Simpanssi voi oivaltaa, että se saa ongituksi rusinan kolosta tikun avulla.
Seeprakala osaa laskea lajitovereidensa määrän.
Ja sukkulamato, jolla on vain 302 hermosolua, pystyy ilmeisesti tuumimaan, syödäkö herkkupala vai ei.
Eläinten kyvyt vaihtelevat suuresti. Paljastavatko eri lajit kuitenkin käyttäytymisellään, kuinka älykkäitä ne ovat ja mikä niistä on älykkäin?
Varmaa tietoa ei ole. Tutkijoiden on vaikea vastata jopa itse peruskysymykseen: mitä älykkyys on?
Älykkyyden tutkijat ottavat oppia jaksollisesta järjestelmästä, jossa alkuaineen paikka taulukossa paljastaa perusominaisuudet, kuten sähkönjohtavuuden tai reagoivuuden veden kanssa.
Aivotutkijoista, filosofeista ja tietotekniikan asiantuntijoista koostuva ryhmä on aloittanut Diverse Intelligences -nimisen tutkimushankkeen, jossa systemoidaan ihmisen ja eläinten älykästä käyttäytymistä ja aivojen rakennetta koskevaa tietoa.
Kemia viitoittaa tietä älykkyyden tutkimukselle
Kemian perustyökaluihin kuuluva jaksollinen järjestelmä taulukoi kaikki alkuaineet niiden järjestysluvun eli atomiytimen protonimäärän mukaan. Samalla vaakarivillä sijaitsevat alkuaineet muistuttavat toisiaan sähköisiltä ominaisuuksiltaan ja samalla pystyrivillä sijaitsevat alkuaineet muistuttavat toisiaan kemiallisilta ominaisuuksiltaan. Järjestelmän ansiosta on voitu päätellä vielä löytämättömien alkuaineiden olemassaolo. Älykkyyden tutkijat pyrkivät ryhmittelemään vastaavalla tavalla eri lajien käyttäytymispiirteitä ja aivorakenteita.
Älykkyyden jaksollisen järjestelmän pohjalta pitäisi olla mahdollista ennustaa, millaisia kykyjä tietyllä lajilla on, ja arvioida, kuuluuko eläin älykkäiden lajien joukkoon.
Reesusmakakit sumuttavat peilitestissä
Yleensä älykkyys käsitetään kyvyksi reagoida tarkoituksenmukaisesti eri tilanteissa, ratkaista ongelmia ja oppia.
Älykkyyden mittaaminen on ongelmallista – myös ihmislajin tapauksessa. Eläinten osalta tehtävä on hyvin vaikea ellei täysin mahdoton, sillä älykkyydestä saadaan tietoa vain välillisesti eli tarkkailemalla niiden käyttäytymistä.
Käyttäytymisen tutkijat ovat jo pitkään käyttäneet avuksi peilitestiä. Sitä varten eläimen naamaan tai muuhun kohtaan, jota se ei näe itse suoraan, sijoitetaan yleensä nukutuksessa värikäs merkki. Kun eläin herää, sen annetaan katsoa itseään peilistä.
Jos eläin esimerkiksi yrittää poistaa merkin raapimalla, voidaan olettaa, että eläin tunnistaa itsensä peilikuvasta ja tiedostaa siten yksilöllisyytensä. Tätä taas on vanhastaan pidetty kehittyneen älykkyyden perustana.
Ihminen voi läpäistä testin jo 1,5 vuoden iässä. Testistä suoriutuvia eläimiä ovat muun muassa ihmisapinat, delfiinit, norsut ja harakat.
Koirat tuskin tajuavat katsovansa itseään peilistä. Testi ei ehkä paljastakaan sitä, mitä on oletettu.
Kiinalainen tutkimusryhmä totesi vuonna 2017, että reesusmakakit vetivät heitä nenästä. Normaalisti nämä häntäapinat eivät läpäise peilitestiä, ja näin tapahtui myös kiinalaiskokeessa. Kuitenkin kun testattaville eläimille annettiin palkinto otsassa olevan merkin koskettamisesta, tulos muuttui parissa viikossa oppimisen ansiosta.
Tutkimus vihjaa, että reesusapinat voivat hyvinkin tunnistaa itsensä peilikuvasta. Otsaan pantu merkki ei vain tavallisesti kiinnosta niitä. Ehkä niitä eläimiä, joilla on ainakin teoreettiset mahdollisuudet läpäistä peilitesti, on vaikka kuinka paljon. Älykkäiden eläinten luettelo saattaakin olla hämmästyttävän pitkä.
Eläinten älykkyyden tutkimuksessa on tultu uuteen tilanteeseen, sillä peilitestin tulos – vaikka se sinänsä ilmaisisikin luotettavasti lajin perusälykkyyden – voi riippua yksilöiden asenteesta.
Aivot ja käyttäytyminen yhdistyvät
Eläinten käyttäytymisessä voidaan usein havaita piirteitä, jotka vaikuttavat älykkyyden ilmenemismuodoilta. Esimerkiksi mustekalat hoksaavat kiertää purkin kannen auki halutessaan päästä käsiksi herkkuihin ja varikset keksivät nostaa kelluvan makupalan ulottuvilleen heittelemällä putkeen kiviä, jotta vedenpinta nousee.
Mustekalat ja varikset osaavat kuitenkin eri asioita. Siksi on on vaikea sanoa, kummat ovat älykkäämpiä.
Diverse Intelligences -tutkimushankkeessa älykkyys systemoidaan yhdistämällä eläinten käyttäytyminen niiden hermostoon.
Toisin sanoen kaivataan uudenlaista yksiselitteistä määritelmää eläinten älykkyydestä ja luotettavia älykkyyden vertausperusteita. Haasteen on ottanut vastaan Andrew Barron australialaisesta Macquarien yliopistosta, joka toimii Sydneyssä.
Barron vetää monitieteistä Diverse Intelligences -tutkimushanketta, joka tähtää älykkyyden systemointiin. Hän itse on neuroetologian tutkija, eli hän tutkii eläinten käyttäytymisen ja hermoston välistä suhdetta.
Barronin mukaan juuri kyseinen yhteys on avainasemassa, kun kehitetään älykkyyden jaksollista järjestelmää.
Barron uskoo, että eläinten kyvyt riippuvat lajin elinympäristöstä ja elämäntavasta. Siksi myös melko alkeelliset eläimet, kuten mehiläiset, voivat ilmentää erilaisia älyllisiä ominaisuuksia.
Kykyjä on vaikea vertailla
Viestintä: Mehiläinen paljastaa ravinnonlähteen
Kun mehiläinen on löytänyt hyvän paikan kerätä siitepölyä, se tanssii lajitovereilleen. Mehiläisen piirtämän suoran ja auringon välinen kulma ja tanssin kesto ilmaisevat, missä päin ja miten kaukana se on.
Eläytymiskyky: Närhi pelastaa saaliinsa
Kalifornianpensasnärhi varastoi syötävää. Kun se tajuaa, että lajitoveri on huomannut, minne se piilottaa ruokaa, se käy myöhemmin siirtämässä kätköä. Varislintu siis ymmärtää, että toinen voi käydä varkaissa.
Laskutaito: Kala pitää tarkan luvun muista
Seeprakalat haluavat ympärilleen mahdollisimman paljon lajitovereita. Niiden aivot reagoivat lukumäärän muutoksiin. Tutkimusten mukaan kalat osaavat laskea kahdeksaan ja suosivat suurempaa ryhmää.
Muisti: Delfiinit eivät unohda ystäviään
Delfiinit tunnistavat toisensa ääntelyn – yksilöllisten vihellysäänien – perusteella. Etenkin vanhat tutut kiinnostuvat toisistaan. Tutkimuksissa on käynyt ilmi, että delfiinit voivat muistaa toisensa yli 20 vuoden takaa.
Suunnistus: Muurahainen ei eksy
Kun muurahainen liikkuu pesän ulkopuolella, se voi kuljeskella siksakkia. Muurahainen käyttää kiintopisteenä aurinkoa ja määrittää sijaintinsa ja suuntansa suhteessa pesään aina kääntyessään. Päivittyvien paikkatietojen ansiosta se osaa palata kotiin suorinta tietä.
Andrew Barronin mukaan aivot ovat kehittyneet eläinten evoluution aikana niin, että ne saavat aikaan erilaisia kykyjä. Eläimet voivat esimerkiksi oppia, laskea ja suunnitella.
Jokin älyllinen ominaisuus voi olla hyödyllinen yhdelle lajille, kun taas toiselle siitä ei ole mitään hyötyä. Eri eläimet tarvitsevat siis erilaisia kykyjä selviytyäkseen omassa elinympäristössään ja menestyäkseen lajien välisessä kilpailussa.
Vaikka eläinten erilaiset kyvyt voivat vaikuttaa melkeinpä sattumanvaraisilta, Andrew Barron uskoo, että älykkyyden ilmenemismuodot luonnossa voidaan taulukoida samalla tavalla kuin alkuaineet jaksollisessa järjestelmässä. Älykkyystaulukkoa varten monitieteinen tutkimusryhmä analysoi erilaisten kykyjen ja aivojen rakenteen välistä suhdetta.
Barronin mukaan huomiota kiinnitetään erityisesti niihin anatomisiin piirteisiin, joista riippuu, kuinka nopeasti ja tehokkaasti aivot voivat toimia.
Kun hermoimpulssit kulkevat vahvoja ratoja pitkin, eläin ajattelee todennäköisesti rivakammin kuin siinä tapauksessa, että sen hermoradat ovat ohuita. Vastaavasti voidaan olettaa, että ne eläimet, joilla on paksu aivokuori ja paljon hermosolujen välisiä yhteyksiä, pystyvät ratkaisemaan vaikeita ongelmia.
Kun aivojen eri tehtäviin erikoistuneiden osien yhteistyö sujuu hyvin, aivot toimivat tehokkaasti ja monipuolisesti, joten ne suoriutuvat mitä moninaisimmista tehtävistä.
Keskushermoston rakenteessa ja toiminnassa on huomattavia lajikohtaisia eroja. Alkeellisilla merivuokoilla ja meduusoilla ei ole aivoja, ja monilla selkärangattomilla, kuten nivelmadoilla ja hyönteisillä, on selvästi pienemmät aivot kuin keskushermostoltaan toisiaan muistuttavilla nisäkkäillä, joihin ihminenkin kuuluu.
Eri eläimillä on erilaiset aivot
Merivuokko: Hermosolut verkottuvat
Merivuokon hermosoluista muodostuu laaja harva verkko, jossa ei ole keskusosaa. Kun hermosolu lähettää impulssin, se kulkee molempiin suuntiin. Lihakset reagoivat tuntoärsykkeisiin, mutta ne eivät pysty suorittamaan monimutkaisia liikkeitä.
Laakamato: Alkeelliset aivot ohjaksissa
Laakamato on alkeellisin eläin, jolla on sama rakenne kuin kehittyneillä lajeilla: symmetrinen vartalo, pää, hermosto ja päässä olevat aivot, jotka jakautuvat puoliskoihin. Laakamato oppii, muistaa ja tekee yksinkertaisia päätöksiä.
Ihminen: Kerrokset ja poimut terävöittävät
Millään eläimellä ei ole yhtä poimuttuneita aivoja kuin ihmisellä. Lisäksi ihmisen aivokuoresta on suurempi osa neokorteksia eli myöhäisaivovaippaa, jossa on hyvin monimutkaisia hermoyhteyksiä. Ihmislaji hallitsee ainutlaatuisella tavalla luovan ajattelun.
Mustekala: Lonkerot toimivat itsenäisesti
Mustekalan aivojen ja näköalueiden osuus hermosoluista on vain 40 prosenttia. Loput kuuluvat lonkeroiden ganglioiksi kutsuttuihin pienoisaivoihin, jotka ohjaavat liikkeitä itsenäisesti sen jälkeen, kun aivoista on tullut toimintakäsky.
Lajien kehitys ei näy vain siinä, että niiden keskushermosto on monimutkaistunut. Myös niiden käyttäytyminen on muuttunut – ja saanut mahdollisesti lisää älykkyyttä ilmentäviä piirteitä.
Niinpä eläinten aivojen rakenne ja älykkyyttä osoittava käyttäytyminen ovat Andrew Barronin tutkimusryhmän ensisijaisia kiinnostuksen kohteita hankkeessa, joka tähtää alkuaineiden jaksollista järjestelmää muistuttavan älykkyystaulukon laatimiseen.
Simpanssi muistaa ihmistä paremmin
Samalla tavalla kuin jaksollinen järjestelmä on johtanut tuntemattomien alkuaineiden jäljille, älykkyystaulukon odotetaan järjestävän yllätyksiä.
Pidetään esimerkiksi itsestään selvänä asiana, että ihminen on älykkäin laji, mutta kyse ei ole suinkaan absoluuttisesta totuudesta, sillä älykkyys määritellään ja sitä mitataan ihmisen ymmärryksen mukaan.
Eläimet elävät kuitenkin toisenlaisessa todellisuudessa, ja niillä voi olla sopeutumisen tuloksena syntyneitä erikoiskykyjä, jotka parantavat niiden selviytymismahdollisuuksia.
Esimerkiksi lepakot käyttävät kaikuluotausta ja hait sähköaistia havainnoidessaan ympäristöään. Ihminen ei pysty edes kuvittelemaan, millainen omakohtainen kokemus niistä voisi olla.
Eläinten todellisuus on toisenlainen kuin ihmisten, ja siksi niiden älykkyyttä on vaikea arvioida. Esimerkiksi hailla on sähköaisti.
Itse asiassa ihminen on jo kärsinyt tappion älykkyyskisassa. Japanissa järjestettiin vuonna 2007 valvottu tieteellinen koe, johon osallistui joukko Kioton yliopiston opiskelijoita ja Ayumu-niminen simpanssi.
Apinan ja ihmisen välisessä kilpailussa oli kyse muistipelistä, jossa piti painaa mieleen hetken aikaa näytöllä näkyvien numeroiden paikka.
Ayumu hakkasi opiskelijat, sillä se muisti 80 prosenttia oikein. Opiskelijoiden onnistumisprosentti oli vain 40.
VIDEO: Ayumu osoittautuu muistihirmuksi
Tappiosta huolimatta Andrew Barron luottaa siihen, että ihminen erottuu edukseen, kun lajeja päästään vertailemaan älykkyystaulukon avulla. Hän on varma myös siitä, että vertailu on opettavaista: ihminen oppii ymmärtämään paremmin paitsi eläinten älykkyyttä myös omaansa.
Vahvista älykkyytesi kaikkia kolmea osa-aluetta
On olemassa kolmenlaista älykkyyttä: joustavaa, kiteytynyttä ja työmuistiin perustuvaa. Katso, millaisilla tehtävillä voit vahvistaa älykkyytesi eri osa-alueita.