Lintujen kompassit

Herätkää!-lehden Englannin-kirjeenvaihtajalta

MITÄ yhteistä oli Kristoffer Kolumbuksella, viikingeillä, polynesialaisilla merimiehillä ja Nooalla? He tiesivät, että tiettyjen lintujen lennosta voitiin nähdä, missä päin oli kuiva maa.

Oletko tiennyt, että ensimmäisellä Atlantin yli tekemällään matkalla Kolumbus muutti kulkusuuntaa lännestä lounaaseen, koska monet linnut lensivät siihen suuntaan alkuillasta? Muutamaa päivää myöhemmin hän löysi Bahamasaaret.

Linnut ovat varsinaisia suunnistajia. Ajattelehan vain muutamia niiden hämmästyttävistä suorituksista: Uuden-Seelannin pronssikäen ’kasvatusvanhemmat’ ovat paikkalintuja. Kuitenkin nämä nuoret linnut osoittautuvat hyvin asiantunteviksi suunnistajiksi, jotka lentävät pohjoiseen 4000 kilometriä käytännöllisesti katsoen tyhjää merenulappaa Salomosaarille. Isojaliitäjiä tavataan niinkin kaukana pohjoisessa kuin Shetlandin saarilla Skotlannin pohjoispuolella. Mutta kun niiden pesimisaika lähestyy, ne palaavat miljoonittain Tristan da Cunhan saarille, jotka ovat yhtä kaukana etelässä kuin Afrikan eteläkärki. Lentokyvyttömät pingviinitkin pystyvät palaamaan kotiseudulleen. Kolmentuhannen kilometrin päässä vapaiksi lasketut adeliepingviinit palasivat etelänapajäätiköllä sijainneeseen kotiinsa.

Kaikki tällaisista matkoista saadut tiedot on kirjattu huolellisesti. Linnun jalkaan pannaan numeroitu rengas, ja siinä olevassa tekstissä linnun löytäjää pyydetään ottamaan yhteyttä renkaaseen merkittyyn osoitteeseen ja ilmoittamaan, mistä lintu löytyi. Vaikka vain harvoja lintuja tavataan uudelleen, tämä menetelmä on auttanut luonnontutkijoita piirtämään kaavioita monien muuttolintulajien lentoreiteistä.

Viime vuosina lintuja on seurattu myös tutkan avulla. Toisiin lintuihin on kiinnitetty pikkuriikkisiä radiolähettimiä, jotta niiden lentoreittejä voitaisiin seurata. Mutta suurin osa tiedoistamme on peräisin laboratoriokokeista. Ennen kuin tarkastelemme joitakin niistä, olisi valaisevaa nähdä, mitä ihmiset tarvitsevat, kun he koettavat suunnistaa määränpäähänsä.

Kuvittele perhettä, jonka jäsenet ovat menossa huviretkelle. He pysäköivät autonsa ja patikoivat metsään syömään. Kun he illalla palaavat, he eksyvät ja rupeavat kävelemään ympyrää. Mitä he tarvitsevat löytääkseen auton? Kaksi asiaa – kartan ja kompassin osoittaman suunnan. Heidän täytyy nähdä kartasta, missä auto on ja missä he ovat. Mutta tästä tiedosta ei itsessään ole heille mitään hyötyä, jos he eivät pysty määräämään suuntaansa maan pinnalla. He tarvitsevat kompassin tai jonkin vastaavan osoittamaan heille oikean suunnan.

Kun me tunnemme jonkin kaupungin hyvin, meidän ei tarvitse pitää mukana karttaa ja kompassia, koska meillä on eräänlainen kartta mielessämme. Onko linnuilla kartta aivoissaan? Miten he löytävät kompassisuuntimansa?

Miten linnut suunnistavat

Runsaan tutkimustyön jälkeen on osoitettu sitovasti, että jotkin linnut voivat lentää suoraan kotiin, kun ne on päästetty vapaiksi tuntemattomalla seudulla. Tämä sulkee pois sen mahdollisuuden, että ne löytäisivät tiensä lentämällä ensin ympyrää ja etsimällä tuttuja maamerkkejä. Nämä linnut todella osaavat suunnistaa. Siihen liittyy muutakin kuin vain se, että ne lentävät etelään syksyllä ja pohjoiseen keväällä tavallisella muuttolennolla. Se, miten ne tietävät minne lentää, on suureksi osaksi arvoitus; toisin sanoen niiden hallussa mahdollisesti olevan ”kartan” luonnetta ei tunneta. Kuitenkin me nykyään tunnemme useita järjestelmiä, joiden avulla linnut voivat määrätä suuntansa löytääkseen johonkin vakiosuuntaan.

Ajattele jälleen esimerkkiperhettämme. Olettakaamme, että isällä on taskussaan kartta, ja hän käyttää sitä löytääkseen heidän sijaintinsa. Hän tietää, missä heidän autonsa on, ja tajuaa, että heidän on käveltävä kaakkoon päästäkseen sen luo. Mutta miten he voivat löytää kaakon? No, jos taivas on kirkas, hän voi löytää etelän kellon ja auringon avulla. Miten? Hän voi pitää kelloa vaakatasossa ja niin, että tuntiosoitin on kohti aurinkoa. Aurinko näyttää liikkuvan viisitoista astetta tunnissa, ja kellotaulussa kahden perättäisen tuntimerkin väli on kolmekymmentä astetta. Näin ollen tuntiosoittimen ja ”12” osoittavan tuntimerkin puolivälistä vedetty viiva näyttää suurin piirtein etelään. Nyt on helppoa löytää kaakko. Osaavatko linnut käyttää samalla tavalla aurinkoa oppaanaan?

Päiväsuunnistus

Vuonna 1949 Gustav Kramer piti kyyhkysiä ympyränmuotoisissa häkeissä, joihin oli sijoitettu pitkin reunoja kaksitoista samanlaista ruoka-astiaa. Hän huomasi, että hän saattoi opettaa linnut syömään astioista, jotka olivat määräsuuntaan, ja että ne suunnistivat astioiden luo auringon avulla. (Pilvisellä säällä linnut söivät mistä tahansa ruoka-astiasta.) Näin kyyhkyset osoittivat, että niillä on eräänlainen sisäinen kello, joka korjasi auringon liikkeistä johtuvat muutokset.

Kramer tarkisti tuloksiaan käyttämällä kottaraisia. Kuten aiemminkin, hän opetti ne syömään tietyistä astioista, mutta sitten hän korvasi auringon liikkuvalla valolla. Koska ne pitivät tätä valoa aurinkona, ne söivät eri astioista siirtyen astialta toiselle 15 astetta tunnissa. Todellisuudessa valo vain liikkui ylös ja alas, eikä vaakatasossa, auringon nousun ja laskun jäljittelemiseksi.

Nykyään tiedetään, että monet lintulajit pystyvät lentämään johonkin vakiosuuntaan aivan täsmällisesti käyttäen apunaan aurinkoa ja sisäistä kelloaan. Miten tarkkoja ovat niiden mittaukset? Yhden asteen suuntavirhe voisi viedä ne noin 110 kilometriä sivuun kulkusuunnasta päiväntasaajalla. Neljän minuutin virhe niiden kellossa johtaisi vastaavan suuruiseen suuntavirheeseen. Ja linnut ovat kuuluisia erittäin hyvästä suunnistustarkkuudestaan.

Palatkaamme vielä kerran esimerkkiperheemme jäseniin. Jos he odottavat iltahämärään saakka, he pystyvät käyttämään tähtiä kompassina, joka on tarkempi kuin aurinko. Pystyvätkö linnut samaan? Vastaus näyttäisi olevan myönteinen. Joka tapauksessa monet linnut muuttavat ainoastaan yöllä.

Yösuunnistus

Saksalainen Franz Sauer oli 1950-luvulla ensimmäinen, joka osoitti, että linnut pystyvät käyttämään tähtiä oppaanaan. Hän käytti mustapääkerttuja ja lehtokerttuja.

Lähempänä nykyaikaa Stephen E. Emlen on käyttänyt kokeissaan pohjoisamerikkalaisia indigopeippoja. Hän sijoitti linnut planetaarioon, ja piti niitä häkeissä, jotka oli suunniteltu siten, että ne tallensivat lintujen liikkeet. Kun tuli niiden muuttoaika, niille näytettiin taivas, joka vastasi sitä taivasta, jonka ne näkisivät siihen aikaan vuodesta ulkona. Näissä linnuissa ilmeni selvä taipumus, jonka mukaan ne halusivat lentää siihen suuntaan, jonka planetaario osoitti niille eteläsuunnaksi, niiden normaaliksi muuttosuunnaksi. On mielenkiintoista, etteivät peipot näyttäneet tajuavan niinkään yksittäisiä tähtiä tai tähtikuvioita kuin sen, että taivas kiersi kiintopisteen ympäri.

Tämän tutkimiseksi Emlen otti peippoja pesistä, eikä antanut niiden nähdä oikeaa taivasta. Sen sijaan että taivas olisi planetaariossa kiertänyt pohjantähden ympäri, kuten todellisuudessa tapahtuu, hän sovitti sen kiertämään Betelgeuzen ympäri. Kun nuorten peippojen muuttoaika tuli, ne koettivat lentää Betelgeuzesta poispäin suuntaan, jota ne ilmeisesti pitivät etelänä.

Suuren osan aikaa taivas on tietenkin pilvessä. Vaikkei patikoivalla perheellä olisikaan vaikeuksia, jos sillä olisi kompassi ohjaamassa sitä, niin miten linnut selviytyvät pilvisissä olosuhteissa?

Onko magnetismilla jokin osuus?

Vuonna 1885 A. von Middendorf esitti sellaisen ajatuksen, että linnut saattaisivat aistia maan magneettikentän ja löytää tiensä sen avulla. Tätä olettamusta tutkittiin kokeellisesti monta kertaa ja enimmäkseen kielteisin tuloksin. Tuntui käsittämättömältä, että niinkin pieni lintu kuin punarinta voisi reagoida magnetismiin. Viime vuosina on kuitenkin löytynyt todisteita sille, että ainakin jotkin lajit suunnistavat maan magneettikentän avulla. Mitä nämä todisteet ovat?

Kirjekyyhkysten havaittiin käyvän monia nopeavauhtisia lentokilpailuja raskaalla pilvisäällä. Niinpä kokeiden tekijät kiinnittivät pieniä magneetteja niihin kyyhkysiin, jotka olivat osoittaneet pystyvänsä lentämään kotiin pilvisäällä. Ne kaikki eksyivät. Ilmeisesti kyyhkyset joutuivat pois suunnasta siksi, että magneetit häiritsivät niitä ympäröinyttä magneettikenttää. Toisessa kokeessa kyyhkysille pantiin himmeät piilolasit. Vaikka ne saattoivat nähdä vain muutamia metrejä, hämmästyttävän moni pystyi lentämään alle kahdensadan metrin päähän kyyhkyslakastaan 130 kilometrin pituiselta matkalta.

Toiset ovat tehneet kokeita häkeissä pidetyillä punarintarastailla. Muuttoaikaan ne kääntyivät kaikki siihen suuntaan, johon ne normaalisti lentäisivät. Ohjasiko maan magneettikenttä niitä? Näyttäisi siltä, sillä tutkijat huomasivat, että muuttamalla magneettikenttää sähkökäämeillä he pystyivät aiheuttamaan sen, että punarintarastaat halusivat lentää toiseen suuntaan.

Luonnontutkijoiden mielestä kuva ei ehkä vielä ole täydellinen. Nykyään he tutkivat, miten linnut voisivat käyttää suunnistuksessa hyväkseen pienitaajuista ääntä, polarisoitunutta valoa, hajua ja myös ilmanpaineen muutoksia. Toiset koettavat ottaa selkoa siitä, millä keinoin jotkin linnut pystyvät toteamaan magnetismin.

Epäilemättä me tulemme vielä monta kertaa hämmästymään tällä tutkimusalueella, joka on jo tuottanut monia yllätyksiä, ennen kuin tämä arvoitus on lopullisesti ratkaistu.