Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Tiedetuubin valosaastekysely

Osallistu kyselyyn!
Osallistu kyselyyn!
Toimitus

Olitko illalla 17. maaliskuuta ulkosalla? Näitkö taivaalla revontulia?

Osallistu tiede- ja tekniikkasivusto Tiedetuubin valosaastekyselyyn ja auta kartoittamaan Suomen parhaat ja huonoimmat seudut tähtitaivaan sekä sen ilmiöiden tarkkailuun!

Tiistaina 17.3. illalla ja sitä seuranneena yönä Suomen taivaalla leimusivat kirkkaat revontulet. Monelta ne jäivät kuitenkin näkemättä, kun valosaaste peitti luonnonilmiön alleen tai laimensi värikylläisyyden haaleaksi vihertäväksi massaksi.

Tiedetuubi haluaa selvittää, kuinka laajaa haittaa valosaasteesta on, jos öiseltä taivaalta haluaa nähdä jotain muutakin kuin kalvakkaa ulkovalaistuksen kajoa. Samalla kannattaa kiinnittää huomiota siihen, että valoisista kaupungeistakin voi nähdä taivaalla monenlaisia ilmiöitä – kunhan vain katsoo ylös!

Tiistai-iltaiset revontulet tarjoavat kartoittamiseen oivan tilaisuuden, sillä ne olivat näkyvissä koko Suomessa, peittivät parhaimmillaan koko taivaan ja leimusivat koko illan, suuren osan seuraavasta yöstäkin.

Valosaastekyselyyn osallistuminen edellyttää ainoastaan vastausta kahteen kysymykseen sekä kellonaikaa, jolloin revontulia katseli tai yritti katsella, ja havaintopaikkaa kaupungin ja kaupunginosan tai kunnan ja kylän tarkkuudella.

Vastaa tässä:

Olitko illalla 17. maaliskuuta tai seuraavana yönä ulkosalla?

Olin /
En ollut



Näitkö taivaalla revontulia?

Kyllä näin /
En nähnyt



Kellonaika:




Havaintopaikka:




Lisätietoja:



Voit kirjoittaa lisätietoihin muita oleellisina pitämiäsi tietoja, kuten esimerkiksi ilmansuunnan, jossa revontulet erottuivat parhaiten, tai lyhyen kuvauksen siitä, millaisilta revontulet näyttivät. Halutessasi voit lähettää vastaukset myös sähköpostiosoitteeseen toimitus@tiedetuubi.fi. 

Huom: yllä oleva yksinkertainen lomake ei toimi kunnolla joissain mobiililaitteissa. Tutkimme asiaa viikonlopun aikana; odottaessa pyydämme käyttämään sähköpostia. 

Vastaa  31.3. mennessä!

Tiedetuubi laatii vastauksista raportin, joka parhaimmassa tapauksessa kertoo koko Suomen valosaastetilanteesta. Kattavuus riippuu kuitenkin vastausten määrästä. Tule mukaan!

Tongan tuhkarantojen nousu ja tuho

Kuva: GP Orbassano
Kuva: GP Orbassano
Kuva: GP Orbassano
Jarmo Korteniemi

Tongan saariryhmän laitamilla tapahtui vuodenvaihteessa 2014-15 tulivuorenpurkaus. Tuloksena merestä kohosi uusi maa-alue, joka kasvoi lopulta kiinni viereiseen ja vanhempaan Hunga Haʻapain saareen. Purkaus loppui tammikuun 26. päivä runsaan kuukauden aktiivisuuden jälkeen. Uusi saari on kooltaan runsaan kilometrin kertaa kaksi, eli pyöreästi Suomenlinnan saariryhmän veroinen.

Geologien mukaan uusi saari on yhä vaarallinen. Sen pinta on yhä kuumaa, jyrkät rinteet voivat olla epävakaita, ja uusi purkaus voi alkaa nopeastikin. Tongalainen hotellinomistaja ja valokuvaaja, Gianpiero Orbassano, ei kuitenkaan välitä varoituksista. Hän kävi maaliskuun alkupäivinä kuvaamassa saaren karua maisemaa, tuloksia voi ihailla Matangitonga-sivuston galleriassa.

Tongan uudella saarella pesii jo tuhansia merilintuja, ja Orbassano kaavailee paikasta myös ihmisille merkittävää turistinähtävyyttä. Kiinnostuneiden turistien kannattaa kuitenkin olla nopeita. He, kuten linnutkaan, eivät saa kauaa nauttia uudesta luontaisesti lämpimästä tukikohdasta.

Otsikkokuva: Tongalaiset uskalikot uuden saaren huipulla (GP Orbassano)

Kuva: GP Orbassano

Kuva: Näkymä uuden saaren huipulta (GP Orbassano)

Harvinaista herkkua

Viimeisen sadan vuoden aikana saaria tiedetään syntyneen noin parikymmentä ympäri maailman. Niitä on paljastunut jäätiköiden sulaessa, virtausten kasatessa sedimenttejä, sekä laavan purkautuessa maan sisästä. Suomen rannoillakin saaria syntyy, maankohoamisen seurauksena, mutta varsin hitaasti.

Kuva: Isa MenziesTunnetuin tuore saari lienee 1960-luvulla syntynyt Surtsey. Se on myös modernina aikana syntyneistä saarista kaikkein pysyvin. Kirjoitimme taannoin Tiedetuubissa katsauksen sen kehityksestä saaren 50-vuotispäivän kunniaksi.

Tongan uusi saari tuskin tulee säilymään yhtä pitkään kuin Surtsey, vaikka kohoaakin nyt hulppeaan sadan metrin korkeuteen. Useimmat uudet saaret häviävät jo muutamassa vuodessa. Suomalaiseen kovaan kallioon tottuneen voi olla vaikea kuvitella kuinka iso, tuoreesta kivestä tehty mäennyppylä voisi hävitä noin vain. Syynä on tulivuorisaarten löysä koostumus - ne kun muistuttavat lähinnä hiekkakasoja.

Matalassa vedessä tapahtunut tulivuorenpurkaus on aina räjähtävä, johtuen isojen vesimassojen äkillisestä kiehumisesta. Maasta pursuava laava muuttuu räjähdyksessä vulkaaniseksi tuhkaksi - hienoksi kivimurskeeksi, jota eroosio pääsee vauhdilla nakertamaan. Sadevesi, rantaa piiskaavat aallot sekä tuulet ja myrskyt kuljettavat ainetta väsymättä mereen.

Räjähtävän purkauksen täytyy kestää hyvin pitkään, jotta tuhkakerros eristäisi purkauskanavan vedestä. Vasta sitten saarelle voi syntyä eroosiota kestävä ydin (Surtsey on oiva esimerkki tällaisesta). Jotta Tongan uusi tulivuorisaari siis säilyy, sen täytyisi siis purkautua pian uudelleen. Tai sitten sen pitää sinnitellä niin kauan, että sitä ympäröivään matalaan veteen ehtii kasvaa koralliriutta. Sellainenkin kun voi suojata uutta saarta eroosiolta.

Uusi saari syntyi asumattomalla alueella 65 km Tongan pääkaupungista pohjoiseen. Valtio koostuu 176 saaresta, joista läntiset ovat tuliperäisiä ja itäiset pinnalle noussutta vanhempaa merenpohjaa. Itäistenkin pohjalla tosin on paikoitellen tulivuoria. Tonga sijaitsee muutama tuhat kilometriä Australiasta itään. Maassa asuu hieman yli satatuhatta asukasta.

Kuva: Saariryhmä ennen ja jälkeen purkauksen satelliitista nähtynä (CNES)

Se on virallista: El Niño on alkanut

Jari Mäkinen

Japanin ilmatieteen laitos totesi heikon El Niño -ilmiön alkaneen jo joulukuussa, mutta nyt myös Yhdysvaltain merten- ja ilmastontutkimushallinto NOAA on todennut asian tuoreessa tiedotteessaan.

Kyseessä on maailmanlaajuisesti säähän vaikuttava ilmiö Tyynellä valtamerellä. El Niño -ilmiön vallitessa pasaatituulet laantuvat, mikä johtaa meren pintalämpötilojen laskuun päiväntasaajan alueilla valtameren länsiosassa ja nousuun sen itäosassa. Siihen liittyy ilmapaineen yleinen nouseminen länsiosassa ja laskeminen idässä.

Kun El Niño ei ole käynnissä, Tyynenmeren pasaatituulet puhaltavat trooppisen meren poikki idästä länteen. Tuulet painavat lämmintä pintavettä meren länsiosaan, ja meren pinta on Indonesiassa noin puoli metriä korkeammalla kuin Etelä-Amerikan rannikolla. Itäisellä Tyynellämerellä nousee syvältä pintaan viileätä ja ravinteikasta vettä. Meren pintalämpötila Etelä-Amerikan rannikolla on noin kahdeksan astetta alempi kuin Tyynenmeren länsiosassa. Sadetta on runsaasti läntisellä, lämpimämmällä alueella (Aasian puolella), ja itäisellä Tyynellämerellä (Amerikan puolella) on suhteellisen kuivaa.

Laajasti katsottuna se on ENSO

Ilmiön omituinen nimi tulee Perun ja Ecuadorin kalastajilta, jotka havaitsivat tämän 4-7 vuoden välein toistuvan ilmiön tavallista runsaampina kalansaaleina. Kiitollisina tästä yleensä juuri joulun aikaan havaitusta “taivaan lahjasta” he nimesivät ilmiön jeesuslapsen mukaan “poikalapseksi”, El Niñoksi.

Samalla tosin ravinteikkaan veden virtaus heikkenee Etelä-Amerikan rannikolla heikkenee, mikä vaikuttaa edelleen laajasti alueen ravintoketjuihin. Tyynenmeren päällä olevan suuren lämpimän ilmamassan jääminen tavallista idemmäksi aiheuttaa muutoksia säähän myös koko muulla maapallolla. 

Yksi esimerkki tästä ovat muutokset trooppisten hirmumyrskyjen runsaudessa ja reiteissä Atlantilla sekä selvästi runsaammat sateet Meksikossa sekä Yhdysvaltain eteläosissa.

El Niño on myös aiheuttanut kuivuutta läntisen Tyynenmeren maissa, mikä puolestaan on ollut osatekijänä laajoissa pensastopaloissa Australiassa.

Tarkalleen ottaen ilmiö tunnetaan tieteellisesti nimellä “El Niño, eteläinen oskillaatio”, (ENSO, eli El Niño Southern Oscillation). ENSOn viileä versio, jolloin tilanne on päinvastainen El Niñoon verrattuna, on nimeltään “La Niña”. 

Syyt lämpötilojen vaihteluun ovat edelleen epäselviä, samoin kuin se miten ilmastonmuutos vaikuttaa niihin. Oskillaatio havaitaan keskimäärin 3–4 vuoden jaksoissa (maksimit 2-7 vuotta) ja kerrallaan ilmiö kestää maksimissaan puolitoista. Kylmät ja viileät jaksot seuraavat toisiaan; edellinen El Niño oli alkuvuodesta 2007 ja La Niña vuonna 2011. Viimeisen La Niñan oletetaan saaneen aikaan kuivuutta itäisessä Afrikassa ja Australiassa runsaimmat kaatosateet 112 vuoteen.

Tällä kertaa heikko El Niño

NOAA:n mukaan ilmiö on tällä kertaa hieman heikompi kuin yleensä, ja siksi sillä ei ole todennäköisesti niin suuria vaikutuksia kuin joskus aikaisemmin. Esimerkiksi talvella 1998 El Niño oli hyvin voimakas ja sai aikaan sen, että 16% maailman koralliriutoista vaurioitui pahasti paljon normaalia korkeamman meren lämpötilan vuoksi. Se sai aikaan myös keskimäärin 1,5°C korkeampia ilman lämpötiloja, mikä johti kuivuuteen monin paikoin Australiassa ja eteläisessä Amerikassa.

Nyt näin dramaattista vaikutusta ei ole siis odotettavissa, eikä  tilanteesta liene auttamaan Kaliforniassa vallitsevaan kuivuuteen. Joulukuussa alueella saatiin rankkoja sateita, mutta niistäkin huolimatta kuivuus on ennätyksellistä.

NOAAn mukaan ilmiö kestänee tällä kertaa ainakin kesään saakka. Tutkijoiden mukaan parhaillaan Yhdysvalloissa oleva kylmä talvi ja runsaat lumisateet maan itäosissa eivät liity kuitenkaan El Niñoon.

Musiikkia kissoille

Naurava kissa, joka kuuntelee kissamusiikkia.
Naurava kissa, joka kuuntelee kissamusiikkia.
Jari Mäkinen

Nytpä tiedetään tämäkin: kissojen mielestä ihmisten musiikki on epämiellyttävää.

Wisconsinin ja Marylandin yliopistojen tutkijat keksivät tarkkailla tieteen nimissä sitä, miten kissat reagoivat musiikkiin – ja kehittivät samalla soitantaa, mistä kissat näyttävät oikeasti pitävän. Tutkijoiden mukaan musiikki vaikuttaa myös kissoihin rentouttavasti ja rauhoittavasti.

“Selvitimme mikä on kissojen ääntelyn normaali taajuusalue ja sovitimme omaa musiikkiamme siten, että se sopii kissataajuuksiin”, selittää Applied Animal Behaviour Science -julkaisussa ilmestyneen tutkimuksen pääkirjoittaja Charles Snowdon.

“Kissat pitävät noin oktaavia korkeammasta äänestä kuin ihmiset.” Ihmisten musiikissa rumpujen rytmi on usein verrannollinen sydämen sykkeeseen. Kissat puolestaan näyttävät pitävän musiikista, jonka tempo vastaa kehräystä. Kissat myös liukuvia taajuuksia, muuttuvia maukumaisia äännähdyksiä, joten on luonnollista, että kissaystäviemme mielimusiikissa on myös sellaisia.

Snowdonin vetämä Wisconsinin yliopiston tutkimusryhmä loi Marylandin yliopistossa olevan säveltäjä David Teien kanssa musiikkia, jonka oletettiin olevan kissoja miellyttävää. He eivät halunneet matkia kissojen omia ääniä, vaan luoda jotain uutta  – musiikkia mistä kissat pitävät, mutta mikä ei olisi vastenmielistä myöskään ihmisille. Näin kissojen omistajat voisivat soitaa kotonaan musiikkia, mikä olisi miellyttävää kaikkien mielestä.

Tuloksena oli kappale nimeltä Cozmo’s Air, jonka rytmi on kehräystä vastaava 1380 iskua minuutissa.

Toisessa kappaleessa, nimeltään Rusty’s Ballad, rytmi on vain 250 iskua minuutissa. Tämän on tarkoitus vastata nuolemista, eli kissojen tapaa puhdistaa itseään kielellään.

Näitä kappaleita soitettiin 47 kotikissasta muodostetulle koe-eläinjoukolle. Vertailun vuoksi kissoille soitettiin myös ihmismusiikkia: kaksi klassisen musiikin klassista kappaletta, Johann Sebastian Bachin orkesterisarjassa nro. 3 oleva alkusoiton jälkeinen Air-viuluosa ja Gabriel Fauré’n Elegia.

Yllättäen kissat eivät reagoineet juuri lainkaan ihmismusiikkiin, mutta kissamusiikin soidessa kaiuttimista, alkoivat kehrääjät innostua sekä liikkua kohti ämyreitä. Kissat kiehnäsivät kaiutinkaappien vieressä ja koittivat tartuttaa niihin tuoksuaan, eli näin “merkitä” niitä omikseen.

Kissamusiikki siis toimi jopa yllättävän hyvin ja auttaa ymmärtämään eläinten psykologiaa.

David Teie on aiemmin tutkinut myös apinoita sekä tehnyt musiikkia niille. Akateemisen kiinnostuksen lisäksi musiikille odotetaan käyttöä muun muassa eläinlääkäriasemilla sekä paikoissa, joissa kissoja pitää rauhoittaa – kenties siis myös kodeissakin, ainakin toisinaan.

Sarvipöllö ylitti Atlantin

Toimitus

Meren ylitys on valtaosalle linnuista valtava voimainponnistus täynnä riskejä, sillä mahdollisuutta levähtämiseen ei ole.

Tammikuussa Islannista löydettiin Suomessa rengastettu sarvipöllö, joka on ensimmäisen kerran todistetusti selvinnyt Atlantin ylityksestä ja satojen kilometrien merimatkasta.

Kaikkiaan 11 miljoonasta Suomessa rengastetusta linnusta vain kolme, lapintiira, tilhi ja pajulintu on aiemmin tavattu Islannista. Neljäntenä lajina tämän matkan on nyt todistetusti tehnyt sarvipöllö. Juuri julkaistun ja koko rengastusaineiston kokoavan Suomen Rengastusatlaksen mukaan Suomessa rengastettuja sarvipöllöjä tavataan tyypillisimmin Itämeren ja Länsi-Euroopan rannikoilta. Merenylityksen pituusennätystä on tähän asti pitänyt hallussaan Shetlannista löydetty yksilö.

"Tällaisten rengaslöytöjen kohdalla ei voi olla hämmästelemättä lintujen sisukkuutta muuttomatkallaan", kertoo museomestari Petteri Lehikoinen Luonnontieteellisestä keskusmuseosta Luomuksesta, joka on osa Helsingin yliopistoa.

"Suomesta todistetusti Islantiin päässeistä linnuista vain lapintiira on todellinen mertenseilaaja ja esimerkiksi piskuisen pajulinnun selviytyminen saarivaltioon on pienoinen ihme. Matkaa voi ihmisen osalta ainakin etäisesti verrata valtamerilaivoja edeltävään aikaan. Tuolloin Islannin saavuttivat vain kaikkein taitavimmat merenkävijät – viikingit – ja heillekin purjehdus oli äärimmäisen haasteellinen". 

Muuttomatkallaan pyydystetyn sarvipöllön rengasti Jan Hägg Valassaarten lintuasemalla Mustasaaressa. Sieltä linnun matka jatkui 2063 kilometrin päähän Islantiin, mistä pöllö löydettiin siipirikkona ja nälkiintyneenä. Luultavasti sen kohtaloksi olivat koituneet sähkölinjat ja vahingoittunut lintu jouduttiin lopettamaan. Aiemmin Islannista on löydetty neljä manner-Euroopassa rengastettua sarvipöllöä, mutta kaikki havainnot ovat yli 30 vuoden takaa.

Vastikään saatiin toinenkin suomalaisittain poikkeava rengaslöytö, kun Jarmo Ahtisen Savukoskella rengastama muuttohaukka tavattiin hyvävoimaisena Guinea-Bissaussa. Poikasena kesällä 2011 rengastetun muuttolintuhaukan rengas onnistuttiin lukemaan kaukoputkella sen saalistaessa tiiroja. Kyseessä on ensimmäinen suomalainen muuttohaukka, joka on tavattu Saharan eteläpuolelta. Matkaa rengastus- ja tapaamispaikan välillä on huimat 7 093 kilometriä.

Juttu on Helsingin yliopiston julkaisema tiedote.

Eliö, joka ei ole muuttunut kahteen miljardiin vuoteen

Kuva: UCLA Center for the Study of Evolution and the Origin of Life
Kuva: UCLA Center for the Study of Evolution and the Origin of Life
Jarmo Korteniemi

Kuva: UCLA Center for the Study of Evolution and the Origin of Life

Tutkijat ovat löytäneet tähän mennessä pisimpään muuttumattomana pysyneen eliön. Kyse on rikin kierrolla elävistä bakteereista syvänmeren sedimenteissä.

Ne olivat olemassa samanlaisina ennen kuin kasveista tai eläimistä edes oli tietoa. Eikä evoluutio vaikuta muokanneen bakteereja tuona aikana tippaakaan.

Asia selvisi tutkimuksessa, jossa vertailtiin eläviä ja fossilisoituneita bakteereja, sekä kumpienkin muodostamia kolonioita. Tutkijat eivät löytäneet vartailukappaleiden väliltä kehityksestä kertovia merkittäviä eroja.

Kansainvälinen tutkijaryhmä raportoi löydöstään tiedejulkaisu PNAS:ssa.

Mudassa möyriviä fossiileja

Fossilisoituneet bakteerit elelivät aikanaan syvänmeren pohjan sedimenttikerroksissa prekambrikaudella. Samoihin aikoihin kun planeetan kaasukehän happipitoisuus oli roimassa kasvussa. Samalla myös sulfaattien ja nitraattien pitoisuudet kasvoivat. Bakteerit tarvitsevatkin juuri näitä aineita selvitäkseen ja kukoistaakseen mutaisessa ja suolaisessa ympäristössään. Tai ainakin niiden nykyään elävät sukulaiset.

Nykyisin fossiilit löytyvät kivettyneinä Länsi-Australiasta: Turee Creekin (2,3 miljardia vuotta vanha) ja Duck Creekin (1,8 miljardia vuotta) serttimuodostumista. (Sertti on tiivistä, kovaa ja mikrokiteistä kiveä. Piikivi on eräs serttityyppi.)

Tutkimuksessa fossiileja vertailtiin sekä toisiinsa, että Chilen rannikolta vuonna 2007 löytyneisiin ja yhä vastaavissa oloissa kukoistaviin bakteereihin. Kaikki kolme ovat ulkoisesti identtisiä keskenään. Bakteerisolujen morfologiassa tai eliöiden järjestäytymisessä kolonioihin ei vaikuta kolmessa kohteessa olevan mitään eroja. Tästä tutkijat päättelivät, että eliöt ovat hyvä esimerkki hyvin hitaasta - ehkä jopa täysin pysähtyneestä - kehityksestä.

Bakteerien "muuttumattomuus" on kuitenkin vain tulkintaa ja ominaisuuksien vertailua. Tutkimus ei varmista asiaa aukottomasti, vaan antaa viitteitä muuttumattomuudesta.

Täyden varmuuden muuttumattomuudesta voisi tuoda vain DNA:n ja muun molekyylitason vertailu. Fossiilit eivät kuitenkaan säilö noita tietoja yhtä hyvin kuin muotoja ja laajempia rakenteita - etenkään näin vanhojen fossiilien tapauksessa. Ilman aikakonetta molekyylibiologinen vertailu lienee siis mahdotonta.

Fossiilien tutkimuksessa käytettiin monia eri keinoja. Raman-spektroskopialla päästiin käsiksi kivien sisäiseen koostumukseen ja kemiaan. Konfokaalilaserskannausmikroskoopilla taas saatiin tehtyä teräviä 3D-malleja itse fossiileista.

Muuttumattomuus on todiste evoluutiosta

On ällistyttävää, että mikään eliö pystyisi säilymään muuttumattomana yli kaksi miljardia vuotta - puolet koko planeetan historiasta. Koska evoluutio on kuitenkin havaittu yleinen fakta (kuten vaikkapa gravitaatiokin), näennäisen kehityksen puute vaatiikin nyt selitystä.

Evoluutioteoria tunnetaan enemmänkin lajien muuntumisen kuin muuntumattomuuden selittäjänä. Yksinkertaistettuna: Jotkut muunnokset sopeutuvat paremmin ympäristöön kuin toiset, ja näin hiljalleen lajit muuttuvat ympäristöönsä paremmin sopiviksi. Kyse on kuitenkin saman kolikon kahdesta puolesta. Kun valintapaine puuttuu, muutosta ei tapahdu.

Tutkitut bakteerit olivat jo yli kaksi miljardia vuotta sitten sopeutuneet ympäristöönsä niin hyvin, ettei niiden ole tarvinnut muuttua. Bakteerien perimässä varmaankin tapahtuu mutaatioita, mutta niistä ei ole hyötyä, eivätkä ne tuo kilpailuetua. Näin uudet muodot eivät saa jalansijaa. Populaatio pysyy jotakuinkin ennallaan.

 

Tutkimus paljasti myös, että sekä fossiilien että nykyisin elävien bakteerien elinympäristötkin vaikuttivat identtiseltä. Tämä on koko mystisen ongelman avain. Merenpohjan sedimenttiympäristöstä lienee - ainakin paikoin - aina löytynyt samanlainen ekolokero bakteereille. Runsaan kahden miljardin vuoden ajan.

Tutkimuksen johtaja J. William Schopf (UCLA) kiteyttää: "Jos ne [bakteerit] olisivat muuttuneet, mutta ympäristö ei, niin se olisi osoittanut että ymmärryksemme evoluutiosta ja luonnonvalinnasta on vakavasti puutteellinen. Tämä sopii erittäin hyvin [Darwinin] ideaan."

Kyse on jälleen näytöstä evoluutioteorian puolesta. Jos sellaista enää kaivattiin.

Lähteet: Tutkimus PNAS-lehdessä sekä Kalifornian yliopiston tiedote

Miksi seepralla on raidat?

Kuva: Brenda Larison/UCLA
Kuva: Brenda Larison/UCLA
Markus Hotakainen

Tätä kysymystä on pohdittu pitkään ja hartaasti, mutta nyt tutkijat ovat löytäneet todennäköisen vastauksen. Brenda Larisonin (UCLA, University of California, Los Angeles) johtama ryhmä on päätynyt siihen, että raidoitus liittyy seeprojen elinoloihin ja niiden ruumiinlämmön säätelyyn.

Tutkimustulosten tulkinnassa mennään niin pitkälle, että seepran elinalueen keskilämpötilasta voidaan päätellä raidoituksen määrä ja voimakkuus. Helpointa on tietenkin katsoa, millainen raidoitus seeproilla eri alueilla on, mutta tutkijat ovat löytäneet myös vahvan yhteyden näiden kahden tekijän väliltä.

Itse asiassa yhteyksiä on useampiakin. Tutkimusryhmässä mukana olleen Thomas Smithin (UCLA) mukaan aiemmissa tarkasteluissa on keskitytty etsimään yhtä ainoaa tekijää, joka vaikuttaisi seeprojen raidoitukseen, mutta kyse on paljon monimutkaisemmasta ilmiöstä.

Seepran raidoitus vaihtelee yksilöstä toiseen samaan tapaan kuin sormenjäljet ihmisillä, mutta lisäksi se kertoo olosuhteista alueilla, joilla eri seepralajit ja niiden alalajit asustavat. Tutkimuksessa tarkasteltiin seeproja Etelä-Afrikassa, Keniassa, Tansaniassa, Ugandassa ja Zimbabwessa.

Larisonin ryhmän tutkimuksessa keskityttiin aroseepraan, joka on seepralajeista yleisin. Sillä on hyvin vaihteleva raidoitus. Joillakin elinalueilla raidat ovat leveitä ja voimakkaita, toisilla seuduilla niitä on vähemmän ja ne ovat kapeampia, ja esimerkiksi jaloissa ei ole raidoitusta välttämättä lainkaan.

Karttaan on merkitty aroseepran eri variaatioiden elinalueet Afrikassa. Vasemmalla on takajalkojen raidoituksen voimakkuus (punainen = leveät raidat, tummansininen = kapeat raidat) ja oikealla raidoituksen yleinen luonne (punainen = voimakas raidoitus, tummansininen = vähäinen raidoitus).

 

Seeprat eriytyivät hevosista yli kaksi miljoonaa vuotta sitten. Tähän saakka raitojen kehittymiselle on tarjottu pääasiassa neljää selitystä: ne hämäävät saalistajia, suojelevat sairauksia kantavien hyönteisten pistoilta ja puremilta, luovat yhteenkuuluvuutta laumoissa tai liittyvät ruumiinlämmön säätelyyn. Nyt näyttää siltä, että viimeinen selitys on se oikea.

Tutkimuksessa oli mukana kaikkiaan 16 elinaluetta Afrikassa ja tarkastelun kohteena oli lähes 30 ympäristötekijää, joista lämpötila osoittautui seeprojen raidoituksen kannalta vaikutukseltaan kaikkein vahvimmaksi. Lämpimämmillä seuduilla raidoitus on voimakas, kun taas alueilla, joilla erityisesti talvet ovat viileitä, se on vaisumpi. Tutkijat päättelivät, että raidat ja niiden muodostama kuviointi liittyvät keskeisesti seeprojen ruumiinlämmön säätelyyn.

Toisessa tutkimuksessa on saatu viitteitä myös raidoituksen kvantitatiivisesta eli määrällisestä vaikutuksesta seeprojen ruumiinlämpöön. Princetonin yliopiston tutkijoiden Daniel Rubinsteinin ja Damaris Iriondon selvityksen mukaan vahvasti raidoitetun seepran ruumiinlämpö on noin kolme astetta alhaisempi kuin samoilla seuduilla asuvien eläinten – esimerkiksi antilooppien – joilla raidoitusta ei ole. Toki asiaan vaikuttavat myös muut eläinlajien väliset erot.

Tutkimuksesta kerrottiin UCLA:n uutissivuilla ja se on ilmestynyt Royal Societyn Open Science -sivustolla.

