Luomakunnan kruunu?

Eri eläinlajien älyllisten kykyjen ja sosiaalisten taitojen vertailu on kiinnostanut ihmisiä jo pitkään. Nykytutkimuksen perusteella aiemmat käsitykset lajien välisistä eroista vaikuttavat kuitenkin pahasti vinoutuneilta.

Miten eri eläinlajit hahmottavat ympäröivän maailman ja mitä kaikkea ne pystyvät oppimaan? Entä missä määrin ne kykenevät ymmärtämään lajitovereitaan ja tekemään yhteistyötä niiden kanssa?

Nämä kysymykset ovat askarruttaneet tutkijoita jo vuosisatoja. Nykyaikana vastauksia etsivät eläinten käyttäytymiseen ja hermoston toimintaan erikoistuneet biologit sekä toisaalta lajien välistä vertailevaa tutkimusta tekevät psykologit. Molemmat tutkimusalat ovat pyrkineet systemaattisesti kartoittamaan eri lajien älyykkyyden ja sosiaalisten taitojen rajoja.

Tässä vertailevassa tutkimustyössä on kuitenkin pitkään ollut omat haasteensa ja puuttensa, jotka liittyvät etenkin kahteen isoon ongelmavyyhtiin. Ensimmäisen ongelmaryppään muodostavat tutkimusten käytännön toteutuksen ja tulosten tulkinnan haasteet. Esimerkiksi näennäiset erot ihmisen ja muiden kädellisten kognitiviisiissa kyvyissä saattavatkin selittyä aivain muilla tekijöillä, kuten lajien välisillä eroilla motivaatiossa.

Toinen ongelma on se, että tutkimus on usein keskittynyt ihmiselle evolutiivisesti läheisintä sukua oleviin kädellisiin, kuten simpansseihin, tai vähintäänkin muihin nisäkäslajeihin. Tämä vinouma on tavallaan helppo ymmärtää, tekeväthän tutkimusta nimenomaan ihmislajin edustajat. Omiin sukulaislajeihimme keskittyminen on kuitenkin jättänyt kokonaiskuvan jokseenkin puutteelliseksi. Viime vuosikymmeninä, tutkittavien lajien kirjon kasvaessa, onkin huomattu, etteivät aiemmat käsitykset lajien välisistä eroista älykkyydessä ja sosiaalisissa kyvyissä välttämättä vastaa todellisuutta.

Lähisukulaisemme ovat fiksuja konservatiiveja

Kyoton yliopistossa apulaisprofessorina toimiva tutkija Shinya Yamamoto on erikoistunut vertailevaan psykologiseen tutkimukseen eri nisäkäslajien parissa. Hän on tutkimuksissaan havainnut, että tietyt erot ihmisen ja lähimpien kädellissukulaistemme välillä voivat liittyä ennemmin eroihin motivaatiossa ja asenteissa kuin eroihin kognitiivissa kyvyissä.

Ihmisten ja simpanssien välillä on esimerkiksi selkeä ero yhteistyössä: simpanssit eivät vaikuttaisi auttavan lajitovereitaan oma-aloitteisesti ihmisen tapaan. Tämän on aiemmin esitetty johtuvan siitä, etteivät simpanssit yksinkertaisesti ymmärrä toisen yksilön tavoitteita tai tarpeita ongelmatilanteessa, eivätkä siksi osaa auttaa. Yamamoton tutkimusten perusteella kyse ei kuitenkaan vaikuttaisi olevan simpanssien puutteellisessa ymmärryskyvystä.

Yamamoto hyödynsi koeasetelmaa, jossa yhdellä simpanssilla oli oikeaa työkalua käyttämällä mahdollisuus saada itselleen mehupalkinto. Kaikki työkalut olivat kuitenkin toisen simpanssin hallussa. Jos tämä toinen simpanssi näki ensimmäisen simpanssin tilanteen, tarjosi se tälle oikeaa työkalua huomattavasti todennäköisemmin kuin näköyhteyden puuttuessa. Simpanssit eivät kuitenkaan tarjonneet työkalua spontaanisti vaan vasta kuin lajitoveri oli sitä selvästi pyytänyt.

“Simpanssit kykenevät siis ymmärtämään lajikumppanin tavoitteen tai toiveen, mutta eivät silti tarjoa näille oma-aloitteisesti apuaan. Eli ero simpanssien ja ihmisten välillä saattaa liittyä ennemminkin auttamismotivaatioon kuin kognitiviisiin kykyihin.”, Yamamoto selittää.

Ero auttamismotivaatiossa taas voi selittyä erinäisillä ihmislajille ominaisilla piirteillä. Yksi tällainen piirre saattaa olla positiivisten tunnetilojen “tarttuminen” yksilöltä toiselle. Simpansseillakin on kyllä havaittu negatiivisten tunteiden tarttumista, mutta Yamamoton mukaan positiivisten tunteiden osalta vastavaa näyttöä ei vielä ole. Toisen yksilön positiivisten tunnetilojen tarttuminen voisi hyvin toimia yhtenä motivaatiotekijänä oma-aloitteiseen auttamiseen.

Myös vastavuoroisuuteen liittyvät tekijät saattavat motivoida ihmisiä auttamaan lajitovereitaan. Hyvän maineen hankkiminen voi esimerkiksi olla auttavalle yksilölle pidemmällä tähtäimellä hyödyllistä vaikkei hän saisikaan auttamisesta mitään välitöntä palkintoa. Yamamoto kertoo tällaisen epäsuora vastavuoroisuuden olevan huomattavasti harvinaisempaa muilla lajeilla.

Ihmisten ja simpanssien väliset ”asenne-erot” näkyvät auttamisen lisäksi myös sosiaalisessa oppimisessa. Simpanssit kykenevät ihmisen tapaan oppimaan lajitovereiltaan uusia tapoja käyttää työkaluja. Yamamoton mukaan simpanssit ovat kuitenkin melko konservatiivisia: vaikka ne näkisivät lajitoverin hyödyntävän työkaluja uudella, tehokkaammalla tavalla, ne eivät silti välttämättä ota itse ota uuttaa tekniikkaa käyttöönsä, mikäli ovat riittävän tyytyväisi vanhaan toimintatapaansa.

Simpanssit pystyvät Yamamoton mukaan arvioimaan eri toimintatapojen tehokkuutta, mutta lähestymistapa on erilainen kuin ihmisillä. Ihmiset omaksuvat yleensä toisten käyttämät menetelmät, jos huomaavat niiden toimivan paremmin. Simpanssit taas toimivat näin vain, jos ne ovat tyytymättömiä alun perin käyttämäänsä menetelmään.

”Simpansseilla on kyllä kognitiviisia kykyjä, mutta kaikki riippuu motivaatiosta. Simpanssit hyödyntävät kognitiivisia kykyjään vain, jos ovat tarpeeksi motivoituneita siihen.”, Yamamoto kiteyttää näkemyksensä.

Siitä, miksi ihmiset ovat simpansseja innokkaampia omaksumaan uusia toimintatapoja, ei ole vielä varmuutta. Yamamoto pitää kuitenkin mahdollisena, että ero lajien välillä liittyy ainakin osin niiden elinympäristöihin. Toisin kuin simpanssit, ihmislaji siirtyi pois trooppisista metsistä. Tämä tarkoitti aiempaa vaihtelevampaa ja epävakaampaa elinympäristöä, jolloin kyvystä omaksua uusia toimintatapoja mahdollisimman nopeasti tuli todennäköisesti lajin selviytymisen kannalta kriittisempi tekijä.

Yamamoto korostaa, että eri eläinlajeja tarkasteltaessa on myös hyvä pitää mielessä laboratorio-olosuhteiden ja kunkin lajin luonnollisen elinympäristön väliset erot. Laboratoriossa tutkijan on mahdollista luoda kontrolloituja koetilanteita, mutta toisaalta kaikkia käyttäytymisen muotoja ei ole aivan helppo tarkastella rajatussa laboratoriokontekstissa.

Esimerkiksi simpanssien välisen yhteistyön kaikki muodot eivät pääse näkyviin laboratoriossa, jossa simpanssiyksilöitä on rajallinen määrä, eikä niiden elinpiiri ole pinta-alaltaan kovin laaja. Yamamoto kuvaa, kuinka simpanssilaumojen on havaittu luonnossa käyttävän tarkasti koordinoitua strategiaa, kun ne ylittävät ihmisten rakentamia teitä: voimakkaat urokset johtavat joukkoa ja jäävät tien reunaan seuraamaan, että muu lauma pääsee turvallisesti yli.

”Tällaisen ryhmäkäyttäytymisen ymmärtäminen vaatii koko eläinyhteisön tarkastelua, siksi teenkin itse tutkimusta sekä luonnossa että laboratoriossa”, Yamamoto kertoo.

Eri menetelmien yhdistämisen lisäksi Yamamoto pitää tärkeänä sitä, että tutkimusta tehdään laajasti useilla eri eläinlajeilla. Hän on itse tutkinut ihmisapinoiden lisäksi myös koiria ja hevosia. Nämä kaksi lajia ovat tutkimuskohteina mielenkiintoisia sen vuoksi, että vaikkeivat ne ole läheistä sukua ihmisille, ne on kesytetty kotieläimiksi jo tuhansia vuosia sitten. Ne ovat siis sosiaalisesta näkökulmasta hyvin lähellä ihmistä ja voivat osoittaa poikkeuksellista taidokkuutta nimenomaan ihmisten antamien sosiaalisten signaalien lukemisessa.

Kimalaisista ja erakkomehiläisistä

Toiset tutkijat ovat kurkottaneet vielä kauemmaksi ja pyrkineet kartoittamaan esimerkiksi lintujen, kalojen tai hyönteisten kognitivisia ja sosiaalisia kykyjä. Oulun yliopiston tutkija Olli Loukola on viime vuosina keskittynyt erityisesti mehiläisten ja kimalaisten kognitioon. Hänen mukaansa sille, että tutkimustyö on eteenkin aiemmin painottunut niin vahvasti ihmisen sukulaislajeihin, ei sinänsä ole mitään objektiivisia perusteita.

”Sehän juontaa juurensa siitä, kun haluttiin verrata ihmiseen. Ihmistä pidetään vertailukohtana –  ’ylilajina’, jossain tuolla pyramidin huipulla – ja lähdetään sitten katsomaan alaspäin, että miten ’seuraava taso’ meihin peilattuna toimii.”

Hyönteisiä ei perinteisesti ole sijoitettu kovin korkealle Loukolan kuvaamassa pyramidissa. Nykytutkimuksen perusteella vaikuttaa kuitenkin siltä, että hyönteisiltä voivat olla hyvinkin oppimiskykyisiä. Esimerkiksi Loukolan omissa tutkimuksissa on havaittu, että kimalaisille voidaan opettaa taitoja, joita lajilla ei luontaisesti havaita, kuten narusta vetämistä tai pallon työntämistä palkkion saamiseksi.

Muiden lajien ongelmanratkaisukykyjä tutkittaessa on haasteena se, ettei meillä ole yhteistä kieltä, jolla voisimme koettaa tavoittaa eläimen sisäisen maailman. Tutkimuksissa keskityään yksinomaan ulkoisesti havaittavaan käyttäytymiseen. Usein onkin vaikeaa sanoa varmuudella, onko tietyn lajin oppimiskyvyssä on kyse tietoisesta, syy-seuraussuhteiden ymmärtämiseen perusta ongelmanratkaisusta vai yksinkertaisista assosiaatioista, joiden pohjalta eläin toimii mekaanisesti. (Tätä aihetta sivuttiin myös Virhemarginaalin aiemmassa jutussa.)

Tutkimuksissa on kuitenkin havaittu, että kimalaiset kykenevät myös opettamaan oppimiaan taitoja lajitovereilleen siten, että uusi taito leviää pikkuhiljaa koko kimalaisyhteisön käyttöön. Eikä kimalaisten sosiaalinen oppiminen vaikuta rajoittuvan ainoastaan suoraan matkimiseen. Eräässä Loukolan ja hänen kollegoidensa tutkimuksessa kimalaiset näkivät malliesimerkkejä siitä, kuinka pallo kuljetetaan maaliin palkkion saamiseksi. Kun nämä kimalaiset sitten pääsivät itse ”pelikentälle”, ne eivät useinkaan yleensä kopioineet malliesimerkkiä sellaisenaan, vaan pyrkivät löytämään mahdollisimman tehokkaan tavan perustavoitteen (pallon saaminen maaliin) saavuttamiseksi valitsemalla lähimpänä olevan pallon ja suorimman retin maaliin. Tämän kaltaista joustavaa oppimista on vaikeampi selittää pelkillä mekaanisilla assosiaatioilla.

Loukola pitääkin todennäköisenä, että hyönteisillä tehtävän tutkimuksen edetessä meidän on yhä uudelleen päivitettävä aiempia käsityksiämme muiden lajien kyvyistä ja kokemusmaailmasta. Alan tutkijoiden keskuudessa pidetään esimerkiksi täysin mahdollisena, että kimalaisilla ja mehiläisillä voisi olla verrattain kehittynyttä tietoisuutta itsestään ja ympäristöstään.

”Kimalaisten käyttäytymisessä on paljon sellaista, mikä viittaa siihen, että siellä on taustalla jotain syvällisempää kuin vain pelkkiä yksinkertaisia assosiaatioita.”, Loukola toteaa. Hän on myös itse paneutumassa hyönteisten kokemusmaailmaan syksyllä alkavassa tutkimusprojektissaan, jossa tarkastellaan kimalaisten elekieltä ja tunnetiloja.

Joustavien oppimistaitojen lisäksi kimalaiset ovat tutkimuksissa yllättäneet myös kyvyllään ratkaista eteen tulevat ongelmat yhteistyöllä. Nämä havainnot ovat merkittäviä, koska vertailevassa psykologiassa on usein ajateltu, että poikkeuksellisen kehittyneet yhteistötaidot kuuluvat niihin tekijöihin, jotka erottavat ihmisen muista lajeista. Esimerkiksi tutkija Michael Tomasello on esittänyt, että ihminen eroaa sukulaislajeistaan siinä, että kykenemme toimimaan aidosti ryhmänä yhdessä jaettujen, tietoisten tavoitteiden saavuttamiseksi.

Tässäkään yhteydessä on vaikea sanoa vielä varmuudella mitään hyönteisten kokemusmaailmasta, mutta vaikuttaa siltä, että kimalaiset ymmärtävät yllättävän hyvin yhteistyön merkityksen uusissa ongelmanratkaisutilanteissa. Loukola kertoo tutkimusryhmänsä vielä julkaisemattomista kokeista, joissa kimaiset on opetettu työntämään yhdessä legopalikkaa, jotta ne pääsisivät käsiksi palikan alla odottavaan tekokukkaan. Jos kimalaiset päästettiin alueelle yksitellen, odotti ensimmäinen kimalainen toisen saapumista ja ohjasi tämän sitten palikan luokse.

Loukola mainitsee lisäksi, että kimalaiset odottivat ”työpariaan” yllättävän kärsivällisesti. Kun samankaltaisia kokeita on tehty myös delfiineillä ja koirilla, ovat näiden lajien yksilöt tyypillisesti jaksaneet odottaa lajikumppaninsa saapumista vain muutamia sekunteja, ennen kuin ovat yrittäneet suoriutua tehtävästä yksinään. Sen sijaan kimalaisilla vastaava odotusaika oli noin 15 sekunttia.

Kimalaiset elävät yhdyskunnissa ja tekevät jatkuvasti yhteistyötä pesän muiden yksilöiden kanssa. Tästä näkökulmasta niiden kyky ymmärtää yhteistyön merkitys tuntuu lopulta aika luonnolliselta. Loukola kuitenkin korostaa, että vaikka vähemmän sosiaaliset lajit eivät välttämättä omaa vastaavanlaisia yhtestyötaitoja, ne voivat silti hyödyntää ympäristössä tarjolla olevaa sosiaalista tietoa.

”Kaikilla lajeilla on jotain sosiaalista informaatiota saatavilla ja miksipä ne eivät käyttäisi sitä, jos se hyödyttää niitä jollain tavalla.”, Loukola kiteyttää.

Esimerkiksi erokkamehiläiset elävät suurimman osan elämästään yksin, mutta ottavat pesäpaikkaa valitessaan huomioon sen, miten samalla alueella aiemmin pesineiden hyönteisten pesille on käynyt. Loukolan ja hänen kollegansa havaitsivat kenttäkokeessaan, että jos tietyllä symbolilla merkityissä vanhoissa pesäpaikoissa näkyi merkkejä loisista, pyrkivät erakkomehiläiset välttämään uusia, samalla symbolilla merkittyjä pesäpaikkoja. Tässäkin on kyse sosiaalisesta informaatiosta – tieto vain välittyy epäsuoremmin kuin toisiaan opastavilla kimalaisilla.

Kimalaisten ja erakkomehiläisten välisissä eroissa ei siis ole kyse siitä, että kimalaiset olisivat vain yksioikoisesti erakkomehiläisten yläpuolella kaikessa (sosiaaliseen) tiedonkäsittelyyn liittyvässä. Näille lajeille on vain kehittynyt erilaisia taitoja, jotka heijastelevat niiden erilaisia elinolosuhteita. Ja tämä sama perusajatus pätee luonnollisesti myös kaikkiin muihin eläinlajeihin.

Eri lajeja vertailatessa huomiomme kiinnittyy toisinaan joihinkin yksittäisiin kognitiivisiin kykyihin, joiden katsomme kertovan lajin älykkyydestä (Älykkyyden käsitteeseen uppoudutaan perusteellisemmin tässä Virhemarginaalin aiemmassa jutussa). Se, onko lajin selvitymisen kannalta järkevää uhrata resursseja esimerkiksi joustavaan oppimiskykyyn, riippuu kuitenkin lajin elinympäristöstä. Jos ympäristö on vakaa ja muuttumaton, ei joustavasta oppimiskyvystä välttämättä olisi lajille mitään hyötyä, vaan tämän kyvyn mahdollistavien aivorakenteiden kehittymiseen ja ylläpitoon kulutettu energia menisi hukkaan.

Mikään yksittäinen ominaisuus tai kyky ei siis sinänsä ole luonnon tai evoluution näkökulmasta itseisarvo. Tätä ei Loukolan mukaan aina ymmärretä riittävän hyvin:

”Eihän mekään nähdä esimerkiksi ultraviolettia tai auringon polarisaatiota, mitä hyönteiset käyttää suunnistuksessa. Se, mikä laji on pyramidin huipulla, on ihan siitä kiinni, että mitä me arvostetaan ja hehkutetaan.”

Lähteet

Alem, S., Perry, C. J., Zhu, X., Loukola, O. J., Ingraham, T., Søvik, E., & Chittka, L. (2016). Associative mechanisms allow for social learning and cultural transmission of string pulling in an insect. PLoS Biology, 14(10), Article e1002564. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002564

Haque, A. (2004). Psychology from Islamic perspective: Contributions of early Muslim scholars and challenges to contemporary Muslim psychologists. Journal of Religion and Health, 43(4), 357–377. https://doi.org/10.1007/s10943-004-4302-z

Loukola, O. J., Gatto, E., Híjar-Islas, A. C., & Chittka, L. (2020). Selective interspecific information use in the nest choice of solitary bees. Animal Biology, 70(2), 215–225. https://doi.org/10.1163/15707563-20191233

Loukola, O. J., Perry, C. J., Coscos, L., & Chittka, L. (2017). Bumblebees show cognitive flexibility by improving on an observed complex behavior. Science, 355(6327), 833–836. https://doi.org/10.1126/science.aag2360

Niemelä, P. T., Vainikka, A., Forsman, J. T., Loukola, O. J., & Kortet, R. (2013). How does variation in the environment and individual cognition explain the existence of consistent behavioral differences? Ecology and Evolution, 3(2), 457–464. https://doi.org/10.1002/ece3.451

Tomasello, M. (2019). Becoming human: A theory of ontogeny. Harvard University Press.

Yamamoto, S., Humle, T., & Tanaka, M. (2012). Chimpanzees’ flexible targeted helping based on an understanding of conspecifics’ goals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(9), 3588–3592. https://doi.org/10.1073/pnas.1108517109

Yamamoto, S., Humle, T., & Tanaka, M. (2013). Basis for cumulative cultural evolution in chimpanzees: social learning of a more efficient tool-use technique. PLoS One, 8(1), Article e55768. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0055768