Hauen näköaisti

Hauen näköaisti

 

Valo ja värit

Valo on sähkömagneettista aaltoliikettä. Useimmat eliöt pystyvät havaitsemaan ainakin osan sähkömagneettisesta aaltoliikkeestä. Valon osuessa esteeseen osa siitä imeytyy ja osa heijastuu. Kappale heijastaa vain itsensä väristä valoa. Kappaleen sanotaan olevan punainen, jos se heijastaa punaista valoa.

Ihmisen väriaistimus on henkilökohtainen. Siihen vaikuttavat muun muassa ikä, näkökyky ja vallitsevat olosuhteet. Värihavaintoon vaikuttavat eniten ympäristön olosuhteet. Sama esine näyttää aamuauringossa tai keskipäivän kirkkaudessa erilaiselta. Ero johtuu valon määrän ja värin muuttumisesta. Koska väri yksi valon ominaisuus, vähäisessä valossa värit näyttävät tummemmilta.

Useimmille meistä värit ovat itsestäänselvyys. Emme ajattele värien syntyä tai vaikutusta sen enempää. Värien ja niiden fysiikan ymmärtäminen saattaa auttaa meitä ymmärtämään vedenalaisiakin entistä paremmin.

Kevyt värioppi

Väriympyrä

Värien ymmärtämiseen paras apuväline on väriympyrä. Se voidaan jakaa karkeasti lämpimiin ja kylmiin väreihin. Lämpimiin väreihin luokitellaan keltainen, oranssi ja punainen. Kylminä väreinä puolestaan pidetään sinistä, vihreätä ja violettia. Esimerkiksi ihminen havaitsee lämpimät värit helpommin kuin kylmät. Lämpimien värien huomioarvon sanotaan olevan suurempi.

Värispektri

Spektri kuvaa värien paikat näkyvän valon alueella. Näkyvä valo sijoittuu aallonpituudeltaan 400–700 nanometrin välille. Kylmät värit ovat aallonpituudeltaan lämpimiä lyhyempiä. Silmälle näkymättömiä aallonpituuksia spektrin päissä kutsutaan ultravioletiksi ja infrapunaiseksi. Infrapunasäteilyn tunnemme lämpösäteilynä. Ultraviolettisäteily aiheuttaa ruskettumisen ja liiallisena auringon polttamia.

Kun käytössämme on työkalut ihmisen näköaistin ymmärtämiseen, pääsemme itse asiaan, hauen näköaistiin ja sen käyttöön saalistuksessa sekä hauen että kalamiehen kannalta.

Hauen näköaisti

Useimmat kalat ovat likinäköisiä eli ne näkevät tarkasti vain lähelle. Paras näkökyky on yleensä pintavesissä elävillä sekä saalistuksensa pääasiassa näköaistiin perustavilla kaloilla. Hauki on oiva esimerkki näköaistin varassa saalistavasta kalasta.

 

Silmän rakenne

 

Hauen silmän rakenne on periaatteessa samanlainen kuin ihmisellä. Lähes kaikilla muillakin makean- ja murtoveden kaloilla on verkkokalvossaan näkösoluja, sauvoja ja tappeja. Näkösolut ovat erikoistuneet kahteen tehtävään, sauvat toimivat parhaiten hämärässä ja pimeässä aistien pelkästään valoisuuden eroja (kontrastinäkö). Tapit puolestaan näkevät värit hyvässä valaistuksessa (värinäkö). Näin hauen tiedetään näkevän kontrastien lisäksi myös värejä.

Lähes koko pallomaisen silmän sisäpintaa peittää kerros aistinsoluja. Tätä solukkoa kutsutaan verkkokalvoksi. Se ottaa vastaan silmään tulevan valon.

Valo saapuu silmään sarveiskalvon ja iiriksen kautta mykiön läpi ennen osumistaan verkkokalvolle. Verkkokalvolle muodostuu pieni ylösalainen kuva, joka tarkennetaan silmän linssin avulla. Verkkokalvo muuntaa valon hermoimpulsseiksi ja johtaa ne hauen aivojen näkökeskukseen, jossa varsinainen näköaistimus syntyy.

Suurin ero hauen ja ihmisen silmän välillä on se, ettei hauki voi säätää verkkokalvolle tulevan valon määrää. Ihmisellä säätely tapahtuu muuttamalla silmäterän kokoa valon kirkkauden mukaan. Hauen ja yleisesti ottaen muidenkin kalojen silmästä puuttuvat lisäksi myös silmäluomet sekä kyynelkanavat, joten hauki ei voi sulkea silmiään eikä itkeä.

Iiriksen puutteellinen kyky sopeutua vallitsevaan valoon on yksi syy siihen, että haukea on yleensä turha hakea kaikkein kirkkaimmasta auringonpaisteesta. Hauki hakee asemapaikkansa ennemminkin kiven tai pohjarydön varjosta.

Värinäkö

Valon taittuminen vedessä ja meriveden vihertävä väri muokkaavat hauen elinympäristön vallitsevan pintavalon koostumusta. Pintavalo koostuu pääosin pitkähköistä punaisen ja vihreän välille jäävistä aallonpituuksista. Tämä saattaa olla syynä siihen, että hauen sinistä aistivat näkösolut ovat vajavaisesti kehittyneet.

Hauen silmässä on kahden tyyppisiä tappeja, toinen tyyppi aistii vihreää valoa (maksimissaan 500-540 nanometriä). Toisessa voi olla yhtä tai kahta väriä aistivia soluja. Tämän tyypin yhtä väriä aistivat solut havaitsevat vain pitkiä, yli 600 nanometrin aaltoja (punaisia). Kahta väriä aistivat solut ovat herkkiä sekä 520–600 että yli 600 nanometrin aallonpituuksille (vihreitä ja punaisia).

Hauki näkee värejä, mutta ei kunnolla sinisiä sävyjä. Onkin oletettavaa, että sininen ja sinipunainen väri näkyvät hauelle vain harmaan sävyinä. Näin ollen näkyvimmät värit hauelle ovat väriympyrän lämpimien värien puolella punaisen ja vihreän välillä. Lisäksi muskiella, hauen isommalla ”ameriikanserkulla”, on todettu sarveiskalvon ja mykiön olevan väriltään keltaiseen vivahtavat, jolloin ne osaltaan suodattavat lyhyemmän aallonpituuden värejä kuten sinistä. Vastaavaa tietoa hauesta ei ole löytynyt, mutta kalojen läheisen sukulaisuuden perusteella voidaan uskoa saman pätevän ainakin myös haukeen.

Näkökenttä

Hauet elävät näköaistinsa osalta täysin erilaisessa maailmassa kuin me. Niiden yhtenäinen näkökenttä on huomattavasti laajempi kuin meillä, jonka vuoksi hauki näkee käytännössä kaikkialle ympärilleen. Toisaalta syvyysnäön sektori on huomattavasti kapeampi. Näkökenttien erilaisuuden selittävät erot hauen ja ihmisen silmien sijainnissa. Hauen silmät ovat suhteessa etäämmällä toisistaan ja lisäksi pään sivuilla. Hauki pystyy seuraamaan saaliin lähestymistä huomattavan pitkään sivusuunnasta. Nähdäkseen saaliinsa tarkasti syvyysnäön avulla ja pystyäkseen kohdentamaan iskunsa oikeaan kohtaan, sen on käännettävä päänsä saalistaan kohti tai odotettava, että saalis uiskentelee suoraan silmien eteen.

Ihminen oppii tarpeen vaatiessa tulemaan toimeen vain yhdellä silmällä, vaikka silloin asioiden kolmiulotteisen hahmotuksen ja etäisyyksien arvioinnin pitäisi olla vaikeaa. Kokemus auttaa ihmisiä tässäkin asiassa, miksi hauella pitäisi olla hahmottamisvaikeuksia? Hauki on oppinut toimimaan koko elämänsä ajan näköaistinsa osalta suurimmilta osin kaksiulotteisessa maailmassa. Ehkäpä syvyysnäön tarpeellisuus saalistuksessa onkin liian ihmislähtöinen ajatus…

Lisäksi hauen näön katvealue, eli näkökenttä jossa silmien näkösektorit eivät kohtaa, poikkeaa ihmisen vastaavasta. Saalistuksessa tästä on hauelle etua. Se näkee ainakin osittain oman suunsa, mikä helpottaa iskun kohdistamista saaliiseen.

Näköaisti ja saalistaminen

On melko varmaa, että hauki ei näe ja käsittele näkemäänsä ympäristöä samalla tavoin kuin ihminen. Hauen näköaistilla on vain muutama perustehtävä, jotka ovat elintärkeitä sen selviytymisen kannalta ja joiden käsittelyyn sen aivokapasiteetti riittää. Näköaistin tehtävät ovat ravinnon hankinta, puolustautuminen, pako ja lisääntyminen. Lisäksi hauen maailma on näkökentältään lähes puolipallo, eli hauki näkee ja pystyy käsittelemään huomattavasti laajemman sektorin kerralla kuin ihminen.

Hauen aivoissa sijaitseva näkökeskus on kookas ja monimutkainen, mutta toiminnoiltaan alkeellisempi kuin nisäkkäillä. Voimme kuvitella hauen näköaistin toimivan siten, että kun saalista odottavan kalan näkökenttään ilmestyy jotain, se aiheuttaa reaktion hauen herneenkokoisissa aivoissa vain mikäli täyttää saaliin tai mahdollisen uhan kriteerit. Kärjistettynä esimerkkinä ohi lipuvaa oksaa ei välttämättä ole hauelle olemassakaan, koska sen näkökeskus ei reagoi siihen. Saaliskriteerien täyttyminen (kylkiaistin välittämät viestit, tapa liikkua, hahmo- ja väri- ja sävykontrasti) saanee aikaan kalan kääntymisen kohteeseen päin ja valmistautumisen iskuun sen sijaan, että aiheuttaisi monimutkaisen analyysin kohteen muodosta ja ulkonäöstä ihmisen tapaan. Nopeana jälkireaktiona hauki joko hylkää tai hyväksyy tarjolla olevan saaliin.

Koska hauki ei pysty valon määrän mukaan supistamaan iiristään kuten ihminen, se on kotonaan vähäisemmän valon ja varjoisilla alueilla. Samasta syystä hauen valoaistimus on absoluuttinen, toisin kuin ihmisen. Me näemme kevään ja keskikesän aurinkoisen päivän yhtä kirkkaana, mutta todellisuus on aivan jotain muuta. Keväällä valoa on luonnossa huomattavasti vähemmän kuin keskikesällä, tämän voi helposti tarkistaa esimerkiksi kameran valotusmittarin avulla. Näin ollen hauet saattaa keväällä tavoittaa syönnillään matalassa vedessä keskipäivän auringostakin, meille talven jäljiltä sokaisevan kirkkaan tuntuisesta valosta. Vastaavaa tapahtuu harvemmin keskikesän aurinkoisina päivinä, vaikka silloin voi tuntua vähemmän kirkkaalta kuin keväällä. Keskikesällä valon määrä voi olla liki kymmenkertainen alkukevään päiviin verrattuna. Ihmissilmä mukautuu valon vaihteluihin. Hauelle ei ole suotu tätä mahdollisuutta, vaan se väistää valon määrän lisääntyessä varjon puolelle tai syvempään veteen, missä valoa on vähemmän.

Lisäksi täytyy muistaa, että hauen tarkastellessa saalistaan alaviistosta tai alhaalta vastavaloon, kohden omaa taivastaan joka käytännössä on läikehtivä valoisa peilipinta, saalis näkyy huomattavasti tummempana ja ääriviivoiltaan selvempänä kuin sivulta katsottaessa. Sama viehe näyttää pohjassa makaavan hauen kannalta aivan erilaiselta kuin välivedessä saalistavan lajitoverin silmin.

Veden vaikutus värien näkemiseen

Suomen merialueen vedet ovat yleisesti ottaen vihertäviä tai vihertävänharmaita, vaikka ne saattavatkin näyttää silmiimme kirkkailta ja taivaan heijastuksista johtuen sinertäviltä. Vihertävä väri johtuu enimmiltään vesissämme esiintyvästä pieneliöstöstä ja –kasvustosta, joka on huomattavasti runsaampaa kuin suurten valtamerien pintakerroksissa. Harmahtava sävy johtuu alueillamme yleisestä savipohjasta, josta irtoaa hiukkasia myös pintavesikerroksiin. Tästä syystä suurissa valtamerissä tehdyt ”sininen näkyy syvimmälle” –tutkimukset eivät sellaisenaan päde Suomen vesialueilla, vaan syvimmälle erottuva väri on siirtynyt sinisestä kohti vihreää.

Veden väri vaikuttaa värien toistumiseen veden alla sekä siihen, kuinka syvällä ne näkyvät. Lisäksi täytyy huomioida vallitseva ilmanala, pilvisyys ja vuorokaudenaika, jotka antavat sopalle mausteensa.

Muuttujien määrästä johtuen tämän osan teksti sisältää karkeita yleistyksiä. Näiden pitävyyttä kukin voi tutkia omilla vesillään ja mahdollisesti tehdä paremmin paikallisiin oloihin sopivat. Yleistykset voi sitoa paikalleen lähinnä Saaristomeren kirkkaahkoihin vesiin Korppoon ja Dragsfjärdin välillä. Näissä on tavoiteltu alueelle tyypillistä ”vuosikeskiarvoa”. Valmiina ohjeena niitä ei voida pitää, tarkoitus on enemmänkin antaa ajattelemisen aihetta kuin valmiita ratkaisuja.

Värien näkyminen eri syvyyksillä

 

Punainen: Punainen on väreistä se joka sanoo goodbye ensimmäiseksi, vaikka väri onkin pinnassa erittäin voimakas. Väri häviää harmahtavaksi ja harmaan eri sävyiksi nopeasti jo muutaman metrin matkalla Ahdin valtakuntaan.

Oranssi: Muuttuu likaisen keltaiseksi yllättävän nopeasti, koska sisältää keltaisen lisäksi punaista. Näkyy värillisenä syvemmällä kuin punainen. Pintavesissä punaisen tapaan erittäin näkyvä väri, joka näkyy suhteellisesti paremmin lähellä auringonnousua tai -laskua.

Keltainen: Katoamisjärjestyksessä oranssista seuraava väri, jatkaa matkaansa kohtuullisen syvälle sinisen kaverina. Tässä vaiheessa veden oma väri alkaa vaikuttaa voimakkaammin esiintyviin väreihin siirtäen niitä hiljalleen vihreää kohti.

Sininen: Näkyy puhtaana hiukan syvemmällä kuin keltainen. Hauen kannalta tällä ei puutteellisen värinäön takia ole juurikaan merkitystä. Näkyy hauelle yleisesti ottaen harmaana/sinertävän harmaana.

Vihreä: Merialueidemme vesi on yleensä vihertävää, ja tämä väri pitääkin sinertävänharmaaseen sekoitettuna pintansa kaikkein syvimmälle. Vihreä sisältää myös hauelta puuttuvaa sinistä, joten kala näkee vihreän lähinnä harmaankeltaisena tai keltaisenharmaana riippuen vihreän sävystä ja veden syvyydestä.

Muistettavaa on, että värien häviämiset ja muuttumiset toisen sävyisiksi tapahtuvat käytännössä muutaman metrin matkalla alaspäin, joissain vesistöissä sisäsaaristossa jo 2-3 metriä riittää hävittämään kaikki värit. Viiden metrin näkyvyys voidaan luokitella huippuhyväksi lähes missä tahansa saaristoalueellamme.

Riittävän syvälle mentäessä vihreäkin muuttuu harmahtavaksi ja kaikki muut värit mustaa ja valkoista lukuun ottamatta katoavat. Myös pohjan väri vaikuttaa käytökseen vedessä. Sama väri näyttää vaalealla kivipohjalla ja tummalla savipohjalla aivan erilaiselta. Tämä johtuu eroista pohjan heijastavuudessa, joka joko tuo lisää valoa tai imee sitä muuttaen värin vaaleammaksi tai tummemmaksi.

 

Kontrastit

Kontrastilla tarkoitetaan eroa vierekkäisten alueiden heijastaman valon määrässä. Esimerkiksi musta ja valkoinen muodostavat vierekkäin mahdollisimman suuren kontrastin. Kontrastilla on sitä enemmän merkitystä mitä suurempi kalastussyvyys on. Kuta syvemmällä viehe kulkee, sitä vähemmän ympäristössä on valoa, joka auttaa haukea havaitsemaan saaliin. Toinen tapaus jossa kontrastit näyttelevät pääosaa värien sijasta, on vähäisessä valossa tapahtuva kalastus. Huonossa valaistuksessa kontrasti korvaa värien havaittavuutta. Heikossa valaistuksessa kannattaa kokeilla omasta mielestään ehkä erikoisiakin suurikontrastisia ratkaisuja, kuten mustaa, valkoista, mustavalkoista ahventa, seepraa tai…

Kontrasteista puhuttaessa on syytä muistaa, että puhutaan valoisuuseroista, ei värien eroista. Esimerkiksi kahden vaaleusasteeltaan liki toisiaan olevan värin sävykontrasti on värien syvemmällä kadottua lähes olematon, vaikka pinnassa värit erottuisivatkin selvästi toisistaan. Lisäksi täytyy muistaa, että kaksi eri uintisyvyydellä uivaa uistinta saattavat näyttää kalan silmiin täysin erilaisilta. Otetaanpa perushaukivaaput Bomber ja Nisse ja väriksi punavalkoinen. Kuvitellaan, että punainen väri katoaa lopullisesti noin kahden metrin syvyydessä. Nisse ui mahdollisesti 2,5 metrin syvyydessä, jolloin se näkyy samalla syvyydellä olevan kalan silmille tummanharmaa/valkoisena. Bomssa puolestaan sukkuloi noin puolessatoista metrissä, ja näkyy samalla syvyydellä olevalle kalalle vielä punavalkoisena. Toisaalta Nisse-syvyydellä oleskelevalle kalalle Bomssakin näkyy oleskelusyvyydestä ja vastavalosta johtuen joko tummanharmaa/valkoisena tai tummanharmaa/vaaleanharmaa –yhdistelmänä. Bomssan syvyydessä olevalle kalalle Nisse on edelleen tummanharmaa/valkoinen…

Ylläolevassa kuvassa on esimerkkejä hauen värinäöstä verrattuna ihmiseen, sekä siitä millaisina värit näkyvät syvällä (harmaasävy).

Vuorokaudenaikojen vaikutus värien näkymiseen

Saapuvan valon kulma vaikuttaa osaltaan myös värien näkyvyyteen veden alla. Esimerkiksi öisin yksi parhaita yleisvärejä lienee musta. Syy on yksinkertainen, hauki tarkastelee saalistaan usein alhaalta käsin, jolloin musta väri muodostaa selvimmän kontrastin heikkovaloisena kimmeltävää pintaa vasten.

Aamun sarastaessa valo koostuu hetken ajan lähes pelkästään sinisistä säteistä, seuraavaksi kalalle näkyväksi valoksi tulee vihreä kun siniseen tulee mukaan spektrin keltainen osuus. Vihreän jälkeen näkyy myös puhdas keltainen jonka jälkeen mukaan tulee oranssin kautta punainen koko voimakkuudessaan.

Auringonsäteiden osuessa vedenpintaan alle kolmenkymmenen asteen kulmassa aikaisin aamulla suurin osa säteistä heijastuu takaisin vedestä, mikä heikentää värien näkymistä vedessä entisestään. Vasta kun valonsäteet osuvat vedenpintaan yli kolmenkymmenen asteen kulmassa, suurempi osa valonsäteistä taittuu veden alle kuin heijastuu takaisin ilmaan. Tällöin värit saavuttavat veden alla kunnollisen voimakkuuden. Valonsäteet tunkeutuvat yhä syvemmälle veden alle kohti keskipäivää, kunnes iltaa kohden taas kaikki toistuu päinvastaisena.

Pelkästään tämän mukaan toimien vieheen värin valinta olisikin yksinkertaista, siirrytään valon värien ja sävyjen mukana mustasta siniseen, sitten vihreän kautta keltaiseen ja oranssiin kohden keskipäivän punaista käyttäen aina parhaiten näkyvää väriä. Valitettavasti tai onneksi kalat eivät toimi näin yksioikoisesti. Meidän on liitettävä tähän edelleenkin se, mitä värejä kala näkee ja miten, millaiset ovat tuuliolot, pilvisyys, veden väri ja monet muut seikat.

Summa summarum…

Kuten edellä olevasta varmasti käy ilmi, suoranaisten oikeiden ohjeiden antaminen uistinten värisuosituksiksi määrättyyn keliin ja vesistöön on sula mahdottomuus, muuttujia on aivan liikaa. Toivottavasti teksti auttaa kuitenkin edes jonkin verran hahmottamaan niitä erilaisia asioita joita uistimen värivalinnassa kannattaa ottaa huomioon edes jollain tavalla. Jokaisen omat henkilökohtaiset kokemukset kun vielä lisätään tähän soppaan, luultavasti valmista syntyy ja saalista nousee.

Lähteitä:

Bowmaker, J.K. (1990) Visual Pigments of Fishes. In: The Visual System of Fish, R.H. Douglas and M.B.A. Djagmoz, eds. pp. 81-107, Chapman and Hall, New York.

New, J.G., L.A. Fewkes and A.N. Khan, 2001. Strike feeding behavior in the muskellunge, Esox masquinongy: Contributions of lateral line and visual sensory systems. J. Exp. Biol., 204: 1207-1221.

Bridges C.D.B. (1969) Yellow corneas in fishes. Vision Research 10:1315-1332.

Väreistä, niiden käyttäytymisestä ja väriteoriasta

Petri Valli