Nyt tiedetään, miten merten makrolevien ja kasviplanktonin tuottamat jodiyhdisteet muuntuvat ilmakehän pienhiukkasiksi. Pienhiukkasilla on merkittävä vaikutus ilmastoon, sillä ne toimivat pilvien tiivistymisytiminä ja säätelevät pilvien ominaisuuksia, kuten Auringon valon heijastumista takaisin avaruuteen.
Havainto on erittäin kiinnostava siksi, että se auttaa ymmärtämään luonnon ilmastoa sääteleviä omia mekanismeja herkillä arktisilla alueilla.
Helsingin yliopiston fysiikan laitoksen apulaisprofessorin ja akatemiatutkijan Mikko Sipilän johdolla on tehty mittauksia Irlannissa, Grönlannissa ja Etelämantereella, ja tuloksena saatu tutkimus julkaistiin eilen illalla Nature-lehden ennakkoversiona verkossa.
Valtamerten rannikkoaluilla vuoroveden vaihtelut paljastavat rannikon makroleväesiintymät ja päästävät ne kosketuksiin ilmakehän kanssa. Levät päästävät ilmakehään erilaisia jodiyhdisteitä, jotka nyt reagoivat ilmakehässä synnyttäen jodihappoa ja muita tiivistymiskykyisiä jodipitoisia höyryjä.
"Heti kun jodiyhdisteet ovat syntyneet, ne takertuvat toisiinsa ja muodostavat pienen pieniä, alkujaan vain noin 1 nanometrin kokoisia, molekyyliryppäitä, klustereita, jotka jatkavat kasvuaan höyrymolekyylien törmäillessä näiden klustereiden pintaan", selittää Mikko Sipilä.
Kun pienhiukkasryppäät ovat kasvaneet riittävän suuriksi, hiukkaset voivat toimia tiivistymisytiminä, jotka synnyttävät pilviä.
Jodiyhdisteitä pääsee ilmaan paitsi rannikoiden makrolevistä myös valtamerien ja etenkin napa-alueiden merijäässä elävistä mikroskooppisista kasviplanktoneista.
Tutkijat havaitsivatkin, että sama pienhiukkasten syntymekanismi selittää hiukkasmuodostusta myös merijään alueella Pohjois-Grönlannissa sekä Etelämantereella, Weddellin meren läheisyydessä.
"Löytö on tärkeä, sillä se auttaa ymmärtämään luonnon ilmastoa sääteleviä omia mekanismeja, paitsi rannikkoseuduilla, myös arktisilla alueilla, jotka ovat erityisen herkkiä", Sipilä sanoo.
Tutkijan suunnitelmissa onkin jatkaa tutkimusta napa-alueilla entistä herkemmillä mittausmenetelmillä, joita hänen ryhmänsä jatkuvasti kehittää.
Hiukkasten, ja sitä kautta pilvien, kannalta oleellisten höyryjen pitoisuudet ilmakehässä ovat äärimmäisen pieniä, vain noin yksi molekyyli sataa biljoonaa ilmamolekyyliä kohti. Klustereiden pitoisuudet ovat vielä tätäkin pienempiä. Näin pienten pitoisuuksien poimiminen ilmanäytteestä vaatii kehittynyttä mittalaiteteknologiaa.
"Uusien menetelmien kehittäminen on tärkeää, kun yritetään ratkoa suuria tutkimuskysymyksiä", toteaa Sipilä.
Sipilän ryhmän tutkimus on uraa uurtava, sillä se on ensimmäinen laatuaan, jossa ilmakehässä syntyneiden sähköisesti neutraaleiden klustereiden kemiallinen koostumus on pystytty mittaamaan ja hiukkasmuodostus selittämään molekyylitasolla.
Aiemmin Sipilä ja kumppanit ovat kyenneet tähän vain laboratoriokokeissa, jotka tehtiin Euroopan hiukkastutkimuskeskuksessa Cernissä, Genevessä.
Mikko Sipilän tutkimusryhmä on osa professori Markku Kulmalan johtamaa ilmakehätieteiden osastoa Helsingin yliopistossa.
Juttu perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen. Kuvissa on Atlantin vuorovesirannikkoa läntisessä Irlannissa ja Mace Headin tutkimusasema, National University of Ireland (kuvaaja Nina Sarnela)
Suora linkki artikkeliin: Molecular-scale evidence of aerosol particle formation via sequential addition of HIO3
Uudessa suomalaistutkimuksessa selvitetään urakalla glyfosaatin ympäristövaikutuksia sekä sitä kuinka haittoja voidaan vähentää. Tutkimuksia tehdään koealoilla Turun Ruissalossa.
Glyfosaatti on tehokas ja varmatoiminen rikkakasvien torjunta-aine. Sen vaikutuksia ympäristöön ei kuitenkaan tunneta vielä kunnolla.
Glyfosaattia markkinoidaan yleensä ympäristöystävällisenä myrkkynä sen tehokkaan maaperään sitoutumisen sekä nopean biohajoamisen vuoksi. Aineen puoliintumisajaksi lupaillaan tyypillisesti vain muutamia viikkoja. Käytäntö on kuitenkin osoittautunut, että etenkin kylmillä alueilla ja kasveihin sitoutuessaan hajoaminen on hitaampaa.
Aiemmassa suomalaistutkimuksessa glyfosaatilla käsitellyn alueen maaperästä löydettiin ainetta varsin suuria määriä, pyöreästi vuosittaisesti ruiskutettu glyfosaattiannos.
Nyt meneillään oleva tutkimus jatkaa viljelyalueilla, joista puolta on käsitelty glyfosaatilla kolmen vuoden ajan. Tänä vuonna alalla on kasvatettu ruokakasveja. Tarkoitus on selvittää aineen vaikutusta sekä viljelykasveihin, kasvinsyöjäeläimiin, että maaperän mikrobeihinkin. Myös kulkeutumista vesistöihin kartoitetaan. Kasvihuoneissa taas perehdytään siementen ja taimien käyttäytymiseen, kun ne kasvavat glyfosaatille altistetussa maassa.
Tutkimus tehdään Luonnonvarakeskuksen (LUKE), Turun yliopiston sekä Suomen Ympäristökeskuksen (SYKE) yhteistyönä. Otsikkokuva ei ole Ruissalosta eikä liity tähän tutkimukseen, vaikka siinä glyfosaattia pellolle levitetäänkin.
Glyfosaatti löydettiin jo 1950-luvulla. Eräs kuuluisimmista sitä sisältävistä myrkyistä on vuodesta 1974 markkinoilla ollut Roundup. Julkisessa keskustelussa niiden välille vedetäänkin usein yhtäläisyysmerkki, vaikka Roundupissa on muitakin aineita, jotka voivat olla itse glyfosaattia vaarallisempia. Myös Roundupia valmistavan Monsanton huono maine haittaa glyfosaatin hyväksyntää. Lisäepäilyksiä tuovat myös aineelle vastustuskykyiset kasvit, olivat ne sitten seurausta geenimanipuloinnista tai luontaisen resistanssin kehittymisestä.
Toistaiseksi glyfosaattia ei ole pystytty osoittamaan ihmiselle yksiselitteisen haitalliseksi. Tutkimukset sen vaarallisuudesta sikiönkehitykselle ovat kyseenalaisia eikä aineen karsinogeenisuuskaan vaikuta nostavan normaalielämän syöpäriskiä merkittävästi. Toisaalta tutkimuksia on väitetty vahvasti puutteellisiksikin, ja huonoja tuloksia vähätteleviksi. Glyfosaatin myrkyllisyys muille eläimille on todettu hyvin vaihtelevaksi ja vahvasti lajista ja lajiryhmästä riippuvaiseksi.
Rikkakasveille on olemassa monia muitakin torjuntakeinoja: paitsi vaihtoehtoisia kemikaaleja, myös biologinen, mekaaninen ja fysikaalinen torjunta. Täydellistä ratkaisua ei kuitenkaan ole, ja jokaisella keinolla on omat ongelmansa. Monet vaihtoehtoisista kemikaaleista ovat todetusti ja varmasti ihmiselle ja ympäristölle myrkyllisiä.
Suomalaistutkijoiden mukaan kaikkein paras tulos saavutetaan, kun erilaiset torjuntakeinot yhdistetään monipuoliseen viljelykiertoon.
Viljelykierrossa yhdellä alueella viljeltävä kasvilaji vaihdetaan vuosittain. Menetelmällä vähennetään niin kasvitautien, rikkakasvien kuin tuholaistenkin pesiytymistä alueelle. "Väärät eliöt" pysyvät kurissa, kun maaperä muuttuu ja loisten isäntäkasvia ei olekaan perättäisinä vuosina saatavilla.
Suomen maatalouden käyttämistä kasvinsuojeluaineista glyfosaattia on noin puolet. Aineen käyttöä suositellaan vain ammattilaisille, eikä sitä tule käyttää lähellä vesistöjä.
Artikkeli perustuu suurelta osin Luonnonvarakeskuksen tiedotteeseen.
Päivitys klo 19: Lisätty julkisessa keskustelussa esitettyä kritiikkiä glyfosaatin käytöstä.
Otsikkokuva: Chafer Machinery / Flickr
Japanilaiset seismologit kertovat havainneensa ensimmäistä kertaa voimakkaan myrskyn aikaansaamia seismisiä aaltoja. Pohjoisella Atlantilla vuonna 2014 olleen sääilmiön synnyttämiä pieniä tärähdyksiä havaittiin Japalissa olevilla mittalaitteilla.
Ihan tavallinen myrsky ei riitä tärisyttämään maapallon toisella puolella olevia mittalaitteita, vaan siihen tarvitaan hieman järeämpi ilmiö, niin sanottu "sääpommi".
Kyseessä on kahden voimakkaan matalapaineen yhteentörmäys: valtameren päällä olevien myrskyjen voimakkaat mainingit osuvat toisiaan vastaan ja sysäävät alaspäin voimakkaan virtauksen, joka pohjaan osuessaan saa aikaan sen verran voimakkaan pulssin, että siitä lähtee samankaltaisia seismisiä aaltoja kuin maanjäristyksistä.
Näitä maapallon läpi kulkevia aaltoja voidaan siis havaita kaukanakin, aivan kuten maanjäristyksien ja suurten räjähdyksien synnyttämiä aaltojakin. Japanilaistutkijoiden saavutuksesta kerrottiin uudessa Science-lehdessä julkaistussa artikkelissa.
Maanjäristysaaltoja on kahdenlaisia, niin sanottuja primääriaaltoja ja sekundääriaaltoja.
Primääriaallot, eli P-aallot ovat nopeampia, ja ovat saaneet nimensä siitä, että ne havaitaan ensimmäisinä. Ne ovat pitkittäisiä paineaaltoja, jotka etenevät kiviaineksen vuorottaisen laajenemisen ja supistumisen saattamana maankuoressa noin 8 kilometrin sekuntinopeudella.
Sekundääriaallot, eli S-aallot ovat hitaampia, ja siksi myöhemmin saapuvia poikittaisia aaltoja, joissa maankuoren kiviaines ei tiivisty, vaan siirtyy sivusuunnassa ja vääntyilee. Näiden aaltojen nopeus on tyypillisesti 4,8 kilometriä sekunnissa, ja ne saavat aikaan P-aaltoja suurempaa heilumista ja järinää – siksi niitä kutsutaan myös tärinäaalloiksi.
P- ja S-aaltojen olennainen ero on se, että P-aallot kulkevat myös maapallon sulan ytimen läpi, mutta S-aallot eivät. Sekundääriaallot etenevät vain kiinteässä aineessa.
Tässä japanilaishavainnossa on kyse ennen kaikkea näistä S-aalloista. P-aaltojen havaitseminen myrskyistä on jo tavallista, ja esimerkiksi pyörremyrskyistä saadaan rutiininomaisesti lisätietoja P-aaltoja mittaamalla.
S-aaltoja sen sijaan ei ole koskaan ennen havaittu sääilmiöistä. Japanilaisten käytössä onkin nyt uusi havaintoverkosto, johon kuuluu kaikkiaan 202 mittausasemaa Japanin eteläosassa. Sen avulla saatujen mittausten avulla voidaan signaaleita paitsi havaita tarkasti, niin myös määrittää signaalien lähde. Ensimmäisenä kunnian tällaisesta selvityksestä sai vuoden 2014 Atlantin pohjoisosassa ollut myrsky.
Tyypillisesti heikot S-aallot hukkuvat kaiken muun maapallon luontaisen värinän taakse, mutta Tokion yliopiston tutkija Kiwamu Nishida ja Sendaissa olevan Tohokun yliopiston tutkija Ryota Takagi pystyivät löytämään "sääpommin" signaalin taustakohinasta.
Kiinnostavaa havainnossa on se, että tämän uuden havaintomenetelmän avulla voidaan saada lisätietoja Maan sisärakenteesta. Esimerkiksi Tyynen valtameren keskiosissa ei ole juurikaan maanjäristyksiä, jotka tuottaisivat maapallon läpi kulkevia aaltoja. Mikäli myrskyjen synnyttämiä S-aaltoja voidaan havaita paremmin, pystytään vähitellen tuon alueen maaperän rakennetta kartoittamaan paljon nykyistä paremmin.
Onko sinulla koira? Helsingin yliopiston koirien geenitutkimusryhmä haluaa kuulla koiriesi käytöksestä!
Helsingin yliopiston tutkijat kaipaavat apuasi.
Genetiikan tutkimusryhmässä on meneillään tutkimus, jossa kartoitetaan koirien käyttäytymistä. Tutkimukseen osallistuminen tapahtuu yksinkertaiseen nettikyselyyn vastaamalla.
Kyselyn tavoite on kartoittaa kokemuksia koirien taipumuksista ja reaktioista eri tilanteissa. Kyselyllä selvitetään mitkä asiat vaikuttavat esimerkiksi suhtautumiseen koviin ääniin, vieraisiin ihmisiin tai uusiin tilanteisiin. Kysely soveltuu kaikille koirille ja roduille, riippumatta koiran luonteesta tai iästä.
Kaikkien kyselyyn vastanneiden kesken arvotaan kuukausittain 50 € lahjakortti. Lisäksi koirien omistajat saavat mahdolliset geenilöytöjen myötä syntyvät tulokset käyttöönsä ilman korvausta.
Vinkkaathan tutkimuksesta kaikille koirallisille kavereillekin! Kyselyastauksia uupuu nimittäin vielä paljon, ihan kaikilta roduilta. Tilastoja johtavalle suomenlapinkoiralle niitä tarvitaan enää vain 100, mutta hännänhuippuna kulkevalta jämtlanninpystykorvalta niitä puuttuu vielä yli 600!
