Hyppää suoraan sisältöön

Ihmissilmiltä salattu

Lue koko juttu alusta loppuun tai hyppää tästä suoraan sinua kiinnostavaa aiheeseen:

Salaisia viestejä ultravioletilla

Tuulihaukka kaartelee peltoaukean yllä. Ihmispilotista alla levittäytyvässä maastossa ei olisi mitään merkillistä katsottavaa, mutta haukansilmin aukealla risteilee ultraviolettisina hohtavia polkuja – jyrsijöiden tieverkosto, jonka ne ovat merkinneet ultraviolettisena hohtavalla virtsallaan.

Linnut, monet jyrsijät ja monet hyönteiset näkevät meidän aistialueemme ulottumattomiin jäävän ultraviolettivalon värinä. Ne lukevat esimerkiksi kukkien terälehdiltä ja lintujen höyhenpuvuista kuvioita ja merkkejä, joiden olemassaolo on paljastunut tutkijoille vain erikoislaittein.

Kaaviokuva eri eläinlajien värinäkökyvystä. Linnut ja monet kalat, esim. kultakalat erottavat auringon valosta neljää jopa viittä eri väriä sekä niiden sekoituksia. Miltähän näyttää ultravioletin ja punaisen sekoitus? Mehiläisen väripaletti koostuu kolmesta sävystä, kuten ihmisenkin, mutta se ei erota punaista, vaan sen kolmas väri sinisen ja vihreän lisäksi on ultravioletti. Sen maailma värittyy eri tavalla kuin meidän. Useimmat hyönteiset ja monet nisäkkäät erottavat valosta vain kahta väriä. Ne ovat värisokeita ihmiseeen verrattuna. Koiran maailma värittyy sinisen, keltaisen ja harmaan sävyin. Kärpänen näkee harmaata, keltavihreää ja siniultraviolettia.

Moni meistä tasaisen tylsän värinen lintulaji onkin kuvioitu ultravioletin sävyin. Silloin hyväkuntoisen linnun sulat hohtavat terveen ultraviolettisina. Siksi lintunaaraat katsovat tarkasti kosijoidensa ulkomuotoa. Jos puvusta on ultravioletti loisto kadonnut, ei naaraan valloitus onnistu, vaikka uros ihmissilmin näyttäisi ihan kelpo poikamieheltä.

Ultravioletilla siis kelpaa komeilla. Mutta on myös tilanteita, joissa on parempi maastoutua. Se käy parhaiten, kun oma väritys toistaa ympäristön sävyjä. Siksi ultravioletin kirjavaan pukeutunut lintu on hohtavalla hangella paremmin suojassa petolinnuilta kuin räikeästi taustastaan erottuva tasaisen valkoinen.

Miksi linnut näkevät ultravioletin värin, mutta me emme?

Silmässä on kahdenlaisia valoa vastaanottavia soluja: tappeja ja sauvoja. Värinäöstä vastaavat verkkokalvon tappisolut. Ihmisillä ja apinoilla on kolmellle eri väriselle valolle herkistyneitä tappisoluja. Kykenemme aistimaan punaisen, vihreän ja sinisen värin sekä niiden sekoituksia. Värivaikutelma syntyy aivoissa.

Linnuilla tappisoluja on viidenlaisia. Siksi ne kykenevät näkemään myös ultravioletin värin sekä sen ja muiden värien sekoituksia.

Linnun kompassi on silmässä

Muuttolintujen käyttäytymistä tutkimalla on havaittu, että niillä on kompassi oikeassa silmässä. Kompassinsa avulla ne erottavat suunnat päiväntasaajalle ja lähimmälle navalle ja pystyvät suunnistamaan talvehtimisalueilleen.

Hiljattain tutkijat ovat löytäneet lintujen silmästä aivan erityisiä valoa vastaanottavia molekyylejä, joiden välillä tapahtuu magneettikentästä riippuvaisia reaktioita. Tieto reaktioiden tuloksesta kulkee aivoihin samaa reittiä kuin näköaistimus. Tutkijat uskovatkin, että linnut näkevät maapallon magneettikentän.

Maan magneettikentän voimaviivat kulkevat navalta navalle

Ilmeisesti linnut seurailevat magneettikentän voimaviivojen viitoittamia teitä ja panevat merkille magneettisia maamerkkejä samaan tapaan kuin me puita, rakennuksia tai kallioita.

Haukankatse poimii yksityiskohdat satojen metrien päästä

Suojaväristään huolimatta heinäsirkka ei onnistu huijaamaan petolintua, joka bongaa sen vielä 100 metrin korkeudeltakin.

Lintujen näkö on tarkkuudessaan kadehdittava. Ihminen pystyy hyvässä valaistuksessa 5 metrin etäisyydeltä erottamaan kaksi pistettä, jotka sijaitsevat 1,5 millimetrin päässä toisistaan. Kauempaa katsottaessa pisteet sulautuvat yhdeksi, lukeminen käy mahdottomaksi. Sen sijaan petolinnun teleskooppikatse poimii vihreän heinäsirkan vielä 100 metrin korkeudeltakin, ja meripelastusharjoituksissa testattujen kyyhkysten silmään pistää 700 metriä niiden alapuolella aalloilla kelluva oranssinen pelastuslautta. Ja vielä täydessä lentovauhdissa!

Mistä haukan terävä näkö?

Metsästyshaukkoja kouluttamalla ihmiset ovat valjastaneet haukan terävät silmät omaan käyttöönsä

Ensinnäkin linnuilla on päänsä kokoon nähden valtavat silmät. Suuri silmä kerää paljon valoa ja sillä saa kookkaan kuvan. Suuri kuva jakautuu verkkokalvolla useammalle aistinsolulle kuin pieni ja näön tarkkuus kasvaa.

Toiseksi petolintujen verkkokalvolla aistisolut ovat pakkautuneet tiiviimpään kuin ihmisellä. Petolintujen verkkokalvolla yhdelle neliömillimetrille on ahtautunut miljooona tarkasta näkemisestä ja värien aistimisesta huolehtivaa tappisolua. Ihmisellä tappisolutiheys, parhaimmillaan 200 000 reseptoria neliömillimetrillä, yltää vain viidennekseen siitä.

Kolmanneksi petolintujen verkkokalvolla on kaksi tarkan näkemisen aluetta. Siksi niiden näkymä on tarkka suurella alueella näkökentän laidallakin, kun taas ihminen näkee kirkkaasti vain suoraan eteenpäin.

Yöeläimet eivät näe värejä, mutta erottavat herkästi liikkeen

Kissan silmät kiiluvat pimeässä, koska sen silmän verkkokalvon takana on heijastuskalvo, josta jo kerran aistittu valo kimpoaa takaisin uudelleen vastaanotettavaksi. Sillä tavalla aistisolut onnistuvat nappaamaan enemmän valoa kuin ympäristössä oikeastaan on tarjolla, ja valoaistimus vahvistuu.

Petolinnuilla on eliökunnan tarkimmat silmät, eikä meidänkään näkimissämme muihin nisäkkäisiin verrattuna ole mitään häpeämistä. Näemme esimerkiksi 12 kertaa terävämmin kuin kotikissat. Ne häviävät ihmiselle myös värinäössä.

Hedelmiä syöville ihmisen esi-isille hyvä värinäkö olikin elintärkeä. Ilman sitä olisi ollut vaikea erottaa kypsät hedelmät raaoista. Mutta yöpedoille ei väreillä ole niin väliä. Sen sijaan niiden silmien tarvitsee äkätä hämärässä pieninkin liike, jotta ne voivat salamana ampaista saaliinsa kimppuun.

Näkökyvyn ero selittyy erilaisilla vastaanottimilla. Yöeläinten silmässä tarkkaan näköön ja värinäkemiseen erikoistuneista tappisoluja on vähemmän kuin ihmisellä. Niiden sijaan niillä on paljon hämäränäköön erikoistuneita sauvasoluja. Sauvasolut reagoivat herkästi valojen ja varjojen liikkeisiin.

Ihmisellä vain verkkokalvon laita on sauvasolujen hallitsemaa aluetta. Siksi ihmisnäön tarkkuus näkökentän reunoilla on heikko, mutta huomaat heti sivustalla hiiviskelijän.

Nelisilmä vaanii yhtäaikaa veden ja ilman eläviä

Sukeltaessa huomaa, ettei ihminen ole sopeutunut näkemään veden alla. Tilannetta parantavat sukelluslasit. Vesi pysyy lasin takana ja silmän ja lasin väliin jää ilmakerros.

Vesieläinten silmä on jo valmiiksi omiaan vedessä näkemiseen. Niiden silmän linssi on vahvempi, voimakkaammin kupera kuin maaelävien. Siksi esimerkiksi hylkeet ovat maalla likinäköisiä.

Nelisilmäkala on siitä harvinainen otus, että se näkee yhtä hyvin veden alla ja päällä ja vielä samanaikaisesti. Sen silmissä on kaksiteholinssit. Uidessaan se asettuu niin, että vedenpäälliseen näkemiseen sopiva linssin yläosa on pinnan yläpuolella ja vedenalaiseen näkemiseen tarkoitettu alaosa pinnan alla. Näin se voi samanaikaisesti väijyä ilman ja veden eläviä.

Nelisilmän kuvia englanninkielisessä jutussa nelisilmästä.

Syvyysnäkö metsästysonnen salaisuus

Kuinka pitkä loikka saaliin kimppuun tarvitaan? Metsästäjän pitää pystyä arvioimaan etäisyyksiä. Kolmiulotteinen vaikutelma maailmasta syntyy, kun silmien näkökentät menevät osittain päällekkäin. Kun silmät sijaitsevat pään etupuolella, kumpikin silmä katsoo eteenpäin. Niiden kuvat poikkeavat kuitenkin hiukan toisistaan. Kokeile vaikka sulkemalla ensin toinen silmä ja sitten toinen! Päällekkäin menevien kuvien erosta aivot laskevat etäisyydet.

Lumipöllö

Ihmisillä ja petolinnuilla on hyvä kolmiulotteinen näkö. Esimerkiksi pöllöllä vasemman ja oikean silmän näkökentät ovat päällekkäiset 60 asteen suuruisella sektorilla, eli kymmenen minuutin aikaviipaleella, jos kuvittelet pöllön seisomaan kellotaulun keskelle. Hyvän syvyysnäön hinta on näkökentän kaventuminen. Taakse näkemisen puutetta korvaakin pöllön kyky kääntää päätään 270 astetta, viittätoista vaille täysi kierros.

Uteliaan rotan kuono nuuhkii ilmaa. Saalistetuilla ei ole varaa näkökentän kapenemiseen, vaan nillä on hyvä olla silmät selässäkin. Koskaan ei tiedä, millä suunnalla vaara vaanii. Niinpä esimerkiksi jyrsijöiden silmät sijaitsevat pään sivuilla.

Meillä näkökenttien päällekkyys on kaksinkertainen pöllöihin verrattuna. Puissa kiipeileville esi-isillemme oli etua hyvästä syvyysnäöstä. Ilman sitä hyppy oksalta oksalle olisi usein päättynyt mahalaskuun. Toisaalta jo sivuille näkeminen päätä kääntämättä vaatii meiltä aikamoista silmäakrobatiaa. Onneksi autoissa on peilit. Tosin jos meiltä puuttuisi syvyysnäkö, tuskin edes ajelisimme. Kukaan ei risteyksessä pystyisi arvioimaan, kuinka kaukaa ja millä nopeudella muut lähestyvät.

Huippunopea silmä auttaa kärpäsen pakoon lätkän alta

Kärpäsellä on hyönteisten tapaan useasta kuusikulmaisesta pikkusilmästä koostuva verkkosilmä, jolla se näkee yhtäaikaa eteen, taakse ja sivuilleen. Siksikö se aina ehtii kärpäslätkää karkuun? Se on osa selityksestä. Lisäksi kärpäsen silmä on huippunopea. Se erottaa 300 erillistä kuvaa sekunnissa. Siksi paikallaan seisovalle kärpäselle ilmassa viuhahtava kärpäslätkä näyttäytyy ikäänkuin hidastettuna.

Kärpänen näkee verkkosilmillään yhtä aikaa eteen, taakse ja sivuille.

Vertailun vuoksi ihmissilmä erottaa hämärässä vain 10 kuvaa sekunnissa. Sitä nopeammin vaihtuvat kuvat ihminen kokee liikkeenä. Oletko joskus plarannut animaatiovihkoa, jonka jokaisen sivun nurkkaan on piirretty tikku-ukko hiukan eri asennossa? Kun selaat oikein nopeasti, tikku-ukko näyttää liikkuvan. Elokuva toimii periaatteessa ihan samalla tavalla. Teatterissa valkokankaalle heijastetaan sarja filmille talletettuja kuvia. Ne vain vaihtuvat niin tiuhaan, että syntyy vaikutelma liikkeestä.

Ihmisten leffateatterin hämärään pörräämään eksyneelle kärpäselle filmi näyttäytyy ääninauhan säestyksellä esitettynä pysäytyskuvien sarjana. Kärpäsille suunnattuun animaatiofilmiin saisi väsätä 30-kertaisen määrän kuvia tavalliseen piirrospätkään verrattuna!

Lisätietoa:

sivun alkuun Biosfäärin juttuluetteloon Hoksaa-lehden Hoksaa-lehden etusivulle