Arkisto

Elämän synnyn puuttuva linkki löytyi

16.9.2016 klo 18.17, kirjoittaja Harry Lehto
Kategoriat: Astrobiologia , Elämä , Elämän keitaita

Tämän tapainen otsikko on tämän päivän Turun Sanomissa.

Tulee vähän mieleen, oliskohan ollut joskus vuosisata sitten, kun löydettiin puutuva linkki sitä ja tätä. Niin kuin asiat etenisivät jonkinlaisissa hyppäyksissä. Tässä on apina ja plot sitten on ihminen ja oho – tässä nyt löytyi se apinaihminen tai ihmisapina – se puuttuva linkki. Samalla tavoin kun pohditaan elämän syntyä, niin jossain kohtaa ”se” ei ole elämää ja jossain kohtaa ”se” on. Entä se ”puuttuva linkki” plipplop, nyt se muuttui. Hyvä otsikko muuten.

Asiasta kerrotaan myös Turun Yliopiston uutisissa. Asiasisältö on molemmissa uutisissa kuitenkin sama.

Uutisessa kerrotaan ROSETTA-satelliitissa olevan COSIMA mittalaitteen Nature-lehdessä hiljattain julkaisuista tuloksesta. Taisi olla sama online versio, jossa kerrottiin uusia tietoja Kuun synnystä. No joka tapauksessa. COSIMA on aikalentomassaspektrometri (TOF-SIMS) ja siinä on mukana myös mikroskooppi. COSIMA kerää ensin komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkon vieressä matkatessaan komeetan pölyä muutaman päivän kerrallaan. Mittalevyt (3x 1x1cm²) tuodaan laitteeseen sisälle ja niihin kertyneet pölyhiukkasten koot ja sijainnit mitataan ja samalla nimetään yksilöllisesti: niille tulee etunimi ja sukunimi. Etunimi on pääasiassa eurooppalainen nimi ja sukunimi on ulkomaalaisillekin lausuttavissa oleva suomalainen järven nimi. Hiukkasia on jo nimetty yli 20000. Mikroskoopin erotuskyky on 10 mikrometriä ja suurimmat hiukkaset ovat lähes millin kokoisia. Kuvatuista valitaan tutkittavat hiukkaset rakenteen ja ulkonäön perusteella siten, että saadaan hyvä kokonaiskuva hiukkaspopulaatiosta. Tämä on ensimmäinen laite jolla on kerätty ja katsottu ehjiä komeetan hiukkasia.

Valittuihin hiukkasiin ammutaan indium ioneista muodostuva säde. Se kuorii pois hiukkasten pintakerroksen, josta irronneet ionit ja molekyylit kiihdytetään mittalaitteeseen, jonka avulla voidaan laskea hiukkasen lentoaika, jonka perusteella voidaan laskea ionin tai molekyylin massa.

COSIMAn mittauksissa havaittiin, että 7 isossa hiukkasessa on erityisen mielenkiintoinen piirre. Niissä oli suuri määrä ioneita jotka koostuivat lyhyistä hiilivedyistä C+,CH+,CH2+, CH3+, C2H2+ jne. Niitä oli paljon enemmän kuin viereisissä hiukkasissa tai mittalevyjen taustaspektrissä. Nämä massaspektrit yksityiskohtineen muistuttavat spektriä, joka mitattiin esimerkiksi Murchinsonin meteoriitin epäliukoisista orgaanisesta aineesta, ja poikkesi merkittävästi siitä mitä mitattiin testilaboratoriossa kevyistä liukoisia orgaanisista aineista. Itse asiassa kevyet komeettaperäiset orgaaniset aineet (aminohapot, karboksyylihapot, jne.) puuttuvat kokonaan COSIMAn mittauksista. Miten tämä pitäisi ymmärtää?