Jokaisen rodun osanottajia tarvittaisiin 400–650 kappaletta, jotta analyysi olisi tilastollisesti luotettava ja rotujen tiedot keskenään vertailukelpoisia. Alla esimerkkinä muutaman suositun rodun aineiston tilanne (tumma osuus) elokuun 2016 alussa.
Mikä rotu saa tavoitteen täyteen ensimmäisenä?
Lomakkeen täytön aikana voi myös itse oppia. Monelle koiran oudolle ja hassullekin toimintamallille löytyy nimi, ja usein syykin.
Lomakkeeseen pääsee käsiksi tutkimusryhmän nettisivuilta (linkki). Jokaiselle koiralle täytetään oma lomake. Vastaamiseen kuluu arviolta 10 - 15 minuuttia.
Annetut tiedot käsitellään luottamuksellisesti, eikä yksittäisen koiran tietoja julkaista.
Lisätietoja: käyttäytymistutkimuksen nettisivut (linkki) sekä tutkijat Sini Sulkama ja Hannes Lohi (sähköpostiosoitteet muotoa etunimi.sukunimi@helsinki.fi).
Ps. Jos haluat auttaa varsinaisia geenitutkimuksia, voit toimittaa koirastasi myös verinäytteen tutkijoille. Näytteenoton voi hoitaa normaalin eläinlääkärikäynnin yhteydessä. Tietoa roduista ja projekteista projektin verkkosivuilta (linkki).
Otsikkokuva: Joel Henner / Flickr (vaihdettu klo 19:00, entinen alla, a la Fake Plastic Alice / Flickr)
Jo yli puolen vuoden ajan on huhuttu, että LHC:n havainnoista olisi löytynyt uusi hiukkanen, joka laittaisi maailmankuvamme remonttiin. Ennenaikaisesti vuotaneet tiedot tulossa olevasta artikkelista kertovat, että hiukkasen sijaan havainnoista on löytynyt tilastollista säännönmukaisuutta, joka näytti uudelta hiukkaselta.
Ongelmana hiukkasissa ja monissa muissa nykyfysiikan löydöissä – kuten vaikkapa painovoima-aalloissa – on se, että niitä ei voi nähdä ja tutkia kuten vaikkapa perunaa tai planeettaa.
Ne voidaan vain havaita epäsuorasti, erilaisista havaintosignaaleista päättelemällä. Havainnon tekeminen vaatii siten paitsi paljon supertarkkoja havaintoja, niin myös massiivista havaintotiedon käsittelyä, jolloin "huonoja" havaintoja yksinkertaisesti jätetään huomioimatta ja "hyviä" havaintoja analysoidaan tietokoneilla ja algoritmeilla mitä erilaisimmilla tavoilla. Kun tuloksena oleva tieto osuu teoreettisesti laskettuun malliin siitä millainen havainnon tulisi olla, voidaan sanoa, että on tehty havainto.
"Havainnon tekeminen" tarkoittaa siksi paljon tilastotieteellistä laskentaa, jolla havaitut merkit uudesta löydöstä voidaan todistaa tai osoittaa todennäköisemmin joksikin muuksi asiaksi.
Näin on käynyt nyt uuden hiukkasen kanssa. Ensimmäisen kerran uudesta superraskaasta alkeishiukkasesta huhuttiin joulukuussa 2015, kun Euroopan hiukkastutkimuskeskus CERNin ATLAS- ja CMS-koeasemien tutkimusryhmät kertoivat havainneensa merkkejä energialtaan noin 750 GeV (gigaelektronivolttia) olevasta hiukkasesta. Havainnoissa oli enemmän fotonipareja kuin nykyinen ns. standardimalli ennustaa.
Fyysikoilla on satoja erilaisia selityksiä tälle fotoniparien omituiselle määrälle, ja niistä oikeastaan kaikki vaativat uuden, raskaan hiukkasen olemassaoloa. Se puolestaan olisi saanut koko standardimallin remonttiin, sillä tällaiselle uudelle hiukkaselle ei siinä ole paikkaa.
Syynä fotoniparien epäsuhtaan näyttää olleen ns. statistinen fluktuaatio, LHC:n kahden koeaseman tuottamien valtavien tietomäärien sekaan jäänyt satunnainen vaihtelu, joka löytyi nyt tarkemmissa analyyseissä. Havainnosta kerrottiin parhaillaan Chicagossa meneillään olevassa kansainvälisessä hiukkasfysiikan ICHEP-konfrenssissa.
Löytö olisi siis saanut suuren joukon fyysikoita samanaikaisesti innostumaan ja masentumaan, sillä tiedossa olisi ollut suuri mullistus ja vaatinut paljon työtä hiukkasfysiikan perusteiden parissa. Nyt, kun löytö on paljastumassa harhaksi, ovat fyysikot jälleen tyytyväisiä ja harmissaan: kaikki onkin edelleen paikallaan, mutta toisaalta standardimallin muokkaaminen olisi ollut todella jännää.
Vaikka nyt 750 GeV:n hiukkanen voidaankin haudata, ei uuden hiukkasen olemassaoloa voi vielä sulkea pois.
LHC tuottaa parhaillaan uutta tietoa paljon aiempaa tehokkaampana ja tuosta tietomäärästä löytyy varmasti jotain uutta – kenties myös uusia hiukkasia.
Tuore kartta näyttää, mitkä osat Grönlannin jäätiköstä ovat jäätyneet pohjaan kiinni, ja missä jää liukuu vesikerroksen päällä.
Kartta Grönlannin jäätikön pohjan varmasta sulamisasteesta on valmistunut. Kyse on ensimmäisestä kerrasta, kun tällainen kartta on tehty. Aiemmat tiedot jäätikön pohjan tilasta ovat perustuneet vain muutamiin pohjalle asti porattuihin kairausnäytteisiin.
Tutkimuksessa käytettiin hyväksi useita suoria ja epäsuoria tietoja jään toiminnasta.
Visuaalisin tulos on oheinen kartta. Alueet, joilla kaikki mallit ovat samaa mieltä pohjan tilasta, on merkitty sinisellä ja punaisella. Ristiriitaiset seudut - noin kolmannes koko jäätiköstä - on jätetty harmaiksi. Tärkein havainto oli, että massiiviset jäävirrat Grönlannin koillis- ja lounaisosissa ovat lähes kokonaan sulapohjaisia.
Tutkimuksen pohjalla olivat kahdeksan erilaisen tietokonemallinnuksen ennusteet jäätikön pohjan lämpötilasta. Nämä yhdistettiin suoriin havaintoihin jään liikkeistä. Lentokoneesta tehty tutkaus läpäisee jään ja paljastaa, millä alueilla pohja sulaa erityisen nopeasti. Satelliittiaineistosta taas erottuu, kuinka vauhdikkaasti jään pintakerrokset liikkuvat – kuivapohjainen jäätikkö nimittäin ei voi liikkua läheskään yhtä nopeasti kuin liukkaalla pohjalla liukuva. Viimeisenä silauksena tutkimukseen liitettiin analyysi jään pinnanmuodoista: Paksunkin jäätikön alla olevat esteet ja etenkin jään nopea liike pakkaavat jäätä epätasaisiksi ja rosoisiksi muodostumiksi.
Tutkimus julkaistiin viime kuussa JGR - Earth Surface -tiedejulkaisussa.
Havainto ei missään nimessä tarkoita, että mannerjäätikkö olisi kartalla punaisella näkyviltä osiltaan nyt sulamassa, sillä sulavedet liittyvät aivan normaaliin jäätikön toimintaan. Kartta kertoo ennemminkin nopean ja hitaan jään alueista. Pidemmän päälle löytö auttaa tutkimaan ja ennustamaan, kuinka mittavia jäämääriä tulee missäkin sulamaan ja liikkumaan, sekä seuraamaan, kuinka tilanne muuttuu. Mitä nopeammin jää virtaa, sen vauhdikkaammin se myös reagoi lämpenevään ilmastoon.
Jäätiköt luokitellaan kylmäpohjaisiin ja lämminpohjaisiin. Yksittäisenkin jäätikön alueella voi olla kummankin tyypin alueita.
Lämminpohjaisissa jäätiköissä niiden alla vallitseva lämpötila ja paine mahdollistavat jään sulamisen, ja näin jäätikön ja maanpinnan väliin muodostuu vesikerros. Vesi liukastaa ja nopeuttaa jään liikkeitä, ja aiheuttaa samalla jään alla hyvin voimakasta maanpinnan muokkausta.
Pohjaa lämmittävät maasta huokuva lämpö sekä jääkerroksen aiheuttama paine. Myös jäätikön leveysaste vaikuttaa huomattavasti pohjankin lämpötilaan, eristävästä jääkerroksesta huolimatta.
Kylmäpohjaisten jäätiköiden pohjalla ei sulavettä ole. Ne ovat käytännössä jäätyneet kiinni maanpintaan, ja liikkuvat varsin hitaasti lähinnä jään sisäisten muodonmuutosten ansiosta. Tällaiset jäätiköt eivät myöskään aiheuta kovinkaan mittavaa eroosiota jään ja maan rajapinnassa.
Kaikki jäätiköt ovat aina ja kauttaaltaan alituisessa liikkeessä. Liike on paksun keskiosan alueella yleensä hyvin hidasta ja ohuiden reuna-alueiden tienoilla taas varsin nopeaa. Grönlannin jäätikkö on tästä oiva esimerkki: jäänjakaja-alueet ovat jäätyneet pohjaan kiinni ja reunaosat virtaavat vauhdilla ulospäin.
Grönlannista 80 prosenttia on mannerjään peitossa. Tuon maailman toiseksi suurimman jäätikön tilavuus on noin 2,85 miljoonaa kuutiokilometriä, minkä sulaminen nostaisi merenpintaa arviolta seitsemällä metrillä.
Grönlanti on Tanskalle kuuluva maailman suurin saari.
Tästäkin asiasta kertoi Suomessa ensimmäisenä Tiedetuubi. Artikkeli pohjautuu NASAn Jet Propulsion Laboratoryn tiedotteeseen sekä tutkimusartikkeliin (maksumuurin takana).
Kuvat: NASA Earth Observatory / Jesse Allen
Tuore tutkimustulos kertoo kaikkien kaskelottien periytyvän yhdestä ainoasta naaraasta.
Kaskelotti on tiettävästi suurin planeetallamme ikinä eläneistä pedoista. Suurimpien yksilöiden pituus on yli 20 metriä ja massa 40 tonnin luokkaa.
Vastikään julkaistu kansainvälinen tutkimus on osoittanut, että kaikki nykyään elävät kaskelotit periytyvät yhdestä ainoasta naaraasta. Lajin perimän on jo pitkään tiedetty olevan hyvin kapea, mutta nyt tehty löytö ylitti kaikki oletukset.
Tutkimuksessa perehdyttiin yli 1500 valasyksilön perimään. Aineistoa on kattavasti kaikkialta lajin esiintymisalueelta. Koko kannan määräksi arvioidaan satoja tuhansia.
Kaikkien kaskelottien esiäiti, jonka tutkijat ovat ristineet Evaksi, eli alle 80000 vuotta sitten, viimeisen jääkauden aikaan. Evan perimä levisi yhdessä rysäyksessä lähes räjähdysmäisesti. Arvio perustuu mitokondrio-DNA:ssa (mt-DNA) tapahtuneisiin pieniin ja hitaisiin muutoksiin.
Nyt tehty havainto on erityisen mystinen, koska kaskelotti on niin sanottu kosmopoliittilaji, eli niitä esiintyy ympäri maailman kaikkia meriä (kartta alla). Evan perimän on siis täytynyt olla paljon muiden naaraiden perimää edullisempi ja erittäin nopea leviämään, jotta sen on onnistunut saavuttaa ja vallata koko populaatio.
Juttu jatkuu kartan jälkeen.
Syitä Evan linjan menestykselle voi vain arvailla. Mielikuva yhden ainoan naaraan selviytymisestä jostain katastrofista tai epidemiasta on houkutteleva, mutta rankkaa yksinkertaistusta. Todennäköisemmin kyse on lisääntymismenestykseen vaikuttaneesta huimasta kilpailuedusta. Kenties kyse oli sosiaalisesta käyttäytymisestä, ravinnonhankinnasta, tai jostain aivan muusta.
Erityisen kinkkinen ongelma on nykyisten kaskelottipopulaatioiden eristyneisyyden vuoksi. Naapuriryhmät eivät välttämättä juurikaan vuorovaikuta keskenään. Kaskelottinaaraat ovat lisälsi uroksia paikallisempia, mikä vähentää mitokondrioiden vaihtoa. Paikalliset populaatiot erottuvat hyvin niille ominaisten mt-DNAssa tapahtuneiden pienten mutaatioiden perusteella.
Tilanne on kuitenkin voinut olla erilainen aiemmin, ennen kaupallisen valaanpyynnin alkamista. Tuolloin kaskelotti oli paljon nykyistä yleisempi ja ehkä geenivaihto oli tehokkaampaa. Maailmanlaajuisesti eläimiä arvioidaan olleen noin 1,1 miljoonaa.
Vaikka nykyinen kanta on arvioiden mukaan satoja tuhansia, laji lasketaan vaarantuneeksi. Pahimpia uhkia kaskeloteille ovat juuri toisistaan eristäytyneet populaatiot, silpoutuminen laivojen potkureissa ja sotkeutuminen kalastusverkkoihin, sekä lisääntynyt melu merissä.
Kaskelottien lisääntymistahti on hidasta. Naaraat tulevat sukukypsiksi 9 vuoden iässä, ja ovat lisääntymislykyisiä noin 30 vuoden ajan. Tuona aikana ne synnyttävät poikasen 4–20 vuoden välein. Geneettisestä pullonkaulasta on siis kulunut enintään 2500–6000 sukupolvea.
Kaskelotti kuuluu delfiinien ja miekkavalaiden tavoin hammasvalaisiin. Sen pääasiallista ruokaa ovat suuret mustekalat.
Mitokondrio-DNA on oiva keino emolinjan tutkimuksessa, sillä se periytyy poikaselle aina yksinomaan emolta. Urosten siittiöiden mitokondriot kulutetaan loppuun hedelmöitysprosessissa – ja vaikka niistä sattuisikin selviämään jotain, ne tuhoutuvat myöhemmässä solunkehityksessä.
Löydöstä kertoi Suomessa ensimmäisenä Tiedetuubi.
Jutun pohjalla on käytetty Molecular Ecology -tiedelehdessä julkaistua tutkimusartikkelia (maksumuurin takana). Aiheesta kertoo myös Oregon State Universityn tiedote.
Otsikkokuva: Gabriel Barathieu / Wikimedia Commons
Kartta: Kurzon/ Wikimedia Commons
Unohda ununtrium, ununpentium, ununseptium ja ununoctium! Tässä tulevat nihonium, moscovium, tennessine ja oganesson.
Kansainvälinen teoreettisen ja sovelletun kemian liitto (International Union of Pure and Applied Chemistry, eli IUPAC) julkisti nimiehdotuksensa neljälle vastikään löydetylle uudelle alkuaineelle.
Hyperraskaat alkuaineet 113, 115, 117 ja 118 on tunnettu tähän saakka vain väliaikaisilla, niiden latinankielisillä numeronimillä, mutta nyt ne ovat saamassa kunnolliset nimet.
Nimiehdotukset on saatu Japanista Venäjältä ja Yhdysvalloista, eli maista, missä uudet alkuaineet löydettiin. Niissä ei ole mitään yllätyksiä, sillä perinteisen nimeämistavan johdosta mm. julkisuudessa kovasti ollut idea yhden raskaan raudan nimeämiseksi Motörheadin edesmenneen laulajan Lemmyn kunniaksi ei mennyt edes alkukäsittelyyn.
IUPAC nimittäin hyväksyy nimiksi vain mytologian, mineraalien, paikkojen, alkuaineiden ominaisuuksien tai tutkijoiden mukaan tehtyjä nimiehdotuksia.
Alkuaineen 113 nimeksi japanilaisen RIKEN-tutkimuslaitoksen väki ehdottaa yksinkertaisesti nihoniumia (Nh), koska Nihon on Japanin japaninkielinen nimi.
Alkuaineet 115 ja 117 löydettiin venäläisen Dubnan tutkimuskeskuksen ja yhdysvaltalaisten Oak Ridgen kansallisen laboratorion, Vanderbilt-yliopiston sekä Lawrence Livermoren kansallisen laboratorion (LLNL) yhteistyönä, ja näiden laitosten yhteinen ehdotus nimiksi on moscovium (Mc) ja tennessine (Ts). Taustalla ovat luonnollisesti Moskovan kaupunki ja Tennesseen osavaltio Yhdysvalloissa.
Tennessee on otettu mukaan oletettavasti siksi, että Oak Ridge ja Vandenbilt sijaitsevat siellä, ja LLNL on jo eri muodoissa mukana useassa alkuaineessa (muun muassa 116, eli livermorium).
Ja numero 118 saa nimensä venäläisen fyysikon Juri Oganessianin mukaan: siitä tulee oganesson (Og).
Kyseessä on toistaiseksi virallisesti vain ehdotus, mutta on hyvin todennäköistä, että viisi kuukautta kestävän julkisen kuulemisen jälkeen IUPAC lisää nimet virallisestikin jaksollisen järjestelmän seitsemännelle riville, joka tulee näin täyteen.
Kuva: Otsikkokuvassa on eräs jaksollisesta järjestelmästä tehty vitsimuunnelma, tässä tapauksessa ruoka-aineista paitaan painettuna. Yllä sen sijaan on oikea taulukko, missä nyt kyseessä olevat alkuaineet on seitsemännellä rivillä korostettuina.
Turun yliopiston aerobiologian yksikkö on avannut siitepölydataa vuosilta 1974‒2013. Tutkimusdata on tiedeyhteisön vapaassa käytössä, ja sitä voi hyödyntää myös kaupallisesti.
Aerobiologian yksikön vuodesta 1974 asti keräämän siitepölydatan avaaminen on kansainvälisesti ainutlaatuista. Siitepölydata avataan nyt ensimmäistä kertaa vapaasti kaikkien käyttöön, aiemmin esimerkiksi Euroopan siitepölydatapankista sitä on luovutettu tapauskohtaisesti tutkimuksiin ja muihin tarkoituksiin, kaupallisiin tarkoituksiin vain maksua vastaan.
"Halusimme kokeilla erityyppistä lähestymistapaa", kertoo aerobiologian yksikön johtaja Annika Saarto ja jatkaa: "Näin voi syntyä uusia oivalluksia ja hyödyntämistapoja, joita ei tähän mennessä ole edes osattu ajatella".
Aerobiologian yksikkö on kerännyt siitepölydataa vuodesta 1974. Siitepölyhavaintoja kerätään yhdeksästä keräyspisteestä ympäri Suomen.
Nyt avattu data on kerätty Turun keräyspisteestä. Yksikön keräämiä aikasarjoja on käytetty muun muassa Ilmatieteen laitoksen, Turun yliopiston ja European Aeroallergy Network -verkoston yhteistyönä kehittämissä eri siitepölytyyppien leviämismalleissa.
Aiemmin tänä vuonna aerobiologian yksikkö ja Ilmatieteen laitos avasivat Tekesin rahoittamassa yhteishankkeessa Norkko-siitepölytiedotuspalvelun, joka tuottaa maailman tarkimpia siitepölyennusteita.
Siitepölydatan avaaminen toteuttaa käytännössä Turun yliopiston datapolitiikkaa, jonka tavoitteena on edistää tutkimusaineistojen vapaata saatavuutta ja hyödyntämistä. Yliopisto painottaa avointa tiedettä uudessa strategiassaan.
Data avattiin sveitsiläisessä Zenodo-arkistossa, joka on myös opetus- ja kulttuuriministeriön tukeman Avoin tiede ja tutkimus (ATT) -hankkeen suosittelema.
"Siitepölydata avattiin datapolitiikan pilottiprojektina", kertoo pilotin käynnistyksessä aktiivisesti mukana ollut lakimies Liisa Ewart Turun yliopiston tutkimuspalveluista.
"Datapolitiikan valmistellut projektiryhmä halusi pilotoida datan avaamista luotettavan, kansainvälisen ja arvostetun arkiston kanssa"
Siitepölydata on merkitty lisenssillä, jolla sitä voi vapaasi katsella, jakaa, muokata, levittää ja käyttää kaupallisesti, kunhan mainitsee datan tekijän nimen.
"Dataan viitataan samalla tavalla kuin tutkimusjulkaisuihin. Tutkimusdatan avaaminen muiden käyttöön huomioidaankin yhä useammin tutkijan meriittinä", kertoo Turun ylipiston kirjaston palvelupäällikkö Jukka Rantasaari, joka oli mukana datapolitiikan valmistelleessa projektiryhmässä.
Juttu on käytännössä suoraan lainattu Turun yliopiston tiedote.
Kuva: Marjatta / Flickr
Tuore tutkimus kertoo selvästi: muinaisen Egyptin kuuluisin hallitsija haudattiin meteoriittiraudasta tehdyn veitsen kera.
Tutankhamonin hauta on Egyptin faaraoiden viimeisistä leposijoista ehkä se kaikkein tunnetuin ja parhaiten säilynyt. Muumioidun faaraon seuraksi oli jätetty monia esineitä, jotka olivat vieläpä säästyneet haudanryöstäjiltäkin.
Haudasta löytyi yksi erittäin outo esine: kultakahvainen rautatikari. Otsikkokuvassa se komeilee täyskultaisen kollegansa vieressä.
Rautatikari on outo, sillä tuon ajan Egyptissä ei rautaa työstetty.
Tikarin alkuperästä on väännetty kättä jo pitkään. Yksi mahdollisuus on, että se oli kenties peräisin heettiläisiltä. Tuo nykyisen Turkin alueella asustanut kansa oli jo pitkään työstänyt rautaesineitä. Toisen idean mukaan -- joka ei tosin sulje heettiläisiä pois -- kyse oli meteoriittiraudasta.
Nyt alkuperäongelma on ainakin osittain ratkaistu, kiitos italialais-egyptiläisen tutkijaryhmän. He analysoivat tikaria röntgenspektrometrillä ja vertasivat sen koostumusta metallinäytteisiin, joihin kuului 11 meteoriittia ja 11 maanpäällistä teräsnäytettä.
Yläkuva: Rautatikari tarkempana, alinna shakaalipäinen tuppi. Alakuva: Tikarin nikkeli- ja kobolttikoostumus verrattuna erilaisiin metallinäytteisiin. Pienet pisteet vastaavat mittausten virherajoja.
Meteoriitit erotetaan Maan rautaisista kivistä ainejakauman perusteella. Rautameteoriitit koostuvat yleensä kamasiitista ja taeniitista, joissa on aina varsin paljon nikkeliä sekä monia muitakin aineita, kuten kobolttia, fosforia, rikkiä ja hiiltä.
Tikarin ainekoostumuksen todettiin sopivan meteoriittinäytteiden joukkoon. Siinä on nikkeliä 10,5–11,2 % ja kobolttia 0,5–0,6 %. Selvä rautameteoriitti, ei merkkiäkään maanpäällisestä kehityksestä.
Hämärän peittoon jää kuitenkin yhä tikarin tarkempi meteoriittiluokitus, sekä se, mahtaako terän pohjamateriaalina olla palanen jotain jo muutoin tunnettua meteoriittia. Tarkemmat tutkimukset voivat tarkentaa luokitusta.
On kuitenkin varsin todennäköistä, että terän työstö on tuhonnut alkuperäisen kiderakenteen liian pahasti. Lähempi tutkimus voikin kertoa enemmän juuri työstökeinosta. Se puolestaan antaisi osviittaa siihen, kuinka tuolloin orastavan rautakauden tekniikat kehittyivät.
Artikkeli on luettavissa Meteoritics & Planetary Science -julkaisun nettisivuilla ja julkaistaan itse lehdessä myöhemmin.
Suomessa asiasta uutisoi ensimmäisenä Ylen kulttuuritoimitus.
Otsikkokuva: Sword Site / Bill Blake
Tarkempi tikarikuva sekä diagrammin aineisto: Cornelli ja kumpp., 2016 / M&PS / Wiley-Blackwell
Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved