Arkisto

• syyskuu 2020
• elokuu 2020
• kesäkuu 2020
• toukokuu 2020
• huhtikuu 2020
• maaliskuu 2020
• helmikuu 2020
• tammikuu 2020
• joulukuu 2019
• marraskuu 2019
• lokakuu 2019
• syyskuu 2019
• elokuu 2019
• kesäkuu 2019
• toukokuu 2019
• huhtikuu 2019
• maaliskuu 2019
• helmikuu 2019
• tammikuu 2019
• joulukuu 2018
• marraskuu 2018
• lokakuu 2018
• syyskuu 2018
• elokuu 2018
• heinäkuu 2018
• kesäkuu 2018
• toukokuu 2018
• huhtikuu 2018
• helmikuu 2018
• tammikuu 2018
• joulukuu 2017
• marraskuu 2017
• lokakuu 2017
• syyskuu 2017
• elokuu 2017
• heinäkuu 2017
• kesäkuu 2017
• toukokuu 2017
• huhtikuu 2017
• maaliskuu 2017
• helmikuu 2017
• tammikuu 2017
• joulukuu 2016
• marraskuu 2016
• lokakuu 2016
• syyskuu 2016
• elokuu 2016
• heinäkuu 2016
• kesäkuu 2016
• toukokuu 2016
• huhtikuu 2016
• maaliskuu 2016
• helmikuu 2016
• tammikuu 2016
• joulukuu 2015
• marraskuu 2015
• lokakuu 2015
• syyskuu 2015
• elokuu 2015
• kesäkuu 2015
• toukokuu 2015
• huhtikuu 2015
• maaliskuu 2015
• helmikuu 2015
• tammikuu 2015
• joulukuu 2014
• marraskuu 2014
• lokakuu 2014
• syyskuu 2014
• elokuu 2014
• kesäkuu 2014
• toukokuu 2014
• huhtikuu 2014
• maaliskuu 2014
• helmikuu 2014
• tammikuu 2014
• joulukuu 2013
• marraskuu 2013
• lokakuu 2013
• syyskuu 2013

---

… sattuman ja säädetyn rajamaalla

28.12.2014 klo 12.14, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

… tässä pitää hiukan vielä jatkaa tuon edellisen blogini aiheesta – sitä minkä otsikko on ”Kaikkiko suurta sattumaa”. Aktiivine kommentaattori Metusaleh esitti siihen huomatuksen että sattumaahan kaikki on – esimerkkinä se miten suuri komeettatörmäys – aivan sattumalta – pyyhki pois dinosaurausten ja liskojen valtalajiston, ja antoi uuden tilaisuuden nisäkkäiden nousulle valtaan. No niin – tätähän yleisesti kutsutaan sattumaksi. Mutta tämä tapaus on kyllä hieno esimerkki fysikaalisesta määräytymisestä – tämä törmäys tapahtui ihan välttämättä, siksi että kyseinen komeetta oli törmäysradalla maan kanssa.

Ainoa alue missä sattuma selvästi ja selkeasti ottaa vallan on se kun elämä käynnistyy. Sattumanvaraiset muutokset eliöiden genomeissa tuottavat sen muuntelun, josta taas (aika määräytynyt) luonnonvalinta ottaa käyttöön ne versiot jotka ovat toimivia.

---

Kaikkiko suurta sattumaa??

27.12.2014 klo 00.37, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia , Elämä , Elämän keitaita , Yleinen

Seuraavia tieteen päiviä pidetään jo pian, uuden vuoden toisella viikolla, 7-10.1. Päivien teemana on Sattuma – sattuman vaikutus erilaisissa prosesseissa, alkaen maailman synnystä ja kehityksestä aina taloustilanteeseen ja uuteen kirjallisuuteen asti. Omana aiheenani näillä päivillä tulee olemaan sattuma ja elämän synty: Mikä oli sattuman osuus ja vaikutus Elämän Synty-prosessissa. Tähän kysymykseen on ihan mahdotonta vastata mitenkään tietellisen tarkasti – johtuen siitä että elämän syntyy liittyy yhä vielä niin monia kysymyksiä joihin ei tiedetä tarkkaa vastausta, ja joihin vaikuttanetita olosuhteita ja tekijöitä voidaan (toistaiseksi) vain spekuloida ja arvailla. Kuitenkin, ihan varmasti voin sanoa että Elämän Synty – niin kuin KAIKKI muutkin asiat tällä planeetalla, ja maailmankaikeudessa, ovat seurausta pitkästä kehityskulusta joka juontaa juurensa aina alkuräjähdykseen asti. Siitä alkaen maailma on kehittynyt asteittain, niin että aina se uusi mitä eri aikoina on tapahtunut ja kehitynyt, on seurausta kaikesta siitä mitä aikaisemmin on tapahtunut. Kehitys muodostaa lukemattoman moneen suuntaan haarautuvan Markovin ketjun tapaisen järjestelmän, tai verkon, missä tilat, jokaisessa ajassa ja paikassa, riippuvat aina edellisestä tilasta siinä samassa paikassa. Jokaisen asian ja ilmiön historiaan sisältyvät kaikki aiemmat tilanteet — ja niiden määräävät tekijät ja olosuhteet, kuten myös niihin vaikuttaneet sattumat.

Maailman kehityksen suuntaan vaikuttaneita tilanteita on ollut monia. Ensimmäinen niistä tietysti koko maailman synty – jonkinlaisena kvanttiavaruuden (jota ei edes ollut olemassa?) todennäköisyystilan heilahduksena – tätä osaavat selittää vain kosmologit. Alkuräjähdyksessä syntyneessä plasmapuurossa maailman kehittyminen jatkui luonnonlakien ohjaamana – mutta oliko luonnonlakien syntyminen sattumaa vaiko välttämättämyyttä? Gravitaatio ohjasi ensimmäisten tähtien syntymisen, ja sitten niiden sisällä ydinreaktiot (protonien vahvat vuorovaikutukset) ohjasivat alkuaineiden syntymisen. Tuloksena oli että vedyn ja heliumin maailmaan syntyi myös hiiltä, happea, typpeä, fosforia, rikkiä – ja jonkun verran muitakin raskaampia alkuaineita. Tähtien ”palaessa” loppuun nämä pöllysivät pitkin avaruutta.

Gravitaation ajamina alkuaineet kasaantuivat pilviin. Sopivan tilanteen tullen pilvet alkoivat kerääntyä uusiksi planeettakunniksi – auringoiksi ja planeetoiksi. Pölypilvissä ja planeettakuntien kertymäkiekoissa vallitsi myös hyvin erilaisia olosuhteita – jossakin kylmää, jossakin muualla hyvin kuumaa – ja olosuhteista riippuen alkuaineet muodostivat erilaisia yhdistä, riippuen alkuaineiden määräsuhteista ja kemiallisista ominaisuuksista, ja vallitsevista olosuhteista. Yleisimpiä molekyylejä, joka paikassa, kuitenkin olivat molekyläärinen vety ja pienet hiiliyhdisteet.

Markovin ketjun haaraantuessa erilaisia maailmoita – planeettakuntia ja planeettoja – on syntynyt paljon. On syntynyt myös kivisiä planeetoja joiden keskellä rautainen ydin ylläpitää magneettikenttää – ja jotka ovat sopivan kokoisia, ja sopivalla etäisyydellä auringosta niin että niiden pinnalla vesi pysyy nestemäisenä. Näitä on ainakin joitakin – ja ehkä montakin – maailmankaikeudessa.

Ainakin yhdellä planeetalla – Maassa – syntyi sellaiset sopivat olosuhteet (jonkin toistaiseksi tuntemattoman valintapaineen ansioista!) jotka aiheuttivat sinne suuren kertymän tietynlaisia molekyylejä – juuri sellaisia jotka pysytivät ketjuuntumaan pitkiksi ketjuiksi! Nyt tiedetään että ne olivat juuri tietynlaisia molekyylejä (neljää erilaista nukleotidia, paria kymmentä erilaista aminohappoa) – ja nämä synnyttivät keskenään sellaisen pitkien molekyylien kirjon, jossa molekyyliketjut alkoivat kopioida toisiaan, tiettyjen periaatteiden perusteella.

Tuo erikoislaatuinen molekyylikemia – ketjuuntuminen ja kopioituminen – tapahtui kemiallisten lainalaisuuksian ja olosuhteiden mukaisesti. Toisaalta, emme vielä tiedä minkä verran sen toteutuminen oli puhtaasti sattuman tulosta: mistä johtui että sopivia molekyylejä kerääntyi juuri sellaisiin olosuhteisiin jotka sallivat – tai ohjasivat, tai pakottivat – niiden kasvamisen monimutkaiseksi ja keskenään reagoivaksi molekyyliyhteisöksi . Ei myöskään tiedetä pitikö elämän käynnistyä juuri näistä rakennuspalikoista – vai olisiko samantapainen prosessi voinut käynnistyä myös jostakin toisista (samankaltaisista? tai ihan erilaisista?) lähtöaineista. Tai, olisiko se saattanut käynnistyä joidenkin toisenlaisten (solu-)rakenteiden varaan: Olivatko nämä meidän elämämme perusrakenteet (geneettinen koodi ja proteiinisynteesikoneisto) ainoat mahdolliset elämän lähtökohdat, vai olivatko ne vain sattumia, jotka vakiintuivat käyttöön (frozen accidents) ja johtivat eteenpäin kohti yhä uusia ja monimutkaisempia sovelluksia.

Elämän käynnistymisessä näyttää toteutuneen vain yksi ainutlaatuinen vaihtoehto. Mutta kerran käynnistyttyään elämä on taas haaraantunut lukemattoman moniin eri suuntiin. Evoluution myötä se tuottanut koko ajan uusia vaihtoehtoisia muotoja ja ominaisuuksia, joiden avulla se on sopeutunut aina uusiiin ja vaihteleviin olosuhteisiin. Markovin ketju on haaraantunut yhä uudelleen ja uudelleen, sattumanvaraisten olosuhteiden ajamana …

Tämän voin sanoa, varmasti: Elämä on juuri tällaista siksi että se on kehittynyt kaikkien niiden välivaiheiden kautta joiden kautta se on kehittynyt. Menneisyys on johtanut nykytilanteeseen. Mutta mitkään varhaisemmat kehitysvaiheet eivät ole tapahtuneet missään erityisessä tarkoituksessa, tai mitään tiettyä päämäärää tai kehityssuuntaa varten. Eivätkä ne ole myöskään määränneet kehityksen kulkua tähän suuntaan. Markovin ketju olisi voinut joka kohdassaan haaraantua eri tavalla. …

Sano nyt sitten onko tämä sattumaa vai ei … tämä lienee puhtaasti semanttinen kysymys…

---

Valinnan tulos

16.12.2014 klo 23.04, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Jos jollakin planeetalla on elämää, niin se muotoutuu sellaiseksi että se pystyy elämään juuri sen planeetan olosuhteissa. Sen planeetan ilmakehässä, lämpötiloissa, paineissa, säteilyssä – ja käyttäen siellä esiintyviä energialähteitä. Olemassa oleva elämä myös itse muuttaa olosuhteita. Meidän planeettamme perustuottajat (yhteyttävät kasvit ja muut vihreät) ovat esimerkiksi tuottaneet hapekkaan ilmakehän. Ne myös tuottavat biomassaa – ja sen myötä energialähteen lukuisille toisenvaraisille eliöille. Ne pitävät yllä ravintoketjuja, jotka aste asteelta hyödyntävät niiden sisältävän energian ja hajottavatt niiden sisältämät hiiliyhdisteet hiilidioksidiksi ja vedeksi.

Ravintoketjuissa kasvillisuuden sisältämä biomassa ja energia siirtyy ensin kasvisyöjille, sitten ensimmäisen asteen pedoille – ja niin edelleen eteenpäin, korkeammille pedoille, ja lopulta hajottaja-eliöille. Eloonjäämis-taistelussa jokaisella kuluttaja-portaalla tarvitaan erilaisia ominaisuuksia, erilaisia saalistamisen ja pakenemisen taitoja ja kykyjä.