 

Lumivyöryvaara hiihtolomien suosikkikohteissa

Jarmo Korteniemi

Ilmatieteen laitoksen mukaan Pohjois-Suomen tunturialueilla on nyt huomattava lumivyöryn vaara. Tämä pätee missä tahansa jyrkkien rinteiden lähellä

Päivitys 11.2.2015: Lumivyöryt muodostavat nyt todellisen vaaran pohjoisessa. Yksi ihminen on kuollut lumivyöryssä lähellä Kilpisjärveä Norjassa. Uhri, 30-vuotias mies, oli ilmoitettu kadonneeksi jo tiistaina. Suomesa asiasta kertoi ensimmäisenä Lapin Kansa. Yksityiskohtaisempi juttu norjaksi löytyy Norjan Yleisradion sivuilta.

Päivitys 10.2.2015: Lumivyöryvaara on nyt muutaman päivän ajan suuri lähes kaikilla seurannassa olevilla tuntureilla. Tarkista ajankohtainen tiedote Ilmatieteen laitoksen sivuilta.

Päivitys 1.2.2015: Koska lumivyöryvaara on jälleen ajankohtainen, on vuoden takainen juttukin jälleen ajankohtainen.

Alkuperäinen juttu (17.2.2014):

Luonnollisia (eli itsestään liikkeelle lähteviä) lumivyöryjä pidetään tällä hetkellä mahdollisina. Ihmisten aiheuttamat vyöryt taas ovat todennäköisiä. Vyöryt ovat vaaraksi kaikille, jotka oleskelevat suoraan rinteellä, niiden alla tai päällä.

Hiihtolomalla tuntureille suuntaavien kannattaa siis pitää varansa. Metsähallituksen Luontoon-sivuilla listataan millaisia asioita kannattaa nyt pitää silmällä. Esimerkiksi suojakeli tai vesisade voivat kasvattaa lumen massaa yli rinteen kantokyvyn. Harjanteiden päälle muodostuvia lumilippoja sietää myös varoa.

Lumivyöry lähtee yleensä liikkeelle joko lumirinteen yläosaan tulevasta halkeamasta, voimakkaasta ääniaallosta, tai lumimassan lisääntymisestä. Useimmiten lumivyöryjä sattuu Suomessa juuri alkuvuodesta, tammikuusta aina huhtikuulle saakka.

Mitä lumivyöry saa aikaan?

Mitä jyrkempi rinne on, sen helpommin siinä oleva lumi lähtee vyörymään. Lumivyöry on kuitenkin mahdollinen jo varsin loivassa, vain 15 asteen rinteessä. Ja kerran liikkeelle päästyään lumimassa kerää mukaansa lisää lunta ja vauhtia. Se voi kulkea pitkiä matkoja vielä tasaisellakin alustalla. Tästä oivana esimerkkinä alla näkyvällä videolla tietä pitkin mönkivä lumivyöry Etelä-Tirolista.

Lumivyöry voi liikkeelle lähtiessään olla pieni, mutta se kerää rinteestä lisää lunta mukaansa.

Lumivyöryjä on kolmea päätyyppiä. Kuivimmat ja samalla nopeimmat vyöryt lähtevät liikkeelle nopeasti kertyneessä irtolumessa, jolla ei ole ollut aikaa asettua ennen kriittisen massan saavuttamista. Vyöry etenee kiilamaisena leventyen huimaa vauhtia alaspäin. Loskavyöryt taas ovat märkiä ja hitaampia, kuitenkin merkittävästi juoksuvauhtia nopeampia. Korkean vesipitoisuuden takia ne ovat hyvin tuhoisia, ja voivat vetää mukaansa pinnalta myös kiviä ja maata.

Laattavyöryt syntyvät, kun kerrostuneen lumen jokin kerros pettää. Se (ja päällä oleva massa tietysti mukana) lähtee liukumaan alemman kerroksen pintaa pitkin. Laukeamisen syynä voi olla joko vettyminen, lisälumen sataminen, tai muuttunut lämpötila. Laattavyöryt ovat alusta lähtien leveitä, vaikkei liukuva kerros olekaan tyypillisesti kuin metrin paksuinen.

Vuosien 1950-51 vaihteessa Alpeilla koettiin "kauhun talvi", kun siellä sattui epätavallisten sääolojen vuoksi lähes 650 lumivyöryä kolmen kuukauden aikana. Metsiä kaatui, useita tuhansia rakennusta hajosi, ja yli 250 ihmistä menetti henkensä. Maailman tuhoisin lumivyöry sattui kuitenkin vuonna 1970 Perussa, kun voimakas maanjäristys romahdutti Huascarán-vuoren pohjoisrinnettä alas massiivisen jää- ja kivivyöryn, tappaen noin 20000 ihmistä ja tuhoten monia kyliä. Samalla vuorella oli kahdeksan vuotta aiemmin sattunut 4000 uhria vaatinut vyöry.

Lumivyöryt Suomessa

Suomessa havaitaan vuosittain muutamia lumivyöry, enimmillään parisenkymmentä. Niiden synty riippuu paitsi säästä, lumen paksuudesta ja laadusta, myös ihmisten toiminnasta. Usein havaitut lumivyöryt - ja etenkin onnettomuudet - ovat nimittäin tavalla tai toisella varomattomuuden aikaansaamia.

Vuonna 1998 lumilautailija kuoli vyöryssä Utsjoen Ailigas-tunturilla, laskettelija taas vuonna 2000 Rukan Konttaisella Kuusamossa. Vuoden 2013 lopulla yksi suomalainen sai surmansa Alpeilla sattuneessa vyöryssä.

Hoidetuissa ja tiukoiksi tampatuissa laskettelurinteissä lumivyöryjä sattuu aniharvoin, jos koskaan. Niistä tutut vaikeusasteiden värikoodaukset voivat kuitenkin olla hyödyksi arvioitaessa vyöryn riskejä hoitamattomilla, ns. off-piste -rinteillä. Lumivyöryille ovat nimittäin alttiina eritoten ns. mustat rinteet, mutta varsin varuillaan saa kuitenkin olla myös keskivaikeiden punaisten rinteiden lähellä. Helpot siniset ja vihreät rinteet taas ovat turvallisia - tietysti mikäli yläpuolella ei ole jyrkempää osuutta.

Värikoodi kertoo rinteen jyrkimmän kohdan kaltevuuden. Se voidaan kääntää suhdeluvuksi: Punaisessa rinteessä mennään vaakametriä kohden enintään 25 - 45 cm alaspäin, eli jyrkkyys on noin 16 - 25 astetta. Tämä voi kuulostaa kirjoitettuna varsin vähältä, mutta käytännössä kyse on jo varsin haastavasta rinteestä. Mustassa kaltevuus on vieläkin enemmän. Helpoissa sinisissä rinteissä mennään alas vaivaiset 15 - 25 cm metrillä.

Alla kolme opettavaista videota erilaisista (mutta silti niin samanlaisista) lumivyörykohtaamisista. Terve järki kertonee, ettei tuollainen edesvastuuton toiminta kannata.

Sillivalas kuulee kallollaan

Kuva: Aqqa Rosing-Asvid
Kuva: Aqqa Rosing-Asvid
Markus Hotakainen

Hetulavalaiden tiedetään laulavan, vaikka niillä ei äänijänteitä olekaan. Ääni syntyy päälaella sijaitsevien puhallusaukkojen yhteydessä olevissa onkaloissa, joissa ilmanpaine vaihtelee. Näin syntyy hyvin matalataajuista ääntä, joka kulkeutuu satojen kilometrien päähän.

Tutkijoille on kuitenkin ollut arvoitus, miten valaat kuulevat. San Diegon valtionyliopistossa tehdyn tutkimuksen perusteella valaiden kuulon kannalta keskeinen ruumiinosa on niiden kallo. Ted Cranford ja Petr Krysl tutkivat sillivalaan luustoa ja tuli siihen tulokseen, että kallon luut värähtelevät matalia ääniä vastaavilla taajuuksilla ja välittävät värähtelyt edelleen korvan kuuloluihin. 

Tutkimus liittyy myös merten "äänisuojeluun". Monet ihmisen toimet, kuten meriliikenne, öljynetsintä ja -poraus sekä sotaharjoitukset synnyttävät ääniaaltoja, joiden taajuus on samalla alueella valaille ominaisten äänten kanssa. Ne haittaavat valaiden kommunikointia toistensa kanssa ja tekevät uhanalaisten lajien elämän entistä tukalammaksi.

Suojelutoimien ja niitä koskevan lainsäädännön kannalta on kuitenkin ollut ongelmallista, että valaiden kuuloaisti on tunnettu hyvin huonosti. Tuoreessa tutkimuksessa tehtiin tarkka kolmiulotteinen tietokonemallinnus valaan päästä – luineen, lihaksineen, aivoineen ja aistielimineen kaikkineen – ja sen avulla tarkasteltiin äänen kulkua valaan kehossa. 

 

Mallin pohjana käytettiin valasta, joka rantautui vuonna 2003 Sunset Beachille Kaliforniaan. Sitä ei saatu takaisin veteen, joten se menehtyi, mutta sen perintö voi auttaa muita valaita. Tutkijat skannasivat valaan pään röntgenlaitteistolla ja rakensivat näin saadun informaation pohjalta tutkimuksessa käytetyn yksityiskohtaisen mallin. 

Tietokonemalli koostuu miljoonista osasista, joten sen käsittelyyn ja etenkin äänen aiheuttamien värähtelyjen simulointiin tarvittiin paljon laskentatehoa. Käytännössä ääni (eli veden paineenvaihtelut) voi kulkeutua valaan kuuloluihin kahta reittiä: pehmytkudoksia tai kallon muita luita pitkin.

Pehmytkudosten välityksellä matalataajuisen äänen kulkeutuminen on heikkoa, sillä äänen aallonpituus on suurempi kuin valas itse. Kallon luut sen sijaan voivat värähdellä pitkäaaltoisen äänen taajuuden mukaan ja jopa vahvistaa sitä – ainakin teoriassa. 

Ja uuden tutkimuksen mukaan myös käytännössä. Tutkijoiden tekemän simulaation perusteella ääni kulkeutuu valaan kallon luiden välityksellä neljä kertaa tehokkaammin kuin pehmytkudosten kautta ja valaiden ääntelyyn käyttämien matalimpien taajuuksien alueella – 10–130 Hz – jopa kymmenen kertaa tehokkaammin. 

Jatkotutkimuksessa on tarkoitus selvittää, toimiiko myös muiden valaslajien kuulo samalla periaatteella. 

Alla oleva animaatio simuloi sillivalaan kallon luiden värähtelyä 250 hertsin taajuudella. Värähtelyn suuruutta on havainnollisuuden vuoksi liioiteltu. Kuva: Ted Cranford ja Petr Krysl.

ezgif_com-resize.gif

Tutkimuksesta kerrottiin San Diegon valtionyliopiston uutissivustolla ja se on julkaistu PLOS ONE -tiedelehdessä 29. tammikuuta.

 

Pyöreä piirre Antarktiksen jäällä - osa 3

Kuva: Alfred Wegener Institute
Kuva: Alfred Wegener Institute
Kuva: Alfred Wegener Institute / Tulkinta: Jarmo Korteniemi
Jarmo Korteniemi

Kerroimme aiemmin Etelämantereen jääkentältä löytyneestä kaksikilometrisestä pyöreästä rakenteesta.

Tutkijat olettivat sitä aluksi törmäyksen aikaansaamaksi. Varsinainen kraatteri, eli ison asteroidin tai komeetan räjähdyskuoppa se ei kuitenkaan liene - sellaisen synty olisi havaittu kaukanakin. Pienemmän, ilmassa räjähtäneen ja sen jälkeen palasina maahan sataneen kappaleen jälki se voisi ehkä olla - jos oikein sopivasti sattuisi. Idea kelpaa hyvin "työhypoteesiksi", varsinkin jos parempaakaan ideaa ei ole.

Nyt törmäysidealle on ilmaantunut varteenotettava kilpailija. Pyöreä muoto voi johtua jään romahtamisesta.

Jää kuin juustoa?

"Doliini" syntyy, kun maanalaisen luolan katto romahtaa. Tapahtuma voi olla äkillinen kertarysäys tai hyvin hidas vajoaminen. Doliineja löytyy yleensä kalkkikivisiltä karstialueilta (esimerkiksi Balkanin niemimaalla). Niitä voi kuitenkin syntyä myös jäätiköillä.

Napajäätikön pinta muuttuu koko ajan. Kevään ja kesän auringonpaisteessa osa talvella sataneesta lumesta sulaa pois. Kaukana navasta, eli mannerjäätikön reunoilla, sulaminen on kaikkein tehokkainta. Sulavedet kovertavat itselleen reittejä jäätikön läpi ja muodostavat joskus hyvinkin mittavia luolastoja jään sisään. Luolaston katon romahtaessa syntyy ns. jäädoliini.

Nyt löydetty pyöreä piirre voisi olla hyvin suuri, joskin muutoin tavanomainen jäädoliini. Jäädoliinit voivat kasvaa yli kilometrisiksikin ja olla syvyydeltään jopa kymmeniä metrejä.

Jos nyt löydetty piirre lopulta osoittautuu jäädoliiniksi, se olisi erittäin mielenkiintoinen sijaintinsa vuoksi. Näiden rakenteiden tunnettuja esiintymisalueita ovat tähän mennessä nimittäin olleet lähinnä Grönlanti ja Länsi-Antarktisen niemimaa. Niissä jään tiedetään ihan yleisesti sulavan nopeampaa tahtia kuin Itä-Antarktiksella - eli sieltä, mistä tämä rakenne löydettiin. Jäädoliinien löytyminen kuitenkin kertoo jään nopeasta ja tehokkaasta sulamisesta. Onko Itä-Antarktiksen sulamistahti siis muuttumassa?

Kuva: Jäällä olevasta piirteestä on julkaistu nyt kaksi kuvaa, yksi viistoon ja toinen pystysuoraan kuvattuna. Tärkeimmät piirteet näkyvät kartoitettuna oikealla.

Kolme mielenkiintoista ominaisuutta

Rakenteesta otetussa ilmakuvassa (yllä) erottuu muutamia erikoisia piirteitä:

  • Pyöreä muoto vaikuttaa olevan jonkinlainen painanne. Lumi on nimittäin selvästi kasaantunut yksinomaan rakenteen sisälle. Kinokset jopa muodostavat renkaan reunojen tienoilla paksumman lumen kehän. Luultavasti painauma on kuitenkin varsin matala, sillä eri alueiden valaistusoloissa ei ole eroja.
  • Lumen seasta erottuu renkaan sisällä muutamia suoria linjoja, joista ulottuu pitkiä kinoksia tuulen alapuolelle. Linjat ovat todennäköisimmin jään halkeamia, joissa toinen seinämä on lisäksi luiskahtanut hieman toista korkeammalle. Sopivasti sijoittuessaan pienikin korkeusero (ehkä vain muutamia senttimertejä) aiheuttaa taakseen aiheuttaen lunta kasaavaa pyörteilyä. Varjojen puuttuessa korkeuserosta ei kuitenkaan voi sanoa mitään varmaa. Halkeamat lienevät seurausta jäässä olevien jännitteiden purkautumisesta. Mutta mikä ne jännitteet sitten keskitti juuri tälle kohdalle...?
  • Ehkäpä mieltä kaikkein kutkuttavimpana yksityiskohtana jäältä löytyy kaksi tummaa läikkää. Ne ovat kooltaan arviolta jotain muutamista metreistä kymmeniin metreihin. Niistä vasemmanpuolimmainen voisi hyvinkin olla vaikkapa likaläiskä kameran linssissä, mutta pienempi lienee pinnalla. Sitä ympäröi selkeä lumikasa. Se voisi ehkä kenties olla vain kinoksen varjo, vaikkei sellaiselta vaikutakaan. Toivottavasti asia selviää aikanaan.

Otsikkokuva: Suoraan ylhäältä otettu kuva oudosta jäämuodostumasta. Värejä on hieman korostettu. Kuva: Alfred Wegener Institute

Kuva: Alfred Wegener Institute / Tulkinta: Jarmo Korteniemi

Kuva: Kuvissa erottuu kaksi tummaa pistettä, joiden halkaisijat ovat arviolta muutamia kymmeniä metrejä.

Mahdollisuuksia mutta ei varmuutta

Jään pinnalla näkyvän rinkulan alkuperän selvittäminen on oiva esimerkki tieteellisen metodin toiminnasta. Vähillä tiedoilla voidaan tehdä monenlaisia oletuksia, heittää ilmaan hypoteeseja ja pohtia eri prosessien vaikutuksia. Tiedon karttuessa löytyy lopulta ainakin muutama idea, joita voidaan käytännössä testata. Myös epätodennäköiset (mutta mahdolliset) selitykset pidetään pelissä mukana siihen asti, että ne voidaan sulkea pois. Käytännössä tämä tarkoittaa rakenteen tutkimista paikan päällä.

Mikään selitys ei siis ole vielä vedenpitävä, vaan toistaiseksi kaikki on vain spekulaatiota. Tutkijat päässevät paikan päälle vasta seuraavan kenttäperiodin aikana, paikallisen kesän 2015-2016 aikana. Toivottavasti rakenne onnistutaan tunnistamaan silloin.

Lähteet: Alfred Wegener Institute, Olaf Eisen / Alfred-Wegener-Institut ice blog, SciencePoles / International Polar Foundation ja Princess Elisabeth Antarctica research station.

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 29
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin Luonto RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved