Näytetään tekstit, joissa on tunniste rekonstruktio. Näytä kaikki tekstit
Näytetään tekstit, joissa on tunniste rekonstruktio. Näytä kaikki tekstit

torstai 19. syyskuuta 2024

Dinosauria

Dinosaurukset ovat kiehtovia, ja erityisesti lapset rakastavat niitä aivan spontaanisti. Ajatella, että on ollut olemassa tuollaisia ihmeotuksia, lähes lohikäärmeitä tai hirviöitä! Ja onhan se aikuisillekin jännittävä ajatus. Elämme ihmeellisessä maailmassa, ja näköjään tuo maailma on aikanaan ollut vietä ihmeellisempi. Dinosauruksien kiehtovuutta lisää ihmeen runsas lajikirjo. Tunnetaan kahdella jalalla juoksevia tai hyppiviä dinosauruksia, varpusen kokoisista aina tonnien painoisiin jättiläisiin. Jotkut taas kävelevät neljällä jalalla. On suuria ja pieniä lentävä otuksia, aina pienen purjelentokoneen kokoisiin asti. Merissä uivat kalamaiset ichtyosaurukset ja valtavat plesiosaurukset ja mosasaurukset. Ja kuten nykyisinkin tuntemamme maaeläimet, myös dinosaurukset voivat olla lauhkeita kasvissyöjiä, ahnaita lihansyöjiä tai vikkeliä pesärosvoja.

Minua kiehtoo myös dinosaurusten kulttuurihistoria. Ne ovat ilmestyneet omaan maailmamme ihmisen harjoittaman sinnikkään tutkimustyön tuloksena. Ensimmäinen outo fossiili, piikki tai kynsi, löytyi vuonna 1820. Piain fossiileja löytyi enemmän, ja arveltiin, että ne olivat peräisin suurista tuntemattomista muinaiseläimistä. 1840-luvulla noille eläimille annettiin yhteisnimi dinosaurus: kauhea lisko, eli hirmulisko. Tästä alkoi niiden maine kasvaa, ne olivat jotain hurjaa, outoa ja pelottavaa.

Ensin löydetty dinosaurus sai nimen iguanodon, ”liskon hammas”. Monet fossiilit olivat vain peniä paloja, joten dinosaurusten rekonstruointi perustui pitkälle myös mielikuvitukseen ja vertailuun tunnettujen eläinten anatomiaan. Niinpä iguanodon koki vähitellen melkoisen muodonmuutoksen. Se muuttui nelijalkaisesta köntystäjästä enemmän kaksijalkaiseksi otukseksi, ja ensin löydetty piikki siirtyi kuonon kärjestä jonkinlaiseksi peukaloksi.

Tunnettujen dinosaurusten määrä kasvaa jatkuvasti, nykyisin niitä on noin tuhat lajia. Dinosaurukset olivat planeetan mahtilaji, niiden valtakausi alkoi noin 230 miljoonaa vuotta sitten, ja päättyi noin 65 miljoonaa vuotta sitten. Ne hallitsivat maalla vedessä ja ilmassa. Voisi sanoa, että ne olivat erittäin onnistuneita ja sopeutuvia eläimiä. Tieto dinosauruksista on karttunut vähitellen, se on pala palalta rakentuva kertomus. Kuten iguanodonin esimerkki kertoo, aikanaan on syntynyt useita väärin konstruoituja lajeja, ja myös tietomme dinosaurusten elintavoista on muuttunut. Koska niiden nauttima julkinen suosio on ollut jatkuvaa, käsityksemme dinosauruksista on sekoitus vanhaa ja uutta, väärä tietoa, ja myös oikeaa. Lähes jokainen ilmestyvä uusi dinosauruskirja tai elokuva sisältää edelleen myös suuren määrän vanhoja virheitä - se on hyvä muistaa. Suorastaan ikoninen asetelma on esittää tyrannosaurus taistelemassa stegosaurusta vastaan. Sellaista ei vain ole koskaan tapahtunut, nuo eläimet elivät aivan eri aikakausina.

Tarkastellaan hieman, miten tuo kuva on muuttunut. Aloitetaan yleisestä anatomiasta. Vanhan ja ehkä edelleen vaikuttavan mielikuvan mukaan dinosaurukset ovat primitiivisiä ja kömpelöitä. Ei sinne päinkään, sillä niiden evoluutiossa raajat, jotka alkumuodoissa osoittivat sivulle, kääntyivät vähitellen suoraan alas, jolloin ruumiin painoa ei tarvinnut kannatella lihasvoimin. Dinosauruksista tulikin ketteriä liikkujia. Entä niiden älykkyys ja kyvykkyys? Nyt aion paljastaa asian, jota kaikki eivät ehkä tiedä. Kaikki dinosaurukset eivät kuolleetkaan sukupuuttoon 65 miljoonaa vuotta sitten. Eräs ryhmä, Aves, elää edelleen keskuudessamme. Ne ovat pienehköjä, ketteriä, höyhenpeitteisiä, ja useimmat lentotaitoisia. Me sanomme niitä linnuiksi.

Linnut antavat varsin hyvän käsityksen siitä, millaisia muinaiset dinosaurukset olivat. Tarvitsee vaikka katsoa maalintujen jalkoja: ne ovat aivan samanlaiset kuin useimmilla dinosauruksilla. Ja lintujen kävely on luultavasti hyvin samanlaista kuin dinosaurusten. Suuret lajit kuten tyrannosaurus askelsivat tietenkin hitaampaan tahtiin. Ja joillakin muinaisdinosauruksilla oli lintujen tapaan myös nokka. Varmaankin monet dinosaurukset vaikuttivat pikemminkin valppailta ja ketteriltä kuin kömpelöiltä.

Entä olivatko dinosaurukset tyhmiä? Populaari tietokirjallisuus korostaa niiden aivojen pientä kokoa, etenkin verrattuna ruumiin painoon. Mutta kuvastaako aivojen koko suoraan älykkyyttä? Otetaan esimerkki nisäkkäiden maailmasta. Simpansseja pidetään eläinmaailman älykköinä. Toisaalta myös kaledonianvaris on erittäin älykäs lintu. On havaittu, että kaledonianvaris päihittää älyllään kirkkaasti simpanssin. Se ratkaisee simpanssia etevämmin pulmatehtäviä, valitsee sopivia työkaluja, ja jopa valmistaa niitä. Ja kuitenkin sen aivot mahtuvat teelusikkaan, kun taas simpanssi ilmeisesti tarvitsee muutaman sadan gramman painoisia aivojaan johonkin muuhun kuin ongelmanratkaisuun. Olen pohtinut älykkyyden olemusta, ilmenemistä ja edellytyksiä uudessa kirjassani Robottipuisto.

Ne jotka ovat nähneet elokuvan Jurassic park muistavat varmaan ahdistavan kohtauksen, missä velociraptorit vaanivat kahta lasta laboratoriossa. Ajatellaanpa noita hirmuliskoja linnun kaltaisiksi. Ne olisivat siis hyvin valppaita, nopeita, ketteriä ja ovelia. Lapsilla ei olisi ollut mitään mahdollisuuksia. Elokuvassa liskot olivat tosin liian suuria, ja ulkonäöltään pikemminkin deinonychuksia. Nykytiedon mukaan velociraptorit olivat höyhenpeitteisiä. Luultavasti monet dinosaurukset kulkivatkin höyhenissä, vaikka fossiileissa ei tällaisia piirteitä juuri säily.

Dinosaurusten tutkimus eteni vähä vähältä kahdensadan vuoden aikana, se oli alussa paljolti arvailua, mutta nykyään jo hyvin järjestynyt ja monipuolista tietoa sisältävä eläintieteen haara. Vaikka tieto joudutaan keräämään usein hyvinkin vähäisistä sirpaleista, tuloksena on tasaisesti edistyvä tieteenala. Tulokset on luonut kansainvälinen ja laaja tutkijajoukko, ja alueellisista ja kulttuurieroista huolimatta lopputulos on vaikuttava. Kuvamme dinosauruksista tarkentuu jatkuvasti, uusimpana lisäyksenä on dinosaurusten tasalämpöisyys ja monien lajien höyhenpeite. Lopputulos kumoaa vakuuttavasti postmodernien filosofien väitteet tieteen sosiaalisesta konstruoinnista ja väittämien mielivaltaisuudesta ja kulttuurisidonnaisuudesta. Kyllä, tiede todella etenee sosiaalisena konstruktioprosessina, mutta ei: tulos ei ole mielivaltainen, vaan yllättävän yhtenäinen ja vakaa.

Alaa tekisi mieli verrata maailmankartan kehittymiseen. Kun eurooppalaiset rohkaistuvat purjehtimaan Atlantin yli, alkoi karttojen nopea kehitys. Jo 1600-luvulla alettiin julkaista ihmeen tarkkoja karttoja, joissa mantereiden ääriviivat olivat jo jokseenkin oikean näköisiä. Vaikka paikanmäärityksessä välttämättömät kronometri ja sekstantti saatiin käyttöön vasta 1700-luvulla. Kartanpiirtäjien työskentelyä ohjasivat laadultaan vaihtelevat matkakertomukset ja laivojen lokikirjat. Vaikka outojakin karttoja tehtiin, keskimäärin karttojen tarkkuus parani. Vasta 1900-luvulla ilmavalokuvaus ja avaruuslennot todistivat, että kartanpiirtäjät olivat osuneet oikeaan. Jonkinlaisen joukkoälyn johdattamina.

lauantai 28. lokakuuta 2017

Taide ja konstruktio tieteessä

Tieteen ja insinööritaidon työprosessit ovat lähellä toisiaan, vaikka asiaa ei yleisesti näin ymmärretä. Insinöörityön teoreetikot haluavat nähdä sen systemaattisena suunnitteluprosessina, jossa työn kohde kuvataan haluttuina toimintoina, ja ne sitten tarkennetaan teknisiksi moduuleiksi. Tässä vaiheessa mukaan tulee teknisten tieteiden menetelmät: moduulien suorituskyky ja rakenne kuvataan ja analysoidaan kvantitatiivisin termein ja niiden rakenne optimoidaan parhaan lopputuloksen mukaiseksi. Edetään ikään kuin analyyttisen tarkentamisen kautta, abstraktista kohti konkreettista.

Onhan tämäkin totta, mutta insinööri ei yleensä etene työssään näin. Pikemminkin hän toimii intuitiivisesti. Hän tietää vaistomaisesti ja kokemuksensa pohjalta, millaisia teknologisia resursseja on käytettävissä. Siis materiaaleja, perusosia, rakenteita ja valmistusmenetelmiä. Sitten hän alkaa rakentaa luomustaan näiden perusosien varaan. Edetäänkin siis konkreettisesta kohti abstraktia, alhaalta ylöspäin. Vasta lopuksi hän siirtyy analyyttiseen metodiin, ja tarkistaa, että lopputulos toimii teknisesti, tehokkaasti ja turvallisesti. Tätä etenemissuuntaa voidaan sanoa konstruktiiviseksi: tulos luodaan sovittamalla osia yhteen.

Useimmat tieteet mielletään analyyttisiksi. Mutta konstruktiolla voi olla tieteessä myös oma roolinsa. Otetaan muutama esimerkki. Tieteellinen vallankumous lähti vauhtiin 1600- luvulla, mutta se ei merkinnyt pelkästään fysiikan, kemian ja teknologian edistystä. Siihen kuului myös elollisen luonnon tutkiminen, josta tulikin tavattoman suosittua. Kasvitieteilijät kuten Carl von Linné (1707–1778), ja biologit kuten Chrarles Darwin (1809–1882) lähtivät luontoon, keräsivät näytteitä, ja tutkivat niitä suurennuslaseilla ja mikroskoopeilla. Apunaan heillä oli taiteilijoita, ammattitaitoisia piirtäjiä, jotka laativat tarkkoja ja ihmeen vaikuttavia kuvia kasveista ja eläimistä. Ja monet tutkijat piirsivät itsekin. Jos etsitään äärimmäistä esimerkkiä, Leonardo da Vincin töissä yhdistyvät sekä analyyttinen että konstruktiivinen piirtäminen, sekä tieteessä että insinöörityössä.

Nykyään näin ei menetellä. Valokuvaus on korvannut piirtämisen. Hetkessä saadaan tallennettua suuri määrä yksityiskohtaisia kuvia. Kuinka nopeaa ja tehokasta! Mutta muuttuiko samalla itse työprosessi? Itse asiassa kyllä se muuttui, ja hyvinkin perusteellisesti. Tiedon keruu ja tallentaminen syrjäyttivät yksityiskohtien tutkimisen ja ymmärtämisen. Kun taiteilija luonnostelee kasvin osia, tai eläinten ja jopa ihmisten anatomian yksityiskohtia, hän joutuu tutkimaan jokaista yksityiskohtaa. Niiden on oltava mielekkäitä ja ymmärrettäviä, jotta kohteen kokonaisuus pystytään piirtämään luontevasti.

Voitaisiinko historian tai teknologian tutkimuksessa hyötyä samasta ilmiöstä? Sain idean tähän kirjoitukseen Mauri Kunnaksen haastattelusta. Hänen lastenkirjansa Koiramäen Suomen historia kuvittaa historiaamme Agricolasta keisarien aikaan. Hän kertoi kuinka paljon työtä hän on tehnyt tutkiessaan vanhojen rattaiden rakennetta osatakseen piirtää ne oikein. Kunnaksen lastenkirjat ovatkin yksityiskohtien juhlaa. Sama pikkutarkka tutkimustyö näkyy vaatetuksessa, työkaluissa ja rakennuksissa. Ja minusta se sekä toimii että kannattaa. Lukija saa huomaamattaan sellaista tietoa, jota hän ei edes osannut kaivata.

Tekniikan historiassa ja arkeologiassa tämä ei ole täysin uutta. Rakennusten, työkalujen ja koneiden rekonstruointi on vakiintunut käytäntö, vaikka se ei olekaan yleistä. Raahen merimuseossa on maailman vanhin säilynyt sukelluspuku: 1700-luvulla vasikannahasta, puusta, metallista ja lasisista ikkunoista valmistettu ”Wanha herra”. Muutama vuosi sitten puvusta valmistettiin tarkka kopio, jolla tehtiin koesukelluksia. Näin saatiin tietoa sekä puvun valmistamisesta, että sen käytöstä puulaivojen vedenalaisten osien huollossa.

1900-luvulle asti piirtäminen kuului tieteeseen. Piirrokset ja maalaukset olivat suorastaan tutkimuksen tuloksien asemassa, aikana, jolloin valokuvausta ei ollut. Ne olivat osa dokumentaatiota. Olen varma, että piirtäminen tuotti tutkijoille syvällistä kohteen ymmärtämistä. Se ei tietenkään ollut suoraan siirrettävissä, mutta se ilman muuta se auttoi tutkijoita.

Jotenkin minusta tuntuu, että tutkijoiden pitäisi ehkä piirtää enemmän, jos he nyt ylipäätään piirtävät lainkaan, Piirtäminen kun on ikivanha tutkimusmenetelmä, joka kannattaisi elvyttää. Ainakin uuteen aiheeseen perehtyvä opiskelija tai tutkija hyötyisi varmasti piirtämisestä.

Ymmärtäminen kuuluu tieteeseen, se on sen olennainen osa. Mutta ymmärtämiselle ei ole metodia, eikä oikein välineitäkään. Oman aikamme tekniset apuvälineet, kuvauslaitteet ja tietokoneet ovat tavattoman tehokkaita tuottamaan ja dokumentoimaan dataa. Mutta ne eivät tarjoa samanlaista ymmärtämisen tukea kuin käden taitoihin perustuvat menetelmät. Viime aikoina myös neurotieteet ovat kiinnittäneet huomiota käsien rooliin. Kädet ovat osa ajattelumme mekanismia, niiden käyttäminen kietoutuu yhteen muun kognitiivisen toiminnan kanssa. Ehkä tiedemaailman tulisi tuntea huolta ymmärtämisen välineiden säilyttämisestä ja jopa jalostamisesta pidemmälle.

Lisään tähän osuvan sitaatin, vaikka olen käyttänyt sitä aiemminkin.

"On harhaanjohtavaa erotella inhimillinen toiminta taiteeseen, tieteeseen ja teknologiaan, sillä taiteilijassa on mukana myös osa luonnontieteilijää, ja insinöörissä molempia".

Cyril Stanley Smith.