Eläinmieli luonnontieteellisestä näkökulmasta

Ekologi ja evoluutiobiologi Noora Kaunisto kertoo seuraavassa artikkelissa, mitä eläinten mielenmaisemasta tiedetään nykytutkimuksen valossa.

Kun tieteen parissa tutkitaan muiden eläinten mielensisäisiä koukeroita, löytyy jatkuvasti lisää todisteita sille, että olemme aliarvioineet muiden eläinten tuntevuuden ja älykkyyden. Eläintutkimus on viime vuosikymmeninä ottanut suuria loikkia kohti ainakin alustavaa muiden eläinten ymmärrystä. Tutkijoilla on nyt käytössään aivokuvantamisen kaltaisia uusia tutkimusmenetelmiä. Kertynyt tieto ja kokeellisen todistusaineiston uutuudet osoittavat, ettemme asuta tätä planeettaa lainkaan niin yksin kuin ehkä joskus luulimme. Vaikka emme voi koskaan tarkkaan tietää, mitä edes toinen ihminen tarkalleen kokee tai ajattelee, meillä alkaa olla aavistus tietoa muidenkin lajien mielistä.

Tietoinen eläin

Vuonna 2012 suuri joukko neurotieteen asiantuntijoita julkaisi lauselman, ns. Cambridgen tietoisuuden julistuksen, jossa todetaan, että muillakin selkärankaisilla, ja joillakin selkärangattomilla, on hermostolliset edellytykset tietoisuudelle. Samassa vakuutetaan, että ihmisen aivorakenne ei ole ainoa tunnetilat mahdollistava malli. Nykyinen tieteellinen aineisto tukee näkemystä, jonka mukaan hyvinkin erilaisin aivoin varustetut eläimet voivat olla tietoisia, kokea tunnetiloja ja selviytyä vaativista analyyttisistä haasteista.

Tietoisuus tarkoittaa pohjimmiltaan, että yksilö on läsnä maailmassa, tuntee tunteita, käsittelee tietoa ympäristöstä ja on tajuinen. Voidaan puhua ”kvalioista” eli kokemuksellisuudesta: esimerkiksi päästäisenä eläminen mitä todennäköisimmin tuntuu joltakin. Tietoisuutta on pyritty jäsentämään usein eri tavoin, alla on vain yksi esimerkki.

Perustavanlaatuisin tietoisuuden muoto, tunnetietoisuus, on usein läsnä niissäkin eläimissä, jotka eivät loista älykkyyttä vaativissa tehtävissä. Tunnetasolla tietoinen eläin kokee maailman reagoiden asioiden miellyttävyyteen tai epämiellyttävyyteen. Perustavat tunteet eivät vaikuta olevan vähäisemmät vähemmän älykkäillä eläimillä. Itse asiassa on mahdollista, että kun älykkyyttä on vähemmän tunteita suitsimassa, tunteet palavat jopa kovemmin. On perusteltua ajatella, että päästäisen ilon tai surun tunne on yhtä suuri kuin ihmisen vastaava, vaikka kyseinen eläin ei ylläkään älynsä osalta ihmisen tasolle.

Kognitiivisella tietoisuudella tarkoitetaan kykyä havainnoida, sisäistää ja käsitellä ympäristön antamia ärsykkeitä. Kun eläin ratkoo eteentulevia käytännön ongelmia älynsä avulla tai vaikkapa kaivaa muististaan jonkun asian, se operoi tällä tasolla.

Kolmannen tietoisuuden tason muodostaa tietoisuus itsestä. Tätä kykyä tutkitaan esimerkiksi peilitesteillä. Itsetietoisuuden tasolle yltävät eläimet ymmärtävät jollakin tavalla oman erillisyytensä ympäristöstään ja muista yksilöistä. Peilitestien mukaan itsestään tietoisia ovat tietyt varislinnut, delfiinit, norsut ja siat. Tietoisuus itsestä ei kuitenkaan ole edellytys perustavalle tuntevuudelle.

Tunteet ja tuntemukset

Perustunteita ovat pelko, aggressio, ilo ja suru. On todennäköistä, että ne ovat ainakin jossain määrin yhteisiä kaikille selkärankaisille. Erityisesti nisäkkäiden ja lintujen kohdalta todistusaineistoa on paljon, muista lajiryhmistä tiedetään vähemmän. Kalojen kohdalla on näyttöä ainakin pelon ja mielihyvän kokemisesta. Tunteita voidaan jossain määrin tutkia fysiologisin keinoin, esimerkiksi aivokuvantamismenetelmillä ja hormonimittauksilla.

Tunteiden olemassaolo on ollut evolutiivisesti hyödyllistä, ja siksi ne ovat levinneet laajalle eläinkunnan sukupuussa. Tunteet ovat ohjanneet eläimiä poispäin vahingollisista asioista, kohti selviytymistä ylläpitäviä, hyvältä tuntuvia asioita. Tunteet ohjaavat toimintaa myös oppimisen kautta: kun eläin kokee kerran ikäviä tunteita tietyssä yhteydessä, se usein välttää kyseistä tilannetta tai paikkaa myöhemmin. Positiivisiin tunteisiin liittyviin tilanteisiin hakeudutaan uudelleen. Eläimet kokevat positiivisia tunteita esimerkiksi sosiaalisesta toiminnasta, hoivasta, käyttäytymistarpeiden toteutumisesta, ruuasta, oppimisesta, leikistä ja parittelusta.

Perustunteiden kokemisesta vastaavat, aivojen kuorikerroksen alaiset osat ovat siis evolutiivisesti vanhoja. Siten perustunteet ovat läsnä eläimissä aina päästäisestä norsuun ja ihmiseen. Nykyään tiedetään myös, että nisäkkäille ominaiset tuntemisen aivorakenteet (käyt. limbinen järjestelmä) eivät ole edellytys tunteiden kokemiselle: esimerkiksi linnuilla aivot ovat järjestyneet jossain määrin eri tavalla kuin nisäkkäiden, mutta niiltä löytyy silti nisäkkäiden tunne- ja kognitiivisiin kykyihin verrattavat ilmiöt. Tietyn ominaisuuden olemassaolo ei vaadi juuri tietynlaista rakennetta.

Kivun kokeminen on yhteistä kaikille selkärankaisille ja joillekin tutkituille selkärangattomille. Kipu on neurologinen kokemus, johon liittyy tunteita. Se ei siis ole vain reaktio ärsykkeeseen. Vahingoittumisen ja kuolemisen välttäminen on evolutiivisesti ratkaisevan tärkeä ominaisuus, ja siksi voimakkaat pelon ja kivun kaltaiset tunteet ovat levinneet varhain ja laajalle eläinkunnassa. Esimerkiksi useat äyriäiset kokevat kipua, ja taskuravut karttavat kipuun yhdistämiään paikkoja.

Mikä tahansa negatiivinen tunne, vietynä äärimmilleen, aiheuttaa kärsimystä. Esimerkiksi tylsistymisen aiheuttama tila, pitkään ja vakavana jatkuessaan, voidaan luokitella kärsimykseksi. Valitsemistesteissä vankeudessa elävien pienpetojen on todettu jopa nälkäkauden jälkeen valitsevan ennemmin ruoka-annoksen, jonka eteen on tehtävä raskasta työtä, kuin saman annoksen suoraan kuonon eteen annettuna. Muillakin eläimillä kuin ihmisellä on siis tavoittelemisen tarpeita.  

Pahimpana pidettyä kärsimystä eläimelle aiheuttaa, jos se ei voi itse vaikuttaa omaan tilanteeseensa. Luonnossa eläin voi yleensä yrittää paeta, piiloutua, lääkitä itseään, hakeutua laumaan tai yksinäisyyteen tai muilla tavoin vaikuttaa omaan sisäiseen ja ulkoiseen tilaansa. Vankeusoloissa em. tarpeet eivät usein toteudu.

Selkärangattomien kokemusmaailmasta tiedetään vielä vähän, mutta alustavasti näyttää siltä, että hyönteisillä on jonkinlaisia tunteiden kaltaisia tiloja – ainakin kimalaistutkimuksessa ollaan moisilla jäljillä.

Eläinten älykkyys

Älykkyyden perustavat rakennuspalikat ovat useiden eläinlajien kesken yhteisiä, vaikka taso, jolle niillä ylletään, voi olla hyvinkin erilainen. Jokaisella eläinlajilla on oma kehityshistoriansa, jonka kuluessa valintapaineet älylliselle suoriutumiselle ovat voineet olla hyvinkin erilaisia. Sosiaalisen elämän haasteita pidetään yhtenä älykkyyttä eteenpäin puskevista tekijöistä, ja monet ryhmissä elävät eläinlajit ovatkin kognitiivisesti päteviä.

Oppiminen on perustavanlaatuinen eläinkunnan edustajien taito. Oppimisella on monta, vaikeusasteiltaan paljonkin vaihtelevaa tasoa, aina yksinkertaisesta ehdollistumisesta vaativaan  sosiaaliseen oppimiseen. Ennen alkeellisina pidetyt liskotkin kykenevät oppimaan uutta ja soveltamaan oppimaansa niille täysin uudenlaisiin tilanteisiin. Kaloilta löytyy sosiaalista oppimista eli oppimista muiden yksilöiden esimerkistä.

Muisti on älykkyyden tärkeä osa-alue. Varastomuisti on kertyvää, tarpeen tullen mieleen nostettavaa kognitiivista massaa, kun taas työmuisti tarkoittaa eläimen kapasiteettia pitää tietoa aktiivisessa käytössä ratkaistakseen ongelmia. Etuaivokuoren alueet, jotka vastaavat työmuistista, ovat ihmisellä erityisen kehittyneitä. Vaikuttavan työmuistimme ansioista kykenemme erittäin monimutkaisiin älyllisiin suorituksiin.

Kiinnostava on myös ns. episodinen muisti eli kyky ”mitä, missä, milloin” -tyyliseen mentaaliseen aikamatkustukseen. Esimerkiksi rotilla ja tietyillä varislinnuilla on tämä kyky. Episodisen muistin olemassaolo lajilla saattaa tarkoittaa, että sen edustajat osaavat myös ennakoida ja pohtia tulevia tapahtumia.

Kädellisiltä, varislinnuilta, norsuilta, rotilta ja sioilta on löytynyt merkkejä mielen teoriasta, joka tarkoittaa kykyä hahmottaa toisenkin yksilön olevan mielellinen toimija. Esimerkiksi siat kykenevät laskelmoimaan sosiaalisessa tilanteessa, muodostaen oletuksia toisten yksilöiden motiiveista ja mahdollisista edesottamuksista. Rottien ja norsujen kohdalla tämä kyky on johtanut myös altruistiseen, empaattiseen käytökseen lajikumppaneita kohtaan.

Useat eläinlajit krokotiileista lintuihin, nisäkkäisiin ja mustekaloihin leikkivät. Leikkiä pidetään kehittyneisyyden ja älykkyyden osoituksena: se on joustavaa, soveltavaa ja tutkivaa touhua, jolla ei ole suoraa hyötynäkökulmaa.

Linnut ovat yksi esimerkki siitä, miten meidän on täytynyt tieteellisten tutkimustulosten valossa muuttaa asennettamme muiden kapasiteettia kohtaan. Lintuja pidettiin kauan yksinkertaisuuden ilmentyminä. Vasta viimeisten parinkymmenen vuoden kuluessa on huomattu niiltä itse asiassa löytyvän lähes kaikki älykkyyden mittareina pidetyt ilmiöt työmuistista mielen teoriaan ja jopa abstraktiin ja numeeriseen ajatteluun saakka. Neurobiologian havainnot vahvistavat, että lintujen aivot ovatkin järjestäytyneet omintakeisen tiheiksi ja tehokkaiksi yksiköiksi, joiden kapasiteetti vastaa keskikokoisten kädellisten aivoja.

Olemme saaneet jo useita kertoja yllättyä siitä, miten paljon oletettua laajemmalle hienostuneetkin psyykkiset ilmiöt asettuvat eläinten sukupuussa. On todennäköistä, että muiden mielet hämmästyttävät meidät vielä monta kertaa.