Max Planck -instituutti

Tältä näyttää supernovan sisällä

Ma, 06/13/2016 - 09:15 Markus Hotakainen

Päivän kuvassa on tänään tietokonemallinnus supernovasta, eli massiivisesta räjähdyksestä, joka syntyy jättiläistähden energiaa tuottavan fuusioreaktion loppuessa. Kyseessä on siis ikään kuin tähden kuolema ja sen loppukouristus.

Päivän kuvaSupernovaräjähdyksen kirkkaus voi hetkellisesti päihittää kokonaisen galaksin säteilemän valon. Vaikka periaatteessa supernovan tapahtumakulusta on hyviä teoreettisia malleja, on lähellä tapahtuneita supernovaräjähdyksiä valitettavasti sen verran vähän, että niistä ei ole saatu paljoa tietoa. Supernovat ovat varsin harvinaisia tapahtumia, eikä omassa galaksissamme, Linnunradassa, ole sellaisia tapahtunut modernin tähtitieteen aikaan yhtään.

Sellaista toki odotetaan: mm. jättiläistähdet Rho Cassiopeiae, Eta Carinae ja Betelgeuze voivat räjähtää melkein milloin vain, sillä niiden arvellaan olevan aivan elinikänsä lopussa. Muissa galakseissa havaitaan supernovia kohtalaisen usein, mutta niistä ei voida tehdä kovin tarkkoja havaintoja.

Räjähdyksiä voidaan onneksi simuloida. Tietokonemallinnuksessa on tarkasteltu tähden sisäosien luhistuessa vapautuvien neutriinojen aiheuttamaa ulospäin suuntautuvaa painetta. Kuuma kaasu laajenee nopeasti ja työntää edellään paineaaltoa. Kuva esittää tilannetta 0,4 sekuntia räjähdyksen jälkeen – eli käytännössä räjähdys on parhaillaan tapahtumassa. Myllerryksen keskellä näkyvä pieni harmaa laikku on vastasyntynyt neutronitähti.

Paineaallon mukana kiitävä ja sen ulospäin työntämä kaasu jää jäljelle supernovajäänteenä, joka hehkuu pitkään monilla eri aallonpituuksilla ja on nähtävissä tuhansiakin vuosia. Supernovissa muodostuu rautaa raskaampia alkuaineita kuten uraania, tinaa ja kultaa. 

© Max Planck Institut für Astrophysik

Tutkijat ihmeissään: madolla voi olla viisi erilaista suuta

Ke, 01/06/2016 - 16:51 Jari Mäkinen
Viisinaamainen mato

 

Saksalaistutkijat ovat huomanneet, että Intian valtameressä olevan saaren tyypillinen sukkulamato voi vaihtaa naamaansa sen mukaan, mitä se syö. Kyseessä on erinomainen esimerkki evoluutiosta ja uusi näkökulma kokonaiseen ekosysteemiin.

 

 

Réunionin saarella viikunoissa elävä Pristionchus borbonicus on ollut kahdeksan vuotta Ralf Sommerin ja Matthias Herrmannin tutkimusryhmän kiikarissa. Tai paremminkin mikroskoopin alla, sillä kyseessä on mikroskooppinen sukkulamato.

Sukkulamatoja tunnetaan noin 20 000 eri puolilta maapalloa, ja ne asustavat tyypillisesti maassa, karikkeessa tai sammaleessa, tai sitten ne ovat eläinten tai kasvien loisina. Nyt kyseessä oleva sukkulamato asustaa viikunoissa ja levittäytyy liftaamalla viikunapuusta toiseen mehiläisten kyydissä.

Nimensä Pristionchus borbonicus sai Réunionin saaren alkuperäisestä, vuoteen 1848 saakka käytössä olleelta nimeltä Bourbon-saari, eli Île Bourbon.

Aiemmin nyt yhdeksi ja samaksi paljastunutta matoa oletettiin eri lajeiksi. Tyypillisestihän lajinmäärityksessä tutkijat katsovat ruumiinosien ja ulkonäön mukaan mitkä lajit ovat samanlaisia keskenään ja pohtivat missä määrin poikkeamat ovat perinnäisiä tai ulkoisista syistä aiheutuneita. Nyt kuitenkin Max Planck -instituutissa olevat tutkijat kartoittivat myös tutkimuskohteidensa geenit, ja huomasivat, että ulkoisesti erilaiset sukkulamadot tosiaankin olivat saman lajin erilaisia edustajia: niillä voi olla peräti viisi erilaista naamaa, sillä ne voivat muuttaa suuosaansa sen mukaan, millaisessa ympäristössä ne elävät ja millaista ravintoa on tarjolla.

Pristionchus borbonicusin suu ja siihen kuuluva osa naamaa voi olla joko hyvin lyhyt ja suuri tai pitkä ja pieni, sekä eri näiden välimuotoja. Ammolleen avautuva suu, sekä siinä oleva yksi ainoa hammas sopivat hyvin esimerkiksi toisten matojen syömiseen. Pitkä ja suppea suu puolestaan on omiaan esimerkiksi bakteerien ja mädäntyvän mössön nauttimiseen. 

Réunionin saaren lisäksi tämä geneettisesti sama sukkulamato viihtyy esimerkiksi Vietnamissa ja Etelä-Afrikassa, missä on samankaltaisia viikunoita.

Paitsi että Pristionchus borbonicus kykenee siis elämään erilaisissa ympäristöissä, tulevat ne myös suuosansa mukautuvaisuuden ansiosta hyvin toimeen myös aikoina, jolloin tyypillistä ravintoa ei ole saatavilla. Ne vaihtavat naamaansa ja ruokavaliotaan.

Löytö on kiinnostava paitsi siksi, että kyseessä on erinomainen esimerkki evoluutiosta ja eläimen sopeutumisesta ympäristöönsä, niin myös katsaus kokonaiseen ekosysteemiin, mihin kuuluvat sukkulamadot, viikunat ja mehiläiset eri paikoissa maapalloa.

Ja vaikka pienten sukkulamatojen tutkiminen ympäri maailman tuntuu äkkiseltään juuri sellaiselta tyhjänpäiväiseltä dosenttien puuhastelulta, mistä voitaisiin hyvinkin nipistää rahoitusta, on kyseessä kuitenkin hyvin tärkeä biologinen perustutkimus, jolla on varsin suoria sovelluksia muun muassa elintarvikkeiden tuotantoon ja terveyteen: ravinnontuotantokasvien ekosysteemien parempi tuntemus auttaa tehostamaan tuotantoa ja parantamaan kasvien laatua, ja sukkulamadot ovat meitä ihmisiäkin vaivaavia loisia.

Alkuperäinen tiedote: Ein Wurm mit fünf Gesichtern (jutun kuvat ovat tiedotteesta)