Hiiri muuttaa kesyyntyessään ulkonäköään

Ihmisten kesyttämät ja jalostamat eläimet hevosista sikoihin ja koirista lampaisiin ovat erinäköisiä kuin villit esivanhempansa. Ulkonäköseikat eivät ole pelkästään lajikohtaisia, vaan samanlaisia muutoksia on tapahtunut useilla lajeilla.

Esimerkiksi kaniineilla, koirilla ja sioilla on valkoista karvoitusta, luppakorvat ja lyhyempi kuono kuin villeillä sukulaisillaan. Ilmiötä kutsutaan kesytyssyndroomaksi (domestication syndrome).

Hiirikin on kesyyntynyt, vaikka siitä ei ole ihmiselle ihmeemmin hyötyä, pikemminkin päinvastoin. Tutkijat ovat nyt todenneet, että ihmisasutusten nurkissa rapistelevissa hiirissä on havaittavissa samanlaisia muutoksia kuin tarkoituksella kesytetyissä eläinlajeissa.

Anna Lindholmin johtama ryhmä on tutkinut Zürichin yliopistossa kotihiirtä, Mus musculus domesticus, ja sen populaatiota kaupungin lähistöllä sijaitsevassa navetassa. Kymmenessä vuodessa lajin edustajille on ilmestynyt turkkiin valkoisia laikkuja ja niiden kuonot ovat muuttuneet tylpemmiksi.

"Vähitellen hiiriltä katosi pelko meitä kohtaan ja ne alkoivat osoittaa merkkejä kesyyntymisestä. Se on tapahtunut täysin ilman ihmisen tekemää jalostusta, seurauksena säännöllisestä oleskelusta meidän lähettyvillämme", toteaa Lindholm, joka on tutkinut tyhjässä navetassa asustavia hiiriä jo 15 vuoden ajan.

Kesytyssyndrooman jäljille alettiin päästä 1950-luvun lopulla, kun neuvostotutkija Dimitri Beljajev kesytti Siperiassa kettuja. Hän valikoi jokaisesta pentueesta kesyimmät yksilöt ja vähitellen niiden käyttäytyminen alkoi sukupolvesta toiseen muuttua. Ne eivät enää pelänneet ihmisiä, vaan muuttuivat kesyiksi kuin koirat.

Samalla niiden ulkomuodossa tapahtui muutoksia. Punertavaan turkkiin ilmestyi valkoista, niiden kuono lyheni, korvat alkoivat lerpattaa ja hännät kiertyä kippuralle kuin suomenpystykorvalla.

Ilmiön on todettu johtuvan solutason muutoksista alkionkehityksen alkuvaiheessa. Hermostopienan kantasolut erikoistuvat aikaa myöten huolehtimaan erilaisista kehon ja hermoston tehtävistä. Kesyyntymisen myötä tapahtuvat muutokset sekä käyttäytymisessä että ulkomuodossa voidaan jäljittää samoihin kantasoluihin.

Hiiriä tutkimalla saadaan viitteitä myös muiden, ihmiselle hyödyllisten eläinlajien kesyyntymisestä. Ihminen ei missään vaiheessa ole yrittänyt kesyttää hiirtä, koska se on pahimmillaan todellinen maanvaiva. Se on kesyyntynyt itsestään noin 15 000 vuoden kuluessa, kun ihmisen asuinsijoilta on löytynyt helposti ravintoa.

Tutkijat arvelevat, että esimerkiksi koiran kesyyntyminen sudesta sai alkunsa samanlaisesta passiivisesta suhteesta. Ihmisten lähettyvillä viihtyneet sudet muuttuivat hiljalleen vähemmän aggressiiviksi, mikä teki myöhemmän aktiivisen kesyttämisen helpommaksi.

Tutkimuksesta kerrottiin Zürichin yliopiston uutissivuilla ja se on ilmestynyt Royal Societyn Open Science -verkkojulkaisussa.

