Elektroniikka sotkee lintujen suunnistusvaiston

Epäonnistunut lintukoe antoi tutkijoille huolestuttavaa tietoa kaupunkien lyhytaaltohälyn vahingollisesta vaikutuksesta. Muuttolintujen suuntavaisto häiriintyy – entä miten käy ihmisen?

perjantai 19. syyskuuta 2014 teksti Susan McGrath - Daily News

Punarintojen käyttäytyminen muuttui

Eläinten navigointitaitojen asiantuntija Henrik Mouritsen oli järjestänyt kaiken kuntoon: rahoituksen, laboratoriotilat ja erikoisvälineet sekä avuksi tarvittavat opiskelijat. Mouritsenin tyrmistykseksi kokeen osallistujat, punarinnat, kieltäytyivät yhteistyöstä.

Jotakin oli vialla lintujen luonnollisessa muuttokäyttäytymisessä – joka muuten oli hyvin dokumentoitu, täysin ratkaiseva kokeen onnistumisen kannalta ja sitä paitsi pienin Henrik Mouritsenin huolista hänen suunnitellessaan hankettaan.

Kesti kolme vuotta, ennen kuin Mouritsen ja hänen kollegansa keksivät selityksen lintujen poikkeavalta vaikuttavalle käyttäytymiselle. Sinä aikana tutkijat kuitenkin tekivät huolestuttavan havainnon, jolla on suuri merkitys niin laululintujen säilymiselle kuin ihmisenkin terveydelle.

Näin arvoitus ratkesi.

Hämmentyneitä lintuja ja hämmentyneitä tutkijoita

Henrik Mouritsenin tutkimus keskittyi kahteen puiseen mökkiin ja kahteen punarintaryhmään, jotka odottivat malttamattomina muuttomatkan jatkumista pohjoiseen yön suojissa. Toinen ryhmä toimi kontrolliryhmänä. Toinen oli määrä altistaa kokeen kuluessa erilaisille vaikutuksille.

Mökeissä punarinnat suljettiin tietynlaisiin häkkeihin, joita kutsutaan Emlen-suppiloiksi. Suppilot on vuorattu lämpöpaperilla, joka rekisteröi linnun kynsien naarmuttamat jäljet, kun linnut kiipeävät ylöspäin päästäkseen ulos suppilosta. Kun linnuilla ei tässä tapauksessa ole näkyvissä aurinkoa eikä tähtiä, ne suunnistautuvat Maan magneettikentän mukaan. Sen ne pystyvät aistimaan mökin puisten seinienkin läpi. Yrittäessään päästä ulos linnut asettuvat kohti pohjoista ja jättävät samalla jaloistaan jäljet paperiin.

Tai oikeammin sanottuna, näin linnut olivat käyttäytyneet tuhansissa aiemmissa kokeissa, muun muassa Henrik Mouritsenin omaan tohtorinväitöskirjaan liittyneessä tutkimuksessa, jota hän oli tehnyt Tanskan maaseudulla. Tällä kertaa kaikki meni kuitenkin aivan pieleen.

Punarinnoilla ei nähtävästi ollut pienintäkään aavistusta siitä, missä suunnassa pohjoinen oli. ”Linnut hyppelivät enemmän tai vähemmän satunnaisiin suuntiin joka kevät ja syksy kolmen vuoden ajan”, Henrik Mouritsen kertoo. Hämmennys vaihtui epätoivoon. Tutkijat vaihtelivat lintujen ravintoa, häkkejä, häkkien muotoa, valaistusta ja päivänvalon ajanjaksoja. Mikään ei kuitenkaan vaikuttanut siihen, millä tavalla linnut tepastelivat suppiloissa mielivaltaisiin suuntiin.

Sitten yksi avustajina toimineista opiskelijoista, Nils-Lasse Schneider, ehdotti, että käytettäisiin alumiinisia Faradayn häkkejä. Faradayn häkki on perusidealtaan metallilaatikko, joka on maadoitettu eli yhdistetty maahan sähköä johtavasti. Se ei estä maapallon voimakkaan, pysyvän magneettikentän läpipääsyä, mutta sen sijaan se suojaa heikommilta vaihtelevilta sähkömagneettisilta kentiltä, kuten niiltä, joita sähkölaitteet ja elektroniikka tuottavat.

”Kolme vuotta aiemmin olisin vain hymähtänyt sellaiselle ehdotukselle”, Mouritsen tunnustaa. Nyt he kuitenkin asensivat mökkeihin alumiinisia Faradayn häkkejä ja yhdistivät ne maahan johdoilla, jotka oli kiinnitetty häkkien ulkosivuille. Vielä kerran tutkijat sijoittivat punarinnat Emlen-suppiloihin. Ja ihme tapahtui, tai siltä se ainakin Mouritsenista tuntui: punarinnat suunnistautuivat kohti pohjoista.

Tutkijat, jotka tuossa vaiheessa olivat kolme vuotta jäljessä aikataulusta, alkoivat nyt tutkia linnun aivojen toimintaa. He totesivat punarinnan etuaivoissa sijaitsevan niin sanotun N-klusterin olevan se kohta, missä lintu käsittelee magneettikompassinsa tietoja. Tämän havainnon he julkistivat Nature-tiedelehdessä vuonna 2009.

Silti tutkijat eivät edelleenkään olleet keksineet selitystä siihen lintujen poikkeavaan käyttäytymismalliin, josta päästiin eroon käyttämällä apuna Faradayn häkkejä.

Kuva: Andrew Parkinson, CORBIS

Radioaallot sulkivat kompassin

Vaikka heikkojen sähkömagneettisten kenttien vaikutuksesta on kiistelty paljon muun muassa kännyköiden turvallisuuden yhteydessä, ei ollut käytettävissä mitään luotettavia tieteellisiä todisteita siitä, että ne vaikuttaisivat eläinten käyttäytymiseen.

Jos sitä paitsi häkeistä oli apua sen vuoksi, että ne suojasivat heikkoa sähkömagneettista säteilyä lähettäviltä häiritseviltä lähteiltä, miksi sitten suojaamaattomat mökit olivat muualla aiemmin toimineet ilman Faradayn häkkejä? Oliko jokin muuttunut?

Lintujen aivotutkimusten jälkeen Nils-Lasse Schneider ja Henrik Mouritsen päättivät tehdä nopean kokeen. He antoivat opiskelijoiden muutamana päivänä lukita punarintoja kumpaankin mökkiin. Opiskelijoiden tietämättä Schneider ja Mouritsen katkaisivat ja kytkivät uudelleen tietyin väliajoin häkkien maadoituksen molemmissa mökeissä.

Punarintoja tarkkailleet opiskelijat eivät havainneet mitään tiettyä jaksoittaisuutta siinä, miten linnut kykenivät tai eivät kyenneet suunnistautumaan pohjoista kohti. Sitten Schneider ja Mouritsen paljastivat noudattamansa kaavion, jonka mukaan he olivat vuoroin katkaisseet ja vuoroin kytkeneet suojaavien häkkien maadoituksen – ja se sopi täydellisesti yhteen lintujen käyttäytymismallin kanssa. Yksittäinen ruuvi, jota tiukennettiin tai löysättiin, riitti herättämään tai sammuttamaan lintujen suunnistautumiskyvyn.

Havainto kannusti tutkijajoukkoa, joka nyt alkoi mitata ja verrata keskenään suojattujen ja suojaamattomien mökkien sähkömagneettisia häiriöitä. Suojaamattomista mökeistä mitattiin hälyä, joka asettui taajuudeltaan AM-radioaaltoja vastaavalle lyhytaaltoalueelle, ja se oli heikkoa: 100–1000-kertaisesti alle sen rajan, jonka Maailman terveysjärjestö WHO on määrittänyt ihmisen terveydelle haitalliseksi. Silti se nähtävästi sai lintujen magneettikompassin häiriintymään.

Lisätodisteiden saamiseksi tutkijat varta vasten altistivat suojatut mökit heikolle lyhytaaltohälylle. Häiriöt, jotka eivät olleet AM-radioaaltoja voimakkaampia, riittivät poistamaan lintujen magneettikompassit käytöstä.

”Voimakas vaikutus muuttolintuihin”

Tutkijat olivat ällikällä lyötyjä. ”Näimme, että lintuihin kohdistui voimakas vaikutus, mutta silti miljardit muuttolinnut pääsevät päämääräänsä joka vuosi”, sanoo Henrik Mouritsen. ”Ja AM-radiota voi kuunnella kaikkialla. Miksi sitten nämä signaalit eivät häiritse lintuja?”

Keväällä 2005 neurosensoristen tieteiden professori Henrik Mouritsen oli vaipumassa epätoivoon. Hän oli juuri aloittanut laajan tutkimuksen siitä, mitä osaa aivoistaan muuttolinnut käyttävät suunnistaessaan Maan magneettikentän mukaan.

Tutkijat siirsivät kokeensa maaseudulle. Keskellä peltoa saksalaisen Oldenburgin kaupungin ulkopuolella, kaukana kaikista elektronisista laitteista, he suorittivat kokeen vielä uudelleen. Hälyn taso pellolla olevissa suojaamattomissa mökeissä vastasi sitä tasoa, joka oli vallinnut Oldenburgissa suojatuissa mökeissä. Linnut pyrkivät lentoon kohti pohjoista.

Vastaus oli löytynyt – vaikka tutkijat eivät melkein edes osanneet uskoa näkemäänsä. Heikko sähkömagneettinen häly lyhytaaltoalueella, jollaista kaupunkialueilla on yllin kyllin, voi sulkea pois käytöstä elintärkeän välineen, jota muuttolinnut käyttävät löytääkseen tien eri vuodenaikoina suosimiensa elinalueiden välille.

Havainto siitä, että kaupunkialueet voivat häiritä suunnistuskykyä, voi ehkä osaltaan selittää sen, miksi muuttolintujen määrä on huolestuttavasti vähentynyt, sanoo Henrik Mouritsen.

Se on myös ensimmäinen tieteellinen todiste siitä, että heikot, ihmisen luomat sähkömagneettiset kentät voivat vaikuttaa biologiseen prosessiin.

Entä ihmiset?

Mitkä laitteet synnyttävät hälyä? Mitattujen taajuuksien perusteella Mouritsen sanoo, että hälyn syynä eivät ole kännykät tai suurjännitejohdot – mutta toisaalta hän ei pysty määrittelemään lähteitä tarkemmin. Mahdollisten häiriölähteiden luettelo on lähes loputon. Jo pelkästään Oldenburgin yliopistoalueella on kaikkea mikroaaltouuneista pyyhkäisyelektronimikroskooppeihin.

Havainnon ansiosta voidaan ehkä joskus estää niiden taajuuksien käyttö, jotka näyttävät häiritsevän lintujen suunnistuskykyä. Mouritsen on iloinen siitä, että hänen tutkijaryhmänsä on tällä tavoin voinut lisätä tietämystä linnuista.

Mitkä sitten ovat seuraukset ihmisten terveydelle? Tähän kysymykseen Mouritsen vastaa kuivasti: ”Se ei ole minun kiinnostukseni kohde. Me päädyimme näihin asioiden yhteyksiin sattumalta. En ole aikonut tehdä tuloksella mitään sen enempää – mutta muut ovat tervetulleita jatkamaan.”

Ehkä sinua kiinnostaa...

Ehkä tämä kiinnostaa sinua ...