Komeetta 67P/C-G:n kiinteässä aineessa on epäliukoista orgaanista ainetta, kerogeenien kaltaista, suurta, tarkemmin määrittelemätöntä molekyylimassaa. Sieltä puuttuvat ”välimuotomolekyylit”, joiden olemassaolo olisi odotettavaa, jos pienillä liukoisilla molekyyleillä ja isoilla molekyyleillä olisi jonkinlainen kehitysjatkumo. Tämän seurauksena voidaan nyt päätellä, että suuret orgaaniset molekyylit ja pienet molekyylit ovat syntyneet eri aikaan, tai eri tavoilla Aurinkokunnan kehityksen alkuaikoina.

Turun Yliopistosta tässä tutkimuksessa ovat mukana tämän blogin pitäjät (Kirsi ja Harry Lehto) sekä Boris Zaprudin, ynnä ilmatieteenlaitokselta Johan Silén ja Jouni Rynö.

Niin ja niitä linkkejä puutuu vielä jokunen.

Ja ihan lopuksi pari linkkiä

http://www.ts.fi/uutiset/paikalliset/2781942/Turkulaiset+tutkijat+saattoivat+tormata+puuttuvaan+linkkiin+Maan+elaman+synnyssa

http://www.utu.fi/fi/Ajankohtaista/mediatiedotteet/Sivut/komeetta-antaa-uutta-tietoa-maan-elaman-syntyvaiheista.aspx

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature19320.html

2 kommenttia “Elämän synnyn puuttuva linkki löytyi”

Pentti S. Varis sanoo:

24.9.2016 19:22

COSIMA -massaspektrometri näyttää hyvin monimutkaiselta (hienosäätöiseltä). Ja Rosettan matka alkoi jo 2004. Kymmenen vuotta meni ennen kohteen löytymistä!

https://www.google.fi/search?q=rosetta+cosima&biw=1152&bih=585&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwjJpfDCs6jPAhXIEywKHaujC2UQsAQIJQ#imgrc=6UFLlGtsQB-IpM%3A

Vastaa
1. Harry Lehto sanoo:
  
  24.9.2016 20:30
  
  Kiitos kysymästä, Rosetta luotain tosiaan lähetettiin matkaan 2004, yli kymmenen vuotta sitten. Matka oli pitkä ja kylmä. Luotaimen instrumentit olivat paria lyhyttä hetkeä lukuun ottamatta pitkässä unessa eli kytkettynä pois päältä. Vuoden 2014 elokuussa luotain saapui sitten parasta mahdollista reittiä pitkin komeetan viereen missä se on nyt keikkunut noin kaksi vuotta. Kesän 2014 lopussa mittalaitteita alettiin herätellä henkiin. Koska luotain on itsessään jo monimutkainen ja sen kyydissä on runsaat parikymmentä laitetta, meni kaikkien herättämisessä ja alkumittauksissa sekä kalibroinneissa oma aikansa. Itse COSIMA on hieno laite ja esim sen säätämisen helpottamiseksi meillä on Maan pinnalla identtinen kopio, joka rakennettiin samaan aikaan kuin alkuperäinen. Olemme nyt tämän parin vuoden aikana keränneet monia massaspektrejä (viimeksi tänään) joten uusia tuloksia tullaan kuulemaan vastaisuudessakin.
  
  Vastaa

Vastaa Peruuta vastaus

Toisenlaista opetusta

1.9.2016 klo 00.11, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Tässä yhä monimutkaistuvasssa maailmassa tiede ja teknologia etenevät suurin harppauksin. Uusia hienoja löytöjä julkaistaan harva se päivä kaikilla tieteen aloilla, tieteellinen maailmankuva laajenee ja tarkentuu. Teknologia tuottaa lisää sovelluksia ja menetelmiä, uusia ratkaisuja vanhoihin ongelmiin, ja tekee elämän entistä helpommaksi ja turvallisemmaksi. Ja edistys on hyvää ja positiivista, tekee maailman koko ajan paremmaksi, ainakin periaattessa, ja mahdollisesti. Mutta tämä viimeksi mainittu mahdollisuus ei kuitekaan ole tieteen vastuulla, vaan ”päättäjien” – siis kaikkien meidän kansalaisten jotka polittiikan välityksellä valitsemme mitä tiedettä täällä tehdään, mihin sillä pyritään ja miten sen tuloksia käytetään: millaista maailmaa ja yhteisteiskuntaan sen avulla rakennetaan. Jos tieteen tekeminen vaatii paljon tietoa ja ymmärrystä, niin sitä vaatii myös tietoyhteiskunnan vastuullinen kansalaisuus. Se edellyttää että meidän väkemme – ja erityisesti nuoret ikäluokat – pyrkisivät entistä paremmin ymmärtämään sitä miten maailma tai yhteiskunta toimii, kehittyy ja muuttuu, miten syy- ja seuraussuhteet vaikuttavat eri ilmiöiden sisällä, puhutaanpa sitten globaalista eriarvoisuudesta, ylikansoituksesta, ilmastonmuutoksesta tai jatkuvan talouskasvun periaatteista. Tai avaruustutkimuksesta, evoluutiosta ja siihen vaikuttavista tekijöistä, tai ihmiskunnan roolista ja tulevaisuudesta tällä planeetalla.

Erityisesti tieteessä asiat pitää ymmärtää perusteistaan lähtien, ja mielellään jopa jonkun verran laajasti ja poikkitieteellisesti. Mutta pelkkä perusteiden ymmärtäminen ei riitä kovinkaan pitkälle, eikä edes kova ja sitoutunut työn tekeminen, vaikka nuo ovatkin näinä aikoina tieteen tekemisen perusedellytyksiä. Näiden lisäksi tieteen tekemiseen tarvitaan, tarvittaisiin, myös ihmettelyä, haltioitumista, kyseenalaistamista, luovuutta. Ja avoimuutta ja jakamista, suunnan kyselemistä, seurauksien arvioimista.

Tarvittaisiin sitä että tiede olisi hauskaa, ja innostavaa, ja vapaata. Vanha työläs yksityiskohtien junnaaminen, oppiminen ja puurtaminen ei jaksa oikein kiehtoa nuorisoa kaiken nykyisen viihteen ja fantasian rinnalla. Yhä useampi nuori jättää tieteen oppimisen kokonaan ”jonkun muun” murheeksi.

Ehkä tieteen oppimiseen ja tekemiseen tarvittaisiin kokonaan uudenlaista näkökulmaa ja asennetta. Lienee niin että meidän koulutusjärjestelmämme pitäisi se asenne jostakin löytää ja kehittää.

Tähän suureen haasteeseen ehdottelemme täältä Turusta uudenlaisia oppimisvälineitä ja menetelmiä. Nyt kun teknologian avulla voidaan luoda kaikenlaisia virtuaalitodellisuuksia meidän ympärillemme – kuten esimerkiksi palleroisia satuolentoja pompsahtamaan eteemme mistä tahansa puskasta – niin sen avulla voidaan tuoda myös koko maailman tieteelliset ulottuvuudet ja historian hurjat kehitysvaiheet eläviksi, tai ainakin näkyviksi ja (lähes) käsinkosketeltaviksi nuorten maailmaan.

Turussa on olemassa ”Aikavaellus”-reitti, eli koko maailman historiaa kuvaava 13,8 km pitkä vaellusreitti. Tämän aikajana -idean perusteella olemme nyt suunnitelleet koko luonnonhistorian opetuspaketin, jossa luonnon suuri tarina”herätetään eloon” digitaalisesti. Aikavaelllus-reitin eri aikapisteille luodaan kuvitukset – moniin kohtiin esimerkiksi täyden ympyrän panoraamakuvat jotka näyttävät miltä maailma näytti tuohon aikaan. Eliökunnan kummallisuudet – joita alkaa ilmestyä aikakirjoihin vasta 500 viimeisen vuosimiljoonan aikana – ilmestyvät polun varteen kukin oikeissa ilmiasuissaan, luonnollisessa koossa, virtuaalikuvina. Luokkahuoneisiin vietynä tämä opetusmateriaali sisältää animoituja tarinoita ja 3-ulotteisia malleja esimerkiksi planeettakunnista, joita koululainen pääsee kääntelemään ja katselemaan kaikilta kulmilta. Hän myös pääsee tarkkailemaan miten mantereet ovat liikkuneet planeetan pinnalla ja törmäilleet toisiinsa, miten vuoristot ovat syntyneet ja kuluneet pois. Hän pääsee itse kokeilemaan kuvaruudulla myös planeetan ilmakehän ja ilmaston säätämistä, tai vaikka elämän syntyä ja eliökunnan evoluutiota.

Näiden visuaalisten ja selitettyjen todellisten tarinoiden toteuttaminen edellyttää sitä että me kouluttajat ensin mietimme mitä hurjia juttuja luonnontieteestä pitäisi norisolle kertoa – ja sitten pelintekijät kertovat sen kuvallisessa, animoidussa ja vuorovaikutteisessa muodossa. Onneksi meillä täällä Turuss on yksi maailman parhaista pelilalaboratorioista.

Mikä tärkeää, niin oppimismateriaalin perään laitetaan hauskoja pelejä tai simulaatioita– hauskanpitoa ei pidä unohtaa (huom: otetaan vastaan hyviä peli-ideoita). Ja mikä vielä tärkeämpää: kunkin oppipaketin taakse laitetaan filosofista ja eettistä pohdiskelua siitä mitä tämä merkitsee meidän olemassaolomme tai arvomaailmamme kannalta. Samantyyppiset materiaalit tuotetaan sitten myös planetaarioihin ja museoihin…

No niin, olikohan tuo nyt vain yhden tiedekasvattajan toiveuni?? Toivottavasti ei pelkästään sitä, sillä tämän sisältöinen hakupaketti lähti eilen H2020 hakuun. Mukana 10 Euroopan maata, 14 partneri-instituuttia.

9 kommenttia “Toisenlaista opetusta”

Heikki sanoo:

1.9.2016 09:36

Upea uni, mutta mikä on H2020?

Vastaa
1. Kirsi Lehto sanoo:
  
  1.9.2016 10:31
  
  H2020 on EUn iso rahoitusohjelma — isoja hakemuksia, isoja rahoituksia, mutta vaikea saada.
  
  Vastaa
Sisko Kuhmonen sanoo:

1.9.2016 17:46

Pelkkä hakuprosessikin taisi olla iso. Lycka till! Jospa se sieltä lohkeaa.

Vastaa
1. Kirsi Lehto sanoo:
  
  1.9.2016 18:08
  
  .. pitää vaan yrittää. Toivotaan parasta…
  
  Vastaa
Juhani Harjunharja sanoo:

1.9.2016 21:51

Tärkeä kirjoitus.

Elämme tosiasiallisesti avaruutemme yhdellä kovasti kivisellä tähden kiertolaisella, planeetalla, joka on sikäli erikoinen, että sille on kehittynyt noin 4 miljardin vuoden aikana näinkin monimuotoinen elämä. Tämä on niin pienemmän kuin suuremmankin ”kolmannen simpanssin” syytä tiedostaa ja omaksua reippaasti tasapainoisempi ja tasa-arvoisempi tapa kohdella ”avaruusalustamme” ja sen muuta elämää ja toisiamme. Kunhan tuokin oppi menisi niin perin juurin tiiviisti meidän ja tulevien ihmisolioiden mentaalijärjestelmään, että pystyisimme hillitsemään keskinäiset riitelymme ja valmistelut tuhoamaan toisiamme ja muuta elämää. Työtä siis riittää myös astrobiologiankin suhteen ja sen saamiseksi perusopetuksen piiriin luonnolliseksi opiksi muun opetuksen rinnalle. 🙂

Vastaa
1. Kirsi Lehto sanoo:
  
  1.9.2016 22:59
  
  Hyvin sanottu.
  
  Vastaa
Pentti S. Varis sanoo:

2.9.2016 20:47

Juhani Harjunharja kirjoitti: ”Kunhan tuokin oppi menisi niin perin juurin tiiviisti meidän ja tulevien ihmisolioiden mentaalijärjestelmään, että pystyisimme hillitsemään keskinäiset riitelymme ja valmistelut tuhoamaan toisiamme ja muuta elämää.”

Kunpa ihmisille selkeästi kerrottaisiin heidän erimielisyytensä pääsyy, niin erimielisyys-ilmiö voitaisiin käsittää arvokkaana biodiversiteetin osana sen sijaan että ruvettaisiin heti tukkanuottasille.

Neuron-lehdessä julkaistiin 2013 tutkimus, jossa osoitettiin eri ihmisten aivojen kognitiivisen alueen rakenteen ja ”langoitusten” olevan niin erilaiset, että he eivät voi ajatella eivätkä toimia keskenään samalla tavalla

https://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130206131048.htm

Miten monta tuhotointa onkaan alkanut ja on parhaillaan alkamassa tietämättömyydestä, joka koskee tätä yksinkertaista sääntöä,”erimielisyysperiaatetta”, jonka tutkimus on viimeinkin(!) paljastanut..

Vastaa
1. Kirsi Lehto sanoo:
  
  2.9.2016 23:03
  
  Tuota noin. Kait ihmisten erilaisuus on myöskin rikkaus, ei pelkästään ongelma. Ei kait rauhanomainen rinnakkaiselo vaadi sitä että ihmiset ovat samanlaisia — ei edes korreloi sen kanssa, ei ainakaan siinä tapauksessa että olisivat kaikki samalla tavalla agressiivisia… Jonkin muun laista ymmärtämistä tässä tarvitaan…
  
  Vastaa
Pentti S. Varis sanoo:

7.9.2016 22:34

Kirsi kirjoitti: ”Tarvittaisiin sitä että tiede olisi hauskaa, ja innostavaa, ja vapaata. Vanha työläs yksityiskohtien junnaaminen, oppiminen ja puurtaminen ei jaksa oikein kiehtoa nuorisoa kaiken nykyisen viihteen ja fantasian rinnalla. Yhä useampi nuori jättää tieteen oppimisen kokonaan ”jonkun muun” murheeksi.

Ehkä tieteen oppimiseen ja tekemiseen tarvittaisiin kokonaan uudenlaista näkökulmaa ja asennetta. Lienee niin että meidän koulutusjärjestelmämme pitäisi se asenne jostakin löytää ja kehittää.”

Martinlaakson lukion matematiikan lehtori Pekka Peura on innovoinut opetusmetodia, jolla on jo tuhansia toteuttajia ympäri Suomea

https://www.google.fi/#q=pekka+peura+martinlaakson+lukio

Hieman saman tapaista menetelmää fysiikassa ja osin kemiassakin käytin vuodesta -85 vuoteen -11, vaikka perustavimmat ongelmat ratkesivat vasta 90-luvun lopulla. Mutta yrittäessäni tehdä menetelmästäni julkista eräs vaikutusvaltainen, toisenlaisen opetusideologian omaksunut dosentti (?)kieltäytyi yhteistyöstä ja teilasi täysin ajatukseni. Ollessaan perinteisestä poikkeava eivät edes Dimensio-artikkelini herättäneet ymmärrystä. Seuraavassa on ensin jotain muuta, minkä jälkeen seuraa Pekka Peuralle esittämäni selostus

https://disqus.com/by/penttisvaris/

Mielestäni Kirsin esittelemiä näkökulmia ja käyttämääni kvantitatiivista metodia voisi sopivasti yhdistellen käyttää hyvin opetuksen syventäjänä ja elävöittäjänä sekä oppilaita normaalia pulpetin kulutusta enemmän innostavana.

Vastaa