Kaloja kuuntelemassa – ääniä ja sosiaalista elämää veden alla

Tämä haastattelu Bergenissä Norjassa vaikuttavan meribiologi Karen de Jongin kanssa jatkaa taiteilija Jana Winderenin ja IHME Helsingin toiminnanjohtajan ja kuraattorin Paula Toppilan toteuttamaa haastattelusarjaa. Idea verkkohaastatteluiden sarjasta tuli esiin yhteistyömme alkuvaiheessa vuonna 2019, kun Jana suunnitteli seminaaria, jolla lisättäisiin tietoisuutta Itämeren ja muiden vesistöjen nykytilasta. Sen sijaan, että olisimme lennättäneet asiantuntijoita tänne ulkomailta, päätimme tuoda heidän tietämyksensä saataville tekstimuodossa sivustollamme.

Karen de Jong työskentelee Bergenissä toimivan merentutkimuslaitoksen (Institute of Marine Research) ekosysteemiakustiikan tutkimusryhmässä (Ecosystem Acoustics Group). Hänen tutkimustyönsä painopisteenä on melun vaikutus vesiorganismeihin. De Jongin väitöskirja käsitteli sosiaalisen ympäristön vaikutusta kalojen lisääntymiskäyttäytymiseen. Hänen postdoc-tutkimuksensa aiheena taas oli melun vaikutus tokkojen ja turskan lisääntymiskäyttäytymiseen.

 

Unelmatyö – biologi tai pummi

PT: Miten kiinnostuksesi merielämään sai alkunsa? Miten päätit, että haluat ryhtyä merentutkijaksi?

KdJ: Noin neljävuotiaana halusin olla biologi. Olen aina sanonut, että haluan olla joko biologi tai pummi. Kunhan vain saan matkustaa ja tutkailla luontoa, olen onnellinen. Isäni vei minut sylissään pihalle katsomaan hyönteisiä – siinä on suurin vaikutteeni. Äitini osoitti minulle, että naiset voivat tehdä menestyksekkäästi juuri sitä mitä haluavat.

Olin todella kiinnostunut eläinten käytöksestä, kun aloitin opintoni. Aluksi olin kiinnostunut linnuista, mutta Azoreilla sain ensi kosketukseni kaloihin. Tajusin, että kalat ovat itse asiassa helpompia kohteita kuin linnut, jos halutaan tutkia käytöstä. On lähes mahdotonta luoda todenmukainen ympäristö linnuille laboratoriossa: tarvittaisiin valtava tila, jotta ne saataisiin käyttäytymään luonnonmukaisesti. Periaatteessa siis tästä syystä päädyin tokkoihin: ne viihtyvät tiiviisti merenpohjassa, joten ne ovat hyvin paikkasidonnaisia, eivät vaella tai liiku paljoa, ja ne käyttäytyvät lajinomaisesti suhteellisen pienessä vesimäärässä.

JW: Esiintyykö Norjassa tokkoja?

KdJ: Kyllä. Tokot ovat laaja, pienikokoisten kalojen heimo, ja niitä esiintyy periaatteessa kaikkialla Euroopassa. Väitöskirjassani keskityin seitsenruototokkoihin. Seitsenruototokot ovat erityisen kiinnostavia, koska ne itse asiassa vaihtavat sukupuolirooleja. Parittelukauden alussa on paljon naaraista kilpailevia uroksia, mutta kauden lopussa uroksia katoaa ja naaraat kilpailevat uroksista. Tällä on oma vaikutuksensa kalojen lisääntymismenestykseen.

Postdoc-tutkimuksessani tarkastelen jatkuvan melun mahdollista vaikutusta kalojen visuaaliseen ja akustiseen viestintään. Tein sen kiinnostavan havainnon, että urokset tuottivat yhä paljon ääniä meluisissa olosuhteissa, mutta vähemmän kuin hiljaisissa olosuhteissa, kun taas naaraat kiinnittivät vähemmän huomiota ääniin. Naaraat valitsivat pariutumiskumppaninsa enemmän visuaalisten kuin akustisten viestien perusteella. Näyttäisi siis olevan eroa siinä, miten urokset ja naaraat reagoivat ympäristön muutoksiin. Tämän jälkeen siirryin tokoista laajamittaisemman, turskia käsittelevän tutkimushankkeen pariin.

Hiljattain olemme laajentaneet tutkimustamme eläinplanktoniin, ja toivomme pääsevämme tarkastelemaan merituulivoimasta aiheutuvan melun vaikutuksia. Norjassa tehtävässä melututkimuksessa painopiste on perinteisesti ollut merenpohjaa kartoittavissa ja rakentamiseen ja öljyn etsintään liittyvissä seismisissä tutkimuksissa, joissa tuotetaan erittäin voimakkaita melupurkauksia. Pyrimme myös tarkastelemaan jatkuvakestoisemman melun lähteiden – kuten laivojen ja yhä yleistyvien tuulivoimaloiden – vaikutuksia.

Laulavat, murahtelevat ja jymisevät kalat

JW: Turskat tuottavat ääntä uimarakkoonsa kiinnittyneiden ’rumpulihasten’ avulla. Tätä minä olen sanonut kaiken aikaa jo viidentoista vuoden ajan. Pitää paikkansa, vai kuinka?

KdJ: Tiedämme, että turskilla on lihaksia äänen tuottamiseen. On myös olemassa korrelaatio uroksen kunnon ja pituuden ja näiden lihasten koon välillä, kun taas naarailla korrelaatio on pienempi. On siis hyvin todennäköistä, että kyseisillä lihaksilla on yhteys äänen tuottamiseen. Meillä ei kuitenkaan ole suoraa näyttöä siitä, että nämä lihakset olisivat pääasiallinen äänen tuottamisen mekanismi.

JW: Toinen asia, josta olen toitottanut jo vuosia, on turskien pariutumisen yhteydessä pitämä ääni niiden liikkuessa kohti pintaa spiraalimaisessa liikkeessä. Tuottavatko ne silloin tai muussa yhteydessä jymisevää ääntä? Olen nimittäin saanut äänitettyä kaikenlaista tällaista erittäin matalataajuista jyminää.

KdJ: Käsitykseni mukaan jyminä liittyy pikemmin merenpohjalla majaileviin uroksiin ja niiden reviirikäyttäytymiseen. Tämä on minun käsitykseni, mutta emme ole vielä edenneet kovin pitkälle tietoaineiston tulkinnassa. Kun turskat liikkuvat pintaa kohti, ne päästävät enemmänkin murahtelun tapaisia ääniä. Tokot puolestaan usein tuottavat jymisevää ääntä päästyään kunnolla kutuvaiheeseen, ja kenties emme vain ole vielä päässeet todistamaan sitä.

JW: Kun olin Austevollin merentutkimuslaitoksessa vuonna 2006, siellä oli altaassa turskia valmiina kutemaan. Tein vedenalaisia äänityksiä niiden ääntelystä, jotta tunnistaisin sen luonnonoloissa. Muistan, miten ne nousivat pintaan ja ikään kuin töytäisivät vedenalaista mikrofonia nokallaan ja päästivät murahduksen.

KdJ: Kyllä. Tuota murahtelua ne tekevät käytännössä jatkuvasti. Ne murahtelevat taistellessaan, uidessaan ja nähdessään jotakin kiinnostavaa. Kun turskat uivat yhdessä pintaa kohti kosinnan ja kutemisen aikana, murahtelua kuulee enemmän. Se tuntuu siis liittyvän myös siihen. En ole kuitenkaan itse asiassa nähnyt mädin laskua. Olisikin erittäin kiinnostavaa selvittää, ääntelevätkö turskat myös kutuajan ulkopuolella? Niissä julkaisuissa, joissa on kuvattu turskien kutuaikaista ääntelyä, se tapahtuu alueilla, joilla ne ovat mahdollisesti vain kutuaikana. Jos turskien ääntelyä kuulee vain kutuaikana, se voikin johtua vain siitä, etteivät ne muutoin ole samassa paikassa.

Visuaaliset ja akustiset viestit

JW: Onko tokkojen ja turskien viestintä arviosi mukaan riippuvaista siitä, että ne kuulevat toisensa?

KdJ: Tokoilla ei ole pystytty todentamaan, että ne eivät pystyisi kutemaan, jos ne eivät kuule toisiaan. Työssäni olen itse asiassa osoittanut, että naaraat kiinnittävät enemmän huomiota visuaaliseen viestintään, mutta emme tietenkään tiedä mitä tapahtuisi, jos niiden akustinen viestintä estettäisiin kokonaan. Lisääntymisen myöhemmissä vaiheissa kalat ovat hyvin lähekkäin, joten ne voivat tuntea toistensa tuottamat äänet, vaikka ympärillä olisi paljon melua. Havaitsin kuitenkin, että naaraat vaikuttavat meluisissa olosuhteissa perustavan päätöksensä enemmän visuaalisiin kuin akustisiin viesteihin. Naaraat voivat siis vaihtaa aistikanavaa. Urokset taas tuottavat vähemmän akustisia viestejä, mutta eivät enemmän visuaalisia, joten ne eivät vaikuta vaihtavan aistikanavaa kokonaan.

Konnakalat tuottavat erittäin vaikuttavia ääniä, jotka voi kuulla myös veden ulkopuolella. Clara Amorim tutkii niitä Portugalissa. Hänen tutkimusryhmänsä osoitti, että jos urokselle tehdään laulamisen estävä toimenpide, ne eivät saa naarailta munia lainkaan. Tässä suhteessa ne ovat siis hyvinkin riippuvaisia ääntelystä. Luultavasti lajien välillä on eroja, ja paljon riippuu myös kunkin lajin visuaalisten kosintamenojen määrästä, sekä myös paikasta. Jos vesi on hyvin sameaa, visuaaliseen viestintään ei ole juuri mahdollisuuksia, ja esimerkiksi tokot elävät hyvin erilaisissa ympäristöissä. Seitsenruototokoille visuaalinen viestintä on selvästi hyvin tärkeää. Kun auringonvaloa on enemmän, voi havaita näyttävämpiä kosintamenoja, joihin ne käyttävät erittäin värikkäitä eviään. Esimerkiksi hietatokoille ja kivikkotokoille visuaaliset soidinmenot ovat taas hieman vähemmän tärkeitä.

JW: Konnakalat ovat ruskeanharmaita. Tästä syystä niitä on vaikea erottaa silmin, toisin kuin muita, värikkäitä kaloja. Ne voi kuitenkin totisesti kuulla. Minulla on konnakalojen ääntelystä lukuisia äänitteitä riutoilta.

KdJ: Tämä on todella lajisidonnaista ja tietenkin asiaan liittyy myös evoluutiotekijöitä. Eric Parmentier on hiljattain julkaissut aiheesta. Kaloihin liittyvän akustiikan parissa työskentelee hyvin aktiivinen tutkimusryhmä, joka on ottanut tokkojen äänen tuottamiseen evoluutiopainotteisen näkökulman. He ovat osoittaneet, että evoluution näkökulmasta kalojen ääntely on varsin vanha taito.

Yleistykset ristiriidassa luonnon todellisen kompleksisuuden kanssa

KdJ: Minusta on outoa, että ihmiset niin hanakasti tarttuvat yleistyksiin, vaikka tiedämme niin vähän. Esimerkiksi viimeisimmässä julkaisussamme Karen Bussmannin kanssa osoitimme, että huulikalat tuottavat naksausääniä vuonoissa. Näitä ääniä kuulee jatkuvasti kaikissa vuonoissa. Ihmiset ihmettelevät mistä ne tulevat, eikä kukaan usko, että kyse on kaloista, koska naksausäänet yhdistetään yleensä selkärangattomiin, kuten pistoolikatkarapuihin.

JW: Tätä olen ihmetellyt kaiken aikaa. Uskon täysin, että voi olla olemassa kaloja, jotka tuottavat tuollaisia ääniä. Naksausäänille voi olla myös muita lähteitä, joita ei vain ole tutkittu tarpeeksi.

KdJ: On niin paljon, mitä emme tiedä, ja on sääli, että ihmiset ikään kuin sulkevat suuntia pois, koska he sanovat, ettei kyse voi olla tästä. Olemme vasta alkaneet saada selville, minkä tyyppisiä ääniä erilaiset eläimet voivat tuottaa.

JW: Se kokemus, mikä minulla on eri paikoissa käymisestä ja äänitysten tekemisestä, tukee tätä. Äänten luonne vaihtelee huomattavasti eri ympäristöissä.

KdJ: A. O. Kasumyanin julkaisu vuodelta 2008 tarjoaa hyvän yleiskatsauksen kalojen monista eri äänen tuottamisen tavoista: luiden naksauttelusta, lihaksista ja monista muista mekanismeista. Kalat eivät ole kuten esimerkiksi ihmiset tai linnut, joilla on yksi äänen tuottamisen tapa, joten voi lähes varmasti sanoa, että tietyn äänen tuottaja kuuluu tiettyyn heimoon. Kaloilla pikemminkin jokainen laji voi kehittää uusia äänen tuottamisen tapoja. Tämä on minusta erittäin kiinnostava alue.

Kalojen murteet ja Itämeren suolapitoisuus

JW: Onko Itämereltä erityishuomioita? Tiedän, ettet ole juuri työskennellyt siellä, mutta onko ilmiöitä, joita voisimme yhdistää suoraan Itämereen?

KdJ: Tämä on kiinnostavaa. En ole työskennellyt Itämerellä, vaikka olenkin kerran pyydystänyt sieltä tokkoja ja tehnyt niistä sitten äänitteitä. Erityisen kiinnostavaa ympäri Itämerta esiintyvissä kalalajeissa on se, että murtovesialueilta löytyy eri osapopulaatioita kuin suolaisemmilta alueilta.

Olisi tietenkin todella hienoa kyetä selvittämään, tuottavatko eri osapopulaatiot erilaisia ääniä, tai enemmän tai vähemmän ääntä, koska ääni etenee eri tavalla suolavedessä ja murtovedessä – suolavedessä nopeammin. Tämä on asia, jolla olen leikitellyt mutta johon ei koskaan ole ollut aikaa: tehdä vertailua samasta lajista murtovesialueella ja suolavesialueella. Osapopulaatioiden viestintätavoissa saattaa esiintyä eroja. Sama pätee lintuihinkin. Eri maissa lajit laulavat eri tavalla, vaikka erot voivat olla pieniäkin. Kaloilla voi siis esiintyä veden suolapitoisuuteen liittyviä murteita.

Meluisat ympäristöt muuttavat eläinten käytöstä

JW: Entä ääniolosuhteet? Viittaan nyt Pietarista ja muista Itämeren satamista lähtevään, jatkuvaan laivaliikenteeseen.

KdJ: Laivaliikenteestä syntyvää melua on käytännössä kaikkialla. Norjassa voi erityisesti kesäaikaan jatkuvasti kuulla pienten veneiden aiheuttamaa ääntä. Parhaillaan on käynnissä hanke, jossa keskitytään tutkimaan koronavirusaikaa hiljaisempana ajanjaksona. Ulkomerellä onkin varmasti ollut hiljaisempaa, koska meriliikennettä on vähemmän, mutta rannikon läheisyydessä koronaviruskausi on saattanut olla hyvinkin meluisaa aikaa. Pieniä veneitä näkyy paljon enemmän, ja ne saattavat hallita kokonaisten vuonojen äänimaailmaa. Ihmiset voisivat moottoriveneilyn sijaan harkita soutamista tai purjehtimista.

Azoreilla huomasin, miten paljon melua oikeasti tuotamme. Kun ollaan pikkuruisella saarella keskellä valtamerta, voisi kuvitella, ettei melua juuri olisi, mutta lentokoneiden tuottama ääni on selvästi kuultavissa vedessä. Taannoisessa julkaisussa käsiteltiin sitä, kuinka paljon lentokonemelua yltää veteen, ja lopputulemana oli, että huomattava määrä.

PT: Kuulee sanottavan – ja voimme kaikki tämän kaupunkiympäristössä omakohtaisesti kokea – että linnut laulavat kovemmin, koska ympärillä on niin paljon ihmisen aiheuttamaa melua. Tapahtuuko näin myös kaloilla?

KdJ: Kyllä. On olemassa joitakin tutkimuksia, joissa osoitetaan, että kalat laulavat kovaäänisemmin meluisilla alueilla. Seuraava kysymys tietenkin on: viekö se enemmän energiaa ja vaikuttaako se muuhun viestintäpotentiaaliin? Jos kalat panostavat enemmän laulamiseen, jääkö niille kenties vähemmän energiaa esimerkiksi visuaaliseen viestintään? Tämä on myös mielenkiintoista suhteessa tekemääni havaintooni siitä, että naaraskalat kiinnittävät enemmän huomiota visuaaliseen viestintään.

Saatamme päätyä samankaltaiseen tilanteeseen kuin jonka toi esiin Itämerellä työskennellyt Ulrika Candolinin tutkimusryhmä. He osoittivat, että jos näkyvyys huononi, uroskalat lähettivät enemmän visuaalisia viestejä, mutta naaraskalat kiinnittivät niihin vähemmän huomiota. Voi siis esiintyä tällaista sukupuolisidonnaisten valintojen yhteensopimattomuutta, jossa urokset käyttävät enemmän energiaa johonkin, jota naaraat eivät havaitse.

Ääntelyssä saattaa esiintyä samankaltaista ilmiötä meluisissa olosuhteissa. Melun yli huutaminen vie paljon energiaa, mutta vastapuoli ei välttämättä silti ymmärrä viestiä. Niinpä viestin perille saamiseksi pitää vaihtaa toisiin aistikanaviin, kuten visuaaliseen tai kemialliseen viestintään. Jos vain huutaa kovemmin, voi jäädä eräänlaiseen evoluution tuottamaan loukkuun.

Uteliaisuus, kauneus ja epämääräisyys yhdistävät taidetta ja tiedettä

PT: Miten sait tietää Janan työstä, ja mitä annettavaa taiteella mielestäsi on tieteelle?

KdJ: Sain tietää Janan työstä, kun hän liittyi joukkoomme äänittäessämme turskien ääniä vuonolla. Olen kuitenkin melko varma, että olin nähnyt hänen töitään jo aiemmin, mutta en vain muistanut hänen nimeään. Äänitteet ovat vaikuttavia, ja siksi niitä jaetaan paljon ja ihmiset kuulevat niitä.

Aiemmin en oikein koskaan ymmärtänyt mitä taide voisi antaa tieteelle, mutta keskusteltuani Janan kanssa oivalsin, että itse asiassa hän lähestyy luontoa uteliaisuuden ajamana, niin kuin minäkin. Tämä uteliaisuus luontoa kohtaan on tieteen käyttövoima tai ainakin toivon, että näin yhä on. Tieteilijät myös haluavat painaa nappuloita nähdäkseen, että “mikä muuttuu jos teen näin”. Taiteilijat ovat taas kiinnostuneempia näkemään mitä tapahtuu, kun ei paineta nappuloita. Taustalla oleva uteliaisuus on kuitenkin samanlaista.

Mielestäni tärkein asia, jonka taide voi antaa tieteelle, on istuttaa tämä uteliaisuus ihmisiin. Taide voi osoittaa, että tieteessä on oikeasti kyse uteliaisuudesta luontoa kohtaan ja siitä, miten asiat toimivat, sekä luonnossa olevien asioiden kauneudesta. Tieteessä nousee esiin kiinnostavia kysymyksiä silloin, kun asioita ei ole helppo selittää yleisten sääntöjen perusteella vaan ne ovat hieman epämääräisiä – tämä on juuri evoluution hauskuus. Paljon puhutaan siitä, miten hyvin sopeutuneita eläimet ovat ympäristöönsä, mutta kiinnostusta herättävät tilanteet, joissa ne eivät ole kovinkaan hyvin sopeutuneita ja vain tekevät parhaansa annetuissa olosuhteissa. Tällöin taustalla vaikuttavat mekanismit tulevat esiin, ja tämän takia tutkin niitä asioita, joita tutkin. Luulen, että taide voi tehdä tämän näkyväksi ihmisille: saada heidät oivaltamaan, miten kaunis ja samalla epämääräinen luonto on, ja miten kaunista tämä epämääräisyys on.

 

Lue myös muut taiteilija Jana Winderenin ja IHMEen toiminnanjohtaja, kuraattori Paula Toppilan tekemät IHME -teoksen taustahaastattelut:

• Ajan, tiedon ja paikallisuuden kysymykset biennaalikontekstissa – Thaimaan biennaali, Krabi 2018 – Haastattelussa kääntäjä Palin Asunsinha
• Itämeren kuolleet alueet – Haastattelussa Göteborgin yliopiston ja Chalmersin teknillisen yliopiston apulaisprofessori Anders Tengberg
• Ocean Space, Venetsia – Ilmastokriisin ytimessä Euroopassa – Haastattelussa Ocean Spacen ja TBA21-Akatemian johtaja Markus Reymann
• Itämeri ja maan kasvukunto – Haastattelussa ympäristötutkija, maanviljelijä Tuomas Mattila
• Tiedeklubi podcast – Haastattelussa Helsingin ympäristöpalveluiden tiimipäällikkö Jari-Pekka Pääkkönen
• Itämeri ammattikalastajan silmin – Haastattelussa kalastaja Kai Ilves
• Mitä Itämeressä tapahtuu? – Haastattelussa limonologi, tutkija Seppo Knuuttila SYKE:stä