Hyvä pää

Hyönteisen päässä, silmien takana on neljän jaokkeen ganglioista sulautunut suuri hermoganglio. Se on rakenteellinen ja toiminnallinen kokonaisuus, ikään kuin hyönteisen aivot, josta johtaa  hermorunko taaksepäin vatsapuolella. Pään hermoganglioon liittyy monimutkainen, tiivis hermoverkko. Pitkälti sen varassa hyönteinen pystyy suunnistamaan, yhdistelemään aistihavaintojaan ja käyttäytymään tilanteen edellyttämällä tavalla.

Laskelmat  Muurahainen lähtee pesästä, häärää maastossa siellä täällä, löytää ruokapalan ja palaa suorinta tietä pesään – kuljeskelematta ristiin rastiin kuten tullessa. Muurahaisen kompassina on Aurinko. Pään pistesilmillä muurahainen aistii myös polarisoitunutta valoa. Valon heijastuminen ilmakehässä aikaansaa taivaalle kuvioita (joita ihmissilmä ei näe). Polarisoituneen valon ansiosta muurahainen pystyy pilviselläkin säällä määrittelemään Auringon aseman valonsäteiden tulosuunnan perusteella. Sisäinen kello osaa myös korjata Auringon siirtymän, 15 astetta tunnissa. Paluureitin valinnassa muurahainen kykenee automaattisesti laskemaan välietappien vaakasuuntaisen kulman Aurinkoon nähden ja kunkin etapin kävelemiseen kuluneen ajan.

Hajupolut  Pimeässä liikkuvilla heikkonäköisillä muurahaisille lajitovereiden poluille jättämät hajuaineet, feromonit, ovat suunnistuksessa erityisen tärkeitä.

Kognitiivinen kartta  Muurahainen liikkuu ruoanhankintamatkoillaan kaksiulotteisessa maisemassa, kun sen sijaan kimalainen lentää kolmiulotteisessa tilassa. Lennossa maisemat vaihtuvat ja kimalaisen aivoihin tallentuu kuvia maastonmuodoista ja maamerkeistä. Hermostossa tämä kuvavirta koodautuu tiedoksi kuljetun matkan pituudesta. 

Marcel Sayre Lundin yliopistosta Ruotsista kuuluu tutkimusryhmään, joka selvittää, miten hermoverkon kytkennät eroavat erilaisissa ympäristöissä elävillä ja eri tavalla suunnistavilla hyönteisillä. Tutkimuksessa verrataan hermoganglion rakennetta kuudella eri pistiäislajilla, jotka liikkuvat ja suunnistavat eri tavoin. Kimalaisen aivojen pohjalta laaditun mallin avulla selvitetään hyönteisen hermoston toimintaa suunnistuksessa, ja toimintamalleja voidaan testata roboteilla.

Video on taltioitu Tvärminnen eläintieteellisellä asemalla syyskuussa järjestetyn, näköaistiin keskittyvän Visionarium-kongressin yhteydessä.

Iiris Kalliola