Myös ihminen, aikanaan, on kehittynyt ja löytänyt paikkansa omassa ravintoketjussaan. Ihmisen lajin selviytymisessä, sekä saaliina että petona, on tärkeänä apuna ollut älykkyys. Ihmisen fyysiset kyvyt ovat aina olleet rajalliset (muihin petoihin verrattuna), mutta luonnon oloissa se selviytyi terävän älynsä avulla. Ankarat olot pitivät myös fyysiset ominaisuudet kohtuullisen vahvoina, sillä heikot yksilöt karsiutuivat jo nuorina pois populaatiosta.

Terävän älynsä avulla laji myös kohensi asemaansa ja elinolosuhteitaan. Ensin, noin 10 000 vuotta sitten, se omaksui varsin yksinkertaisen mutta turvallisen viljelykulttuurin. Sitten, teknisen kehityksen myötä, se nousi asemaan missä se pystyi tehokkaasti hyödyntämään monia erilaisia lajeja, sekä perustuottajia että ravintoketjuja. Teknologian ansiosta myös käytännön elämä on merkittävästi helpottunut ja keventynyt, ja lääketieteen ansiosta tauditkaan eivät juurikaan enää karsi populaatiota. Näiden seuraksena ihmisen lajiin ei kohdistu enää juuri minkaanlaisia ympäristön aiheuttamia valintapaineita.

Mutta geneettinen muuntelu – ja jonkinlainen valintakin – kuitenkin koko ajan jatkuvat, aina. Nyt ne tapahtuvat vain toisenlaisilla valintakriteereillä – jotka taitavat nyt olla enimmäkseen sosiaalia ja yhteiskunnallisia.

Tämän kehityksen myötä ihmisten keskimääräinen aivojen koko on pienentynyt n. 15 % viimeisen 10 000 vuoden aikana. Tämä hidas geneettinen muutos liittyy ilmeisesti siihen, että helpomman elämän ansiosta myös tyhmemmät yksilöt ovat voineet jäädä henkiin ja lisääntyä. Toinen mielenkiintoinen ja nopea, ilmeisesti kulttuuriin ja oppimiseen liittyvä muutos on se että vuoden 1998 jälkeen nuorten testattujen (varusmies) ikäluokkien älykkyysosamäärä on ollut hienoisessa mutta jatkuvassa laskussa. Samalla tavalla laskevat ihmisten reaktio-ajat, jotka ilmeisesti korreloivat hyvin älykkyyden kanssa.

Mitäs tästä voidaan päätellä? Että helppo elämä ei ole hyväksi älykkyydelle? Mutta minkäs mahtaa – kun se on niin ylivoimaisen makeeta…

Asiasta kirjoitti mielenkiintoisen artikkelin Bob Holmes, viimeisimmässä Tiede lehdessä (12/2014).

 

 

---

Astrobiologiaa tarjolla Euroopassa

17.11.2014 klo 15.45, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Kaikille teille astrobiologiasta kiinnostuneille lukijoille haluaisin kertoa että astrobiologiset aktiviteetit ovat reippaasti lisääntymässä Euroopassa, ja erilaisten yhteistyökanavien kautta ovat tulossa tarjolle myös suomalaisille opiskelijoille, ja muillekin asiasta kiinnostuneille.
Astrobiologia määritellään EANAn (European Astrobiology Network association) uudella verkkosivulla (www.eana-net.eu – joka avautuu yleisölle myöhemmin tällä viikolla) – vapaasti suomennettuna, suunnilleen näin: … “tutkimusalue joka käsittää elämän synnyn, evolution ja esiintymisem maailmankaikkeudessa, tietenkin mukaanlukien myös oman planeettamme Maan. Elämän synnyn alkuperä on jo pitkään kiehtonut Euroopan tutkijoita, ja tämän tutkimuksen uranuurtajia olivat Charles Darwin, Louis Pasteur ja Alexander Oparin. Viime vuosikymmenien aikana Euroopan tiedeyhteisö on laajentanut tutkimuskohteitaan käsittämään elämän esiintymisen ääriolosuhteissa, tai Maapallon ulkopuolella. Elämän synnyn kysymyksiä tutkiva astrobiologia nojautuu nyt kemiaan, biologiaan, paleontologiaan, geologiaan, ilmastotieteeseen ja planetologiaan, ja avaruusfysiikaan. Keskeisiä – ja vaikeita – kysymyksiä on miten elämä eroaa elottamista systeemeistä, ja miten se käynnistyi elottomien prebioottisten prosessien kautta.

Nykykäsityksen mukaan elämä ilmestyi Maa-planeetalla jo hyvin varhain, ja kerran käynnistyttyään se on ollut hyvin kestävää ja sopeutuvaa. Tämän perusteella ei ole mitään syytä olettaa että se ei olisi käynnistynyt myös muilla planeetoilla. Nyt tiedämme että lukuisten, ehkä jopa useimpien tähtien ympärillä on olemassa niiden omat planeettakunnat – ja on todennäköistä että (mikrobitasoista) elämää esiintyy monilla muillakin planeetoilla. Kuitenkin, mikrobien (elämän) todellinen löytyminen muilta taivaankappaleilta olisi yksi maailman suurimpia löytöjä – ja älykkään elämän löytyminen olisi tietysti kaikista suurenmoisinta! Kontakti jonkun toisen sivilisaation kanssa mullistaisi lopullisesti ja totaalisesti ihmisen käsitykset uskonnosta, etiikasta ja sosiaalisesta kanssakäymisestä.
Eikö olisikin liian kummallinen sattuma, jos tässä maailmankaikkeudessa joka on tulvillaan galakseja, ne taas tulvillaan tähtiä ja planeettakuntia, jos tämän kaiken keskellä vain yhden galaksin yhden satunnaisen haaran yhdellä ihan tavallisella tähdellä kiertäisi aivan sattumalta satunnainen planeetta, jonka pintaa peittäisi lajissaan täysin ainoalaatuinen elämän kerros”.

Tuo kuvaus taas kerran tuo esiin sen että astrobiologia, eli elämän alkuperän ja esiintymisen tutkimus on todellakin kaikkien tieteenalojen yhteinen harrastus ja haaste. Sen ympärille täällä Euroopassa on järjestäytynyt jo vuosia sitten tuo edellä mainitty EANA järjstö. Lisäksi viime keväänä käynnistyi uusi Euroopan laajuinen COST-hanke nimeltä ”Origins and evolution of life on Earth and in the Universe” (ORIGINS) (TD1308) – tässä ovat mukana suunnilleen kaikki Euroopan maat, samoin ulkopuolisia yhteistyökumppaneita (Australia, Etelä-Afrikka…). Hankkeen tavoitteina on kehittää lukuisia kansainvälisiä yhteistyöprojekteja, kokouksia ja koulutustapahtumia – joista löytyy tietoa sivulta http://life-origins.com/
COST-hankkeen rinnalla on syntynyt ja käynnistynyt myös uusi ERASMUS+ koulutushanke nimeltä ”European astrobiology campus” – tällä ei vielä ole toimivaa verkkosivua mutta tulossa on, ilmoittelen sitten. Mutta nyt on jo tiedossa että tämä hanke järjestää esim. seuraavat kansainväliset kesäkoulut, informaatio poimittuna suoraan ERASMUS-hankkeen ohjelmasta:

Introduction course in Astrobiology (Spring 2015, Bordeaux, France)
Molecules in Space (June 2015 Onsala Space Observatory)
Water, Ice and the Origin of Life (July 2015 Iceland)
Volcanism, Plate Tectonics, Hydrothermal Vents and Life (Spring 2016, Azores, Portugal)
Biosignatures and the search of life on Mars (July 2016, Iceland)
Life Cycle of Stars and formation of habitable planetary systems (August 2016, Moletaï Observatory, Lithuania)
Biochemical Evolution – From organic molecules to Life (May 2017, Tartu, Estonia)
Impacts and their Role in the Evolution of Life (July 2017, Saaremaa, Estonia)
Exoplanets (August 2017, Moletaï Observatory, Lithuania)
Astrobiology summer camp for first year university students (Tuorla, Finland, June 2016)

Myös Pohjoismainen astrobiologiaverkosto järjestää yhdessä mainitun COST hankeen kanssa Kesäkurssin ”Life on Earth and Beyond – The History and Philosophy of the Origin of Life” Ven-saarella 4 – 6 toukokuuta 2015.

Tämä viimeksi mainittu kurssi on nyt jo avoinna haettavaksi, ja sen esiteessä lukee:
The aim of the course is to give participants a thorough overview of the historical, philosophical and ethical questions arising in this field. The course is open for students and scientists in humanities, natural, social and political sciences. It will, amongst others deal with the following themes:
• Definition of life in a historical and philosophical context
• Biochemical evolution
• The tree of biological evolution
• Search for life outside Earth
• Philosophical, ethical and political questions arising with the quest for life on other celestial bodies

Kurssin hakuaika päättyy 15.1. 2015, ja lisätietoja löytyy sivulta http://www.nordicastrobiology.net/Ven2015/

Huomaattehan että valittujen nuorten osallistujien osallistumiskulut kaikkiin näihin kursseihin katetaan, ainakin suurimaksi osaksi, COST-hankkeesta. Jos olet vielä ollenkaan nuori, ja kiinnostunut asiasta, niin KANNATTAISI HAKEA!!

---

Joukkoälystä

29.10.2014 klo 10.17, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia , Elämä , Yleinen

 

Edellisissä blokeissaan Harry on pohdiskellut joukkojen älykkyyttä – sitä miten yhteistoiminta tuottaa älykkyyttä monilla eri tasoilla. Harry antoi esimerkkejä lähinnä eläinten maailmasta – muurahaisista, kaloista, mehiläisistä, linnuista – nämä ehdottomasti harrastavat älykästä parvikäyttäytymistä. Ja mainitsihan Harry siellä myös ihmisen älykkäät toiminnot – eli eivät kait yksittäiset aivosolut ymmärrä mistään mitään, älykkyys syntyy vasta solujen yhteistoiminnasta. Haluaisin tässä jatkaa vielä samasta aiheesta – antaa asiaan kuuluvaa meriittiä ihmisten joukkoälylle. Nimittäin, emmehän me ihmisetkään varmaankaan kovin kummallista teknologiaa tai tieteitä keksisi jos ihan yksin täällä olisimme. Aivot ovat tietysti se elin joka mahdollistaa älyykkyyden, mutta sen – tai ainakin tiedon – koko sisältö syntyy kanssakäymisestä ja tiedon jakamisesta muiden ihmisten kanssa. Tätä taas mahdollistaa puhuttu käsitteellinen kieli, ja viestintä, kaikissa muodoissaan.

Nyt, näinä aikoina, tämä ihmisen joukkoälyn kehittyminen onkin ihan vallan huimaa – nyt kun tietoa voidaan jakaa tietoverkkojen kautta reaaliaikaisesti ja globaalisti. Nyt ihmiset voivat ryhmääntyä helposti ja löytää yhteistyökumppaneita mihin tahansa asiaan. Voidaan rakentaa kaikenlaisia älykkäitä tuotteita, kuten wikipediaa tai avoimia lähdekoodeja, pelata pelejä, käydä keskusteluja, jakaa tietoja, opettaa, tehdä projekteja – tai ihan vain viestitellä – yli paikan ja ajan rajojen. Tätä kaikkea kait kutsutaan englanniksi termillä collective intelligence – suomeksi vaikkapa kollektiiviseksi älyksi – jossakin tätäkin myös joukkoälyksi. Vaikka – ihmettelenpä että riittävätkö mitkään yksittäiset sanat kuvaamaan tätä tiedon ja viestinnän vyöryä, mikä on niin suuri ja monipuolinen että se ei ehkä ole nimettävissä eikä rajattavissa. Tämä meidän kollektiivinen (joukko)älykkyytemme on siis tullut pii-pohjaiseksi ja kasvanut eksponentiaalisesti. Ja kasvaa yhä. Tietääkö teistä kukaan miten pitkälle se voi kasvaa – tuleeko rajaa vastaan – vai räjähtääkö se äärettömään?

Tämä uusi ylimaailmallinen tiedonsiirto tuottaa valtavasti uusia mahdollisuuksia. Tämä mahdollistaa sen miten teemme nykyään töitä tieteen piirissä – verkosta löytyy kaikki olemassa oleva tieto, helposit ja nopeasti. Sovellukset ovat enimmäkseen hyviä ja positiivisia, siksi että ihmiset ovat yleisesti ottaen hyviä ja positiivisia. Mutta johtuen siitä että ihmiset eivät ole pelkästään hyviä, eivätkä heidän tekonsa ja aikeensa ole pelkästään rakentavia, kollektiivinen äly mahdollistaa myös kaikenlaisten tuhoisten aikeiden kasvamisen uusiin mittaluokkiin. Toisaalta – ehkä tämä kaiken verkottuminen j a läpinäkyvyys myös mahdollistaa sen että ihmiset tietävät mitä tapahtuu ja pahat asiat pysyvät paremmin kurissa.

Itse olen hiukan hämmentynyt siitä mitä kaikkea tämä digi-tieto tuo tullessaan – hyvät lukijat, voisitteko te antaa omia näkemyksiänne näihin kysymyksiin. Yksi kiintoisa kysymys on tuo että miten suureksi voi tiedon määrä kasvaa? Toinen – kiehtova tai pelottava – kysymys on tiedon mahdolliset sovellutukset. Alkaako tuo pii-pohjainen META-tieto pian hallita meitä – ja kenen eduksi, ja kenen kustannuksella. Esimerkiksi taloudellisen voiton tavoittelu on jo toteutumassa joukkoviestimien ja internetin välityksellä – siten että sitä kautta voidaan ohjailla yksittäisten ihmisten päätöksen tekoa, ajatuksia, tarpeita ja ostotottumuksia. Tätä asiaa valotettiin YLE I:n ulkolija ohjelmassa torstaina 23.10. klo 22. Dokumentti kertoi miten isot internet-yhtiöt, google, facebook ja tweet ja muut sellaiset – samoin kuin mobiililaitteiden paikanninohjelmat – keräävät käyttäjistään meta-tietoa: kaikki nettilataukset, ostokset ja viestit, fb-tykkäyksestä ja päivitykset kirjautuvat käyttäjän rekisteritiedostoihin – ja näiden perusteella ko. ohjelmat suodattavat jatkossa tietoja joita käyttäjille lähettävät. Näistä palvelin-ohjelmista tulee ikäänkuin filttereitä jotka – automaattisesti – seulovat ja ohjaavat ja suuntaavat meidän kommunikaatiovirtojamme. Kauppaliikkeet myös keräävät samalla tavalla tietoa kuluttajien ostotottumuksista, ja tämän tiedon perusteella suuntaavat markkinointia ja ennustavat kuluttujan käyttäytymistä. Mobiililaitteiden seurannan avulla voidaan koko ajan myös seurata ihmisen liikkeitä – käykö hän esimerkiksi hampurilaisbaarissa vaiko terveyskaupassa – ja jopa sitä ketä (muita mobiililaitteita) on hänen ympäristössään. Onhan Japanissa käytössä jo mm. palvelu joka piippaa puhelimeen jos sinkun lähistöllä on liikkuu muita sinkkuja. JEE!

Ainakin isoille markkinatutkimusyrityksille ja verkko-operaattoreille tämä meta-tieto on arvokasta, mainitun ohjelman mukaan se on miljardien dollareiden arvoista. Se saattaa olla yhtä arvokasta kuin raha – sillä se on ihmisten omaa, kuluttajapotentiaalia kuvaavaa ja hallitsevaa tietoa. Tästähän sitten syntyykin aika mielenkiintoisia tietoturvaongelmia. Hauskasti, sen ohjelman lopussa eräs tiedonkeräysohjelmia kirjoittava insinööri sanoi että ei ihmisen tarvitse olla huolissaan – ei hän itsekään ole, koska hänellä ei ole mitään salattavaa. Ja että ihmisten ei tarvitse olla huolissaan koska tietoa keräävät juuri hänen kaltaisensa ihmiset, ja toki hän luottaa itseensä. Kuitenkin, hänen oma puhelimensa on täysin yksinkertainen, ilman mitään verkkosovellutuksia – se hiukan nauratti häntä.

Tästä kovin maallisesta aiheesta koetan vielä kiepsauttaa tämän jutun astrobiologiaan: Jos suurten ihmismassojen käyttäytymistä voidaan hallita joukkoviestimien tiedonkäsittelyn kautta, niin mitähän tämä tarkoittaa älykkään lajin käyttäytymiselle tulevaisuudessa?

---

Joukossa tyhmyys tiivistyy!

22.10.2014 klo 20.26, kirjoittaja Harry Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Joukon tyhmyyden tiivistymistä on vissiin tutkittu ja jollain tavalla osoitettukin. Toisaalta sanotaan että asioiden saamikseksi hyvälle tolalle kannattaa lyödä viisaat päät yhteen. No, ota siitä selvää mitä ison porukan kannattaa tehdä odotella tiivitymistä ja löydätää päitään. Mitenkäs tässä kannattaisi edetä? Oikeastaan meillä on jo yksi havainto tästä käytettävissämme. Edellisen blogin keskustelussa Metusalah kertoi miten joukko pikkukaloja oli ihastunut puuroiseen kattilaan. He olivat ainakin kuvannollisesti löyneet pienet päänsä yhteen. Yksittäisten pikkukalojen viisaus on vielä blogitutkimuksen alla, mutta ryhmänä ne kuitenkin näyttivät huomaavan että sieltä se päivän puuroannos tulee!

Kaloilla ryhmätoiminta tulee yksilölle edulliseksi myös silloin kun joku ahne syömärijoukko vaikkapa haiparvi hyökkää. Yhdessä kalat saavat aikaan tiiviimmän parven ja hait eivät uskalla hyökätä parven keskelle. Aivan samaa taktiikaa käyttävät kottaraiset ja kahlaajalinnut, ja vaikkapa sepelkyyhkyt kohdatessaan saalistajia. Yksittäinen parven jäsen ei välttämättä tiedä että joukossa on voimaa, mutta siitä on lajille selvä valintaetu.

