne saattavat myös tunnistaa ilman värähtelyjä. Esimerkiksi jotkin vesimittariluteet viestivät värisyttämällä raajoillaan veden pintaa.

Matti Nummelin (teksti ja kuvat)