Kuva: Linda Heeb

Rajut menetelmät käyttöön: tutkijoiden villi ajatus napajäätiköiden sulamisen hidastamiseksi

Napa-alueiden jäätiköiden sulamista ja merenpinnan nousua voitaisiin hidastaa geotekniikan avulla ja sen soveltamista tulisi tutkia vakavasti, ehdottaa kansainvälinen tutkimusryhmä Nature-lehden kommenttiartikkelissa.

Vuoteen 2100 mennessä useimmat suuret rannikkokaupungit joutuvat kohtaamaan yli metrin nykyistä korkeamman merenpinnan. Esimerkiksi Guangzhouissa, Kiinassa, merenpinnan nousu puolella metrillä veisi kodin yli miljoonalta ihmiseltä ja kahden metrin nousu vaikuttaisi yli kahteen miljoonaan ihmiseen.

Jos rannikoita ei suojata, vahinkojen määrä maailmanlaajuisesti saattaa nousta 50 biljoonaan dollariin vuodessa. Vallien ja tulvasuojien rakentaminen ja ylläpito maksavat vuosittain kymmeniä miljardeja dollareita. Tutkijat uskovat, että investointi geotekniikkaan on kannattavaa.

Grönlannin ja Etelämantereen jäähyllyt vaikuttavat merenpinnan nousuun tällä vuosisadalla enemmän kuin mikään muu. Nopeimpien valtameriin kulkevien jäävirtausten hidastaminen voisi tuoda muutaman vuosisadan verran lisäaikaa ilmastonmuutoksen torjumiseksi ja rannikoiden suojelemiseksi.

"Vain muutamat erittäin nopeasti virtaavat jäätiköt Grönlannissa ja Etelämantereella kuljettavat suuren osan jäätiköistä mereen, jossa ne sulaessaan nostavat merenpinnan tasoa", kertoo John Moore, joka on Lapin yliopiston Arktisen keskuksen tutkimusprofessori ja Pekingin yliopiston johtava tutkija.

"Nämä jäätiköt ovat kooltaan kymmeniä kilometrejä suuntaansa, ja niiden vakauttaminen on houkuttelevampi kohde kuin suojavallien rakentaminen maailman rannikoille."

Mooren lisäksi Nature-artikkelin tutkimusryhmään kuuluvat Rupert Gladstone Lapin yliopiston Arktisesta keskuksesta, Thomas Zwinger Tieteen tietotekniikan keskus CSC:stä ja Michael Wolovick Princetonin yliopistosta USA:sta. Tutkimuksessa on siis vanha suomalaisvivahde.

Antarktiksen jäätikön nopeuskartta (metriä vuodessa). Valkoinen viiva näyttää, missä jäätikkö alkaa kellua. Jäätikkövirrat näkyvät nopeimmin virtaavina alueina. Pine Island (PIG) ja Thwaites (TG) -jäätiköt ovat nopeimmat. Nämä kaksi kuljettavat suurimman osan Antarktiksen menettämästä jäästä mereen.

 

Jäätiköiden sulamista voitaisiin tutkijoiden mukaan hidastaa kolmella tavalla. Ensimmäiseksi sulamista kiihdyttävän lämpimän meriveden pääsy jäähyllyjen alle voitaisiin estää penkereillä. 

Toiseksi, jäähyllyjä voisi tukea rakentamalla mereen keinotekoisia saaria siihen kohtaan, missä jäähyllyt alkavat kellua. 

Kolmanneksi, jäätiköt liukuvat niiden pohjalla olevan ohuen vesikerroksen päällä ja jäätiköiden virtaamista voisi hidastaa kuivaamalla niiden pohjakallion joko johtamalla veden muualle tai jäädyttämällä sen. 

"Kehittyneet jää/valtamerimallinnukset auttavat arvioimaan esitettyjen ideoiden tehokkuutta", kertoo sovellusasiantuntija Thomas Zwinger.

Näiden esitettyjen toimien mittakaavat ja kustannukset ovat verrattavissa nykyisiin suuriin maa- ja vesirakennushankkeisiin, