Mitä kuuluu?
Mitä kuuluu? Kiitos hyvää! Vai pitäsikö sanoa että leutoa tuulen suhinaa, kuikan laulua ja pikkumalluaisten sirinää. Itse asiassa kokeneet lintuharrastajat tunnistavat 90% havaitsemistaan lintuyksilöistä äänen perusteella. Kaupungilla kävellessäkin huomaamme, että äänten yleisestä sekamelskasta huolimatta pystymme suodattamaan meille tärkeitä ääniä, kuten kohti tulevan auton. Ääniä aistimme korvillamme. On mielenkiintoista, miten erilaisissa scifi-filmeissä vieraita älyllisiä kommunikoivia avaruusolioita kuvatessa on niissä korvat sijoitettu pään tai vastaavan ruumiinosan sivuille. Oikeastaan ei tarvitse kovin kaukaa etsiä kun luonnosta löytyy muunlaisia ”ratkaisuja”. Katsotaanpa vaikka hevosta. Korvat ovat pään päällä ja enimmäkseen suunnattu eteenpäin. Itseasiassa näin on monilla nisäkkäillä, joten me olemme siinä suhteessa poikkeavia.
Havaitsemme korvillamme pieniä nopeita paineenvaihteluita. Metrin päässä olevan vaimoni hiljainen puhe saa korvissani normaali-ilman paineen sadasmiljonasosan suuruisia pienen pieniä heilahteluita, jotka toistuvat tuhatkunta kertaa sekunnissa. Aistin sen vienona äänenä. Nuorempi ihmisen aistii ääniä jotka värähtelevät noin 20-12000 kertaa sekunnissa. Norsut kuulevat matalampia infraääniä ja lepakot sekä yöperhoset korkeampia ultraääniä. Kuuloaisti on oikeastaan siinä mielessä mielenkiintoinen, että se on ilmaantunut eliökuntaan usemman kerran ja erilaisin ratkaisuin. Useimmilla nisäkkäillä on ulkokorva (korvalehti), tärykalvo sekä sisäkorva. Linnuilla ei ole lainkaan ulkokorvaa. Äänikalvot niillä on kuitenkin päässä. Kalojen äänen kuuleminen — tai oikeastaan vedenpaineen vaihtelun aistiminen on aika mielenkiintoinen prosessi, sillä niiltä löytyy kolme erillistä elintä jotka reagoivat ääniaaltoihin: tärykalvo, uimarakko ja kylkiviiva-aisti. Eräällä äskettäin löydetyllä sammakkolajilla on kuuloelin suun takaosassa. Käärmeilla ei ole varsinaisia korvia mutta ne aistivat – siis tavallaan kuulevat – maata pitkin eteneviä infraääniä. Hyönteisillä, jotka ovat paljon lukuisampia kuin selkärankaiset, löytyy jo suuri määrä äänten aistimistapoja. Sirkoilla ja hepokateilla on takajaloissa kuulokalvot, ns tympaanielimet joilla ne voivat sekä vastaanottaa että lähettää ääniä. Monilla hyönteisillä takaruumis voi aistia äänen värähtelyjä tai sitten tuntosarvet värähtelevät äänen tahtiin. Myös erilaisia karvallisia tuntosoluja löytyy hyönteisten eri osista. Aiemmin tänä vuonna julkaistiin tutkimus, jossa ehdotettiin että kasveillakin voisi olla alkeellinen kuuloaisti – ne esimerkiksi pystyisivät aistimaan kimalaisen lähestymisen ja siten laukaisemaan runsaamman siitepölyn vapautuksen.
Äänen aistiminen on selvästi ollut evolutiivisesti tärkeää. Se näyttää kehittyneen usemman kerran ja tuottaneen erilaisia loppuratkaisuja, jopa useita samalle eläimelle kuten kaloille. Tähän on ollut ympäristöllä suuri vaikutus.
Kuvitellaanpa planeetta joka olisi melkein maan kaltainen ja tarkastellaan miten ääni liikkuisi sen ilmakehässä. Itse asiassa meidän ei tarvitse edes matkata muihin planeettakuntiin, koska oma Aurinkokuntamme suo sopivat puitteet tähän tarkasteluun. Sopivia kohteita ovat Venus (paine lähes 100 maan ilmakehää, kuuma), Mars (paine hieman alle 1/100 Maan ilmakehän paineesta, kylmä) ja Titan (paine noin 1.6 Maan ilmakehän paine, mutta 200 astetta kylmempi kuin Maa). Maan ilmakehässä ääni vaimenee edetessään. Kaikissa maailmoissa äänen aiheuttama paine menee neljäsosaan etäisyyden kaksinkertaistuessa. Sen lisäksi äänen voimakkuus vaimenee ilmakehästä johuen. Matalilla taajuuksilla ääni kantaa Maassa kauaksi ja korkeilla taajuuksilla, kuten lepakoiden ultraäänialueella se kantaa vain muutaman kymmenen metrin. Äänen taajuus on se suure jonka kuulemme ”äänenkorkeutena”. Miten sitten noissa muissa maailmoissa?
Marsissa ääni vaimenee satakunta kertaa nopeammin kuin maassa. Mars on varsin hiljainen paikka johtuen hiilidioksidi-ilmakehästä. Venuksessa on korkeasta lämpötilasta johtuen puhetaajuuksilla melko hiljaista, mutta matalilla taajuuksilla ääni kantaa kuten maankin ilmakehässä. Venuksen ilmakehässä äänimaisema kuulostaisi möreämmältä kuin Kotosuomessa, koska korkeat taajuudet olisivat voimakaasti vaimennettuja. Titanissa sitä vastoin matalasta lämpötilasta johtuen äänet eivät juuri vaimeisi lainkaan. Tämän seurauksena äänimaisema olisi meluisampi ja matalat äänet kuuluisivat voimakkaammin kuin Maassa. Titanin vesi-tulivuorten purkaukset tai ukkoset voisi paikallistaa ilmakehästä kuuluvan äänen avulla mistäpäin Titania tahansa. Maan pinnalla taas ukkosen jyrinä kuuluu parhaimmillaan vain muutaman kymmenen kilometrin päähän.
Aurinkokunnan neljästä kivisestä ilmakehällisestä kappaleesta huomaamme, että niiden äänimaisemat eroavat melkein äänettömistä melko möriseviin ja mahdollisesti meluisiin maisemiin. Jos näissä tai vastaavissa ääniympäristöissä muissa planeettakunnissa kehittyisi eliölle kuuloaisti, niin voimme vain kuvitella minkälaisia ratkaisuja evoluutio löytäisi kuuloaistimien kehittämiseen, varmaankin hyvin erilaisia kuin omat korvamme. Sumuisilla planeetoilla ne saattaisivat osoittautua tärkeämmäksi kuin näköaisti.