Hyönteisissä on sosiaalisiksi kutsuttuja eläimiä kuten erilaiset pistiäiset, siis esimerkiksi hevosmuurahaiset tai vaikkapa mehiläiset. Ne viestivät toisilleen pesä- ja ravintopaikoista. Juhannuksen jälkeisen lämpöaallon aikaan järkytyin kun Karjalaan suuntautuneen pitkän yölinturetken jälkeen mökille palatessani huomasin hevosmuurahaisten vallaneen mökin. Niitä oli parhaan arvioni mukaan kymmeniätuhansia. Kiersin ulos katsomaan mistä ne tulivat ja kaksi leveää muurahaispolkua löytyi. Mylläsin polut parin metrin matkalta jotta niiden hajujälki katsosi. Muurahaisten pesänvaltaus oli ohi, ja sitten vaan murkut sisältä ulos ja mökin ympäri aspartamia, samaa ainetta, jota on kevytcolassa. Sen jälkeen ei näkynyt yhtään muurahaista mökissä koko kesänä. Aiemmin kesällä olin kyllä huomannut yksittäisiä hevosmuurahaisia, ja miettinyt että mikähän on niiden määrien kasvunopeus, mutta minut yllätti täydellisesti se totaalinen offensiivi, jonka ne tekivät tuona kesäisenä yönä. Jostain tai joltain muurahaiselta tuli kriittinen ”käsky” että nyt mennään! Vai tuliko?

Mehiläisten kohdalla tällaista valtauksen dynamiikkaa on tutkittu. Kun parvelle tulee tarve etsiä uusi pesä ovat tutkijat rakentaneet alueelle melkein sopivia pesiä. Maastossa on jatkuvasti erilaisia tiedustelijoita etsimässä kukkaketoa ja pesäkoloja. Yksittäinen mehiläinen löydettyään pesäkolon ilmoittaa siitä vanhassa pesässä tanssien ja siipiään värisyttäen. Tulee kilpailutilanne. Ajan kuluessa paremmalle pesälle tulee enemmän ”ääniä”. Mehiläiset siis tavallaan otavat kantaa. Pian pesän asukit ovat valinneet uuden pesän, ja kaikki siirtyvät sinne lähes kerralla. Ovatko mehiläiset varsinaisesti tietämättään ”äänestäneet” parhaan pesäpaikan?

Samanlaista toimintaa tavataan myös aivan toisenlaisissa eliöissä, limasienissä (jotka nimestään huolimatta ole sieniä). Ne vasta jänniä eliöitä ovatkin. Aktiivisessa vaiheessa ne voivat liittyä yhdeksi ”soluksi”, jossa voi olla vaikka tuhat tumaa. Limasieni tarvittaessa jakautuu kahdeksi tai useammaksi osaksi ja eri osaset voivat taas liittyä yhteen. Siitä kasvaa haaroja jotka vuorostaan jakautuvat pienemmiksi haaroiksi ja joskus muodostavat melko fraktaalin näköisen verkoston. Verkoston ravintoa löytämättömät osat vetäytyvät takaisin eliöön ja samaan aikaan uusia haaroja kasvaa toisaalla. Todella optimaalinen yhteistyöverkosto ravinnon hankkimiselle ja lopuksi lisääntymiselle.

Japanissa testattiin miten limasienet rakentaisivat rataverkoston. Tokio ja sen satelliittikaupungit kuvattiin ravintotäplin kasvualustalle. Muutamassa tunnissa limasienet olivat löytäneet optimaalisen verkoston, joka vastasi ihmisen rakentamaa rataverkostoa, minkä laskemiseen meni kuukausia. Ei hassumpi suoritus limasieneltä vaiko -sieniltä!

Ryhmää hyödyntävää sosiaalisuutta käyttävät myös arojen laumanisäkkäät, sudet ja hyeenat ja kädelliset mukaan lukien ihmiset. Oliskohan tälläisellä laumautumisella tärkeä osuus kaikenasteisen älykkyyden kehittymisessä?
Siinäkin ryhmä on tavallaan yksilöä tärkeämpi.

Jos tarkastellaan hieman itsekeskeisesti ihmistä, on eri osien käden, silmien ja aivojen koordinoinnilla ollut ilmeisen tärkeä osa älykkyyden kehittymisessä. Mutta ehkä kaiken tärkeintä on ollut eri aivosolujen välinen yhteistyö. Yksittäinen aivosolu tuskin tietää mitään. Mutta yhdessä ja niiden välisen tiedostamattoman kommunikaation avulla ajattelemme ja ymmärrämme että tiedostamme. Ehkä se aivosolujen ”päiden” yhteenlyöminen tuotaa positiivisia ajatuksia. On aivankuin pässämme olisi virtuaalinen muurahaispesä.

Harry

---

Kalojen älykkyys?

1.10.2014 klo 10.28, kirjoittaja Harry Lehto
Kategoriat: Astrobiologia , Elämä , Yleinen

Kävin äsken verkolla. Oli siellä pari pientä lahnaa ja yksi kilon painoinen säyne. Niin ne lahnat on vähän merkillisiä. Sellaisen voi löytää uudelleen seuraavana päivänä samasta verkosta. Jotenkin tuntuu ettei sitä ole siunattu älyn lahjoilla tai sitten ehkä se onkin vaan niin paikkauskollinen kala, että kiertää samaa lenkkiä kuusiston salmen pohjamudassa murkinaa etsien.

Niin mutta ne ahvenet! Kesällä kun onkii ahvenia, niin on melko jännää että suuresta parvesta se parven suurin hotkaisee ekaksi madon ja siihen piilotetun koukun. Sitten nousee toiseksi suurin ahven ja silleen. Ei se järjestys ole aina ihan tarkka mutta kuitenkin yleensä isoimmat katoaa pinnan päälle ekaksi. Luulisi kavereiden miettivän että mihin nuo isosisarukset tai tädit ja sedät katosivat kun niitä ei enää näy. Jotenkin vaikuttaa ahvenen kannalta melko älyvapaalle touhulle. Ovatko ne jotenkin yksinkertaisia? Mitenkähän älykkäitä ne oikeastaan ovat?  Toisaalta onko haukea pakenevan salakkaparven monikertainen hyppinen veden pintaa pitkin jokinlaisen älyn sanelemaa vai pitäisikö sen tulkita refleksin omaiseksi pakotoiminnaksi? Enpä osaa sanoa. Kalat on askarruttavia.

Nisäkkäitä ja lintuja pidetään älykkäinä. Toisia enemmän ja toisia vähemmän. Älykkyyden määritteleminen onkin melko tärkeä seikka silloin kun yritetään etsiä älykkäitä sivilisaatiota ja niitä pyörittäviä eliöitä. Verrattuna muihin nisäkkäisiin ihminen pystyy etusormiotteeseen, pitämään tavaroita etusormen ja peukalon välissä, puhumaan ja kommunikoimaan abstrakteilla käsitteillä, kirjoittamaan, hallitsemaan tulta, rakentamaan kaukoputkia ja lukemaan blogeja. Ovatko nämä välttämättömiä seikkoja muiden maailmojen älykkäille sivilisaatioille? Oikeastaan me olemme aika jäävejä tämän määritelmän suhteen. Koirat ja linnut eivät kovin hyvin pärjää peilikokeessa, mutta voiko älykkyyden määritelmänä olla että pitäisi tajuta että peilissä on oma kuva?  Peili on varsin keinotekoinen ja ihmisen tekemä laite. No luonnossa peilikuvan voi kylläkin tavallaan nähdä peilityynen lammen pinnasta, mutta ei siitäkään helposti. Toisalta koiraeläimistä susilla ja delfiineillä sekä joillakin linnuilla on selvää yhteispeliä saalistaessa. Jos osataan pelata koordinoidusti porukan kesken niin se masukin tulee täyteen helpommin. Luovutaan jostain yksilöllisestä tavoitteen maksimoinnista yhteisen hyvän takia – koska se on loppujen lopuksi parempi. On mielenkiintoista havaita miten ihmisenkin sosiaalinen älykkyys tuntuu ottaneen takapakkia runsaan puolen vuosisadan aikana, koska halutaan olla niin yksilöllisiä. Yleisestikin maailman menoa seuratessa ihmettelee välillä tosiaan onko ihminen oikeasti se luomakunnan älykruunun haltija, vai onko evoluutio käänytynyt kohti ahvenkaltaisuutta. Ehkä joku lähes totaalikatastrofi nollaisi taas tilannetta ja antaisi muille eliöille mahdollisuutta kehittyä älyllisesti.

Kesällä hain vesinäytteitä Littoistenjärvestä tässä kotini lähettyvillä. Katseskelin niitä ikäiselläni tutkimusmikroskoopilla. Pimeätaustaisella faasikontrastilla näkökenttä näyttää toisinaan vähän samalta kuin tähtitaivasta katselisi, paitsi että välillä tulee reunan takaa esiin mitä hienompia ja kummallisemman näköisiä eliöitä. Päädyin sitten seuraamaan rataseläintä (Rotifera) ja sitä miten se näytti jahtaavan tohvelieläintä (Euglena sp). Syntyi sellainen vaikutelma että tohvelieläin kävi kamppailua elämästä ja kuolemasta. Olikohan se tietoista pakenemista? Siis ”tajusiko” yksisoluinen tohvelieläin ihan oikeasti että joku koettaa syödä sitä. Rataseläin oli pitkään tohvelieläimen mitan saaliinsa perässä. Kymmenen minuutin jahtaamisen jälkeen rataseläin luovutti ja tohvelisankari pääsi pakoon. Laittoi kyllä miettimään mikä on eliöille tietoista toimintaa ja mistä kohtaa se yksilön älykkyyden raja pitäisi oikeastaan vetää?

---

Perspektiiviä luonnontieteisiin ja maailmankuvaan

20.9.2014 klo 12.48, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia , Elämän keitaita

Viimeisten vuosikymmenien aikana luonnontieteellinen tieto on lisääntynyt räjähdysmäisesti. Tiedon lisääntymisessä on se hauska ominaisuus että se ei tule koskaan valmiiksi – jokainen uusi tieto tuo aina mukanaan useampia uusia kysymyksiä, ja tietämisen taso kasvaa joka suuntaan, korkeutta, syvyyttä ja leveyttä, eksponentiaalisesti.  Tiedon lisääntyminen heijastuu myös ihmisten maailmankuvaan. Luonnontieteellisen maailmankuvan perusteet opitaan koulussa. Kouluopetuksen kautta suuri osa väestöstä – ainakin Suomessa  – tietää että maailmankaikkeus on saanut alkunsa alkuräjähdyksessä, jossa syntyneestä materiasta ja energiasta on kehittynyt avaruus suurine rakenteineen, galaksit, tähdet ja planeetat. Koulussa opitaan –  jonkun verran – fysiikkaa ja kemiaa – opitaan luonnonlait ja alkuaineet. Opitaan jonkun verran Maapallon olosuhteista, tiedetään planeetan ja ilmakehän perusrakenne. Tiedetään myös että kaikki elävät lajit täällä maapallolla ovat kehittyneet evoluution kautta, ja tiedetään millaista geneettinen materiaali on ja miten se määrää eliöiden perinnölliset ominaisuudet.

Koulussa opitaan tiedon palasia – mutta nykyopetuksessa ei juurikaan opeteta sitä miten nämä palaset liittyvät toisiinsa ja miten suuret kehitysprosessit ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Suurten kehitysprosessien keksinäisiä riippuvuuksia ei edes täysin tunneta eikä ymmärretä tieteellisesti, mutta tieto niistäkin lisääntyy, pala palalta. Niiden ymmärtäminen yksittäiselle henkilölle on kuitenkin vaikeaa siksi  se että  ihmisen oma muisti, kokemusmaailma ja aikaperspektiivi ovat kovin lyhyet. Lyhyen perspektiivimme takia olemme myös taipuvaisia pitämään nykytilannetta jokseenkin vakiona ja itsestäänselvänä. Ihmisen on vaikea kuvitella maailmaa joka olisi toisenlainen kuin tämä missä elämme – on vaikea kuvitella edes toisenlaisia, alkeellisempia yhteiskuntia, sellaisia kuin ihmisen yhteiskunnat olivat ehkä pari sataa, tai pari tuhatta vuotta sitten – saati sitten maailmaa jossa esi-isämme elivät kymmeniä tuhansia tai miljoonia vuosia sitten.  On myös vaikea kuvitella olosuhteita, ilmastoa ja lajistoa jotka olisivat hyvin erilaiset kuin nyt – siitä huolimatta että tiedämme että nämä kaikki ovat moneen kertaan muuttuneet, totaalisesti, maapallon historian aikana. Muutosten totaalisuutta, ja toisaalta niiden hitaita aikaskaaloja on vaikea hahmottaa. On vaikea ajatella mantereiden liikkuvan tai vuoristojen kohoavan, kun ne tapahtuvat parin senttimetrin vuosivauhdilla. On vaikea myös kuvitella sitä että joskus taas kaikki on muuttunut hetkessä, jonkun katastrofin pyyhkiessä pois suuren osan ekosysteemiä tai jopa lajistoa. Ihminen on taipuvainen näkemään maailman – ja  etenkin luonnonvaraisen maailman – jotakuinkin muuttumattomana. Kuitenkin ainoa pysyvä asia planeetalla, aina, on ollut muutos.

Näinä päivinä muutoksen vauhti on kiihtynyt. Tieto lisääntyy nopeasti, sen myötä ihmisen käsitys maailmasta muuttuu nopeasti – ja myös itse maailma näyttää muuttuvan käsittämättömän nopeasti. Ilmasto muuttuu, ympäristö muuttuu, lajisto muuttuu (vaikka näitäkin muutoksia on vaikea havaita normaalissa arki-ympäristössä).  Ihmisen oma asema kaikkien ekosysteemien hallitsijana ja asuttajana on täysin muuttunut viimeisen viidenkymmenen vuoden aikana, ja ihmisen elämäntapa on täysin muuttunut. Tiedon käsittely ja välitys mullistuvat uusien tekniikoiden myötä. Lääketiede muuttuu, uudet tutkimusmenetelmät avaavat aivan uuden tarkkuustason havaintoja ihmisruumiin eri osiin ja sen terveyden tai sairauden tutkimukseen ja hallintaan. Muuttuvan teknologian ja tiedon aikana koko maailmamme on suuren muutosprosessin alaisena.

Tässäkin muuttuvassa ajassa tieto tulee meille palasina. Jopa tutkijoille – niille jotka tietoa tuottavat – tieto näyttäytyy palasina, jopa ehkä pienempinä, joskin tarkempina palasina kuin suurelle yleisölle, koska tutkijoiden tieto fokusoituu aina yhä kapeampiin (joskin syvällisempiin) kysymyksiin. Tässä fragmentoituneen tiedon maailmassa on vaikea hahmottaa kokonaisuutta ja rakentaa kokonaista maailmankuvaa: miten eri prosessit ja tapahtumat liittyvät toisiinsa – mitä kaikkia seurauksia on sillä että tietyt olosuhteet muuttuvat – mihin suuntaan kokonaisuus kehittyy, mitkä ovat muutokset lyhyellä ja pitkälla aikavälillä. Suuret dynaamiset kokonaisuudet – kuten eliökunnan kehitys, ilmasto, yhteiskunnallinen tilanne, tai talous – ovat hyvin monitahoisia, monimutkaisia, takaisinkytkettyjä mutta myös kaaottisia kokonaisuuksia. Niiden syy-seuraus-suhteet eivät ole (ainakaan täysin) ihmisen hallittavissa – eivätkä ehkä edes ymmärrettävissä – mutta ne ovat hyvin mielenkiintoisia ja tärkeitä tuntea.

Kokonaista luonnontieteellistä maailmankuvaa voimme hahmottaa vain ymmärtämällä eri kehitysprosessien ajallista jatkumoa ja niiden keskinäisiä riippuvuuksia ja vuorovaikutuksia. Koko maailman luonnontieteellistä historiaa ei täysin tunneta eikä ymmärretä – tunnetut yksityiskohdat vähenevät sitä mukaa mitä pidemmälle historiaan katsotaan. Palasista kuitenkin voidaan rakentaa kokonaiskuvaa siitä miten meidän maailmamme on syntynyt ja kehittynyt, ja siitä miksi se on tänä päivänä juuri sellainen kuin se on. Tämä on nykyajan maailmanselitys-oppi.

Tämän kokonaiskuvan hahmottamiseksi olemme tuottaneet Aikavaellusreitin. Aikavaellus on 13,7 km pituinen, Tuorlan observatoriolta Turun yliopistolle kulkeva vaellusreitti joka toimii maailmankaikkeuden historiaa kuvaavana aikajanana. Yksi kilometri reitillä vastaa miljardia vuotta, ja yksi metri miljoonaa vuotta ajan historiassa. Reitin varrelle on merkitty messinkisten informaatiolaattojen avulla maailmankaikkeuden, Maan ja eliökunnan historian merkittävimmät tapahtumat; laatat on kiinnitetty joko punagraniittisiin merkki-paaluihin tai reitin varrella oleviin kallioihin. Reitin informaatiosisältö tuotettiin Turun yliopiston eri laitosten yhtesityönä vuonna 2011. Merkintöjä reitin varrella on nyt yhteensä n. 80. – mutta informaatio-sisältöä voisi kasvattaa rajattomasti.

Aikavaelluksella ihmiset voivat konkreettisesti havaita suurten kehitysprosessien keskinäisen jatkuvuuden, miettiä niiden syys-seuraussuhteita, ja ihmetellä niiden ajallisia mittakaavoja. Kuvaavaa mittakaavoille on se että koko 13,7 kilometrin pituisella reitillä Maa-planeetan osuus on 4,56 km, elämän historian osuus n. 4 km, hapellisen ilmakehän osuus n. 2 km, monisoluisen elämän osuus n. 1 km, maalla elävien eläinten osuus n. 500 m, nisäkkäisen olemassa olon osuus n. 60 m, ihmisen lajin olemassaolon osuus 20 cm, ja ihmisen kulttuurihistorian osuus 1 cm. Totaalijääkausia esiintyy matkan varrella kahteen otteeseen, jopa 200 metrin matkalla, ja viimeisin jäätiköitymisen aika esiintyy viimeisen 6 metrin matkalla. Meren pinnan korkeus vaihtelee matkan varrella n. 200 metrin verran ylös ja alas.

Uskon että tämä esitystapa voi antaa yleisölle  ymmärtämisen kokemuksia siitä miten maailma on kehittynyt, ja millainen se on tänään.

---

Ihmisen muuttuva maailma

30.8.2014 klo 10.47, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

---

Ajan taju

26.8.2014 klo 22.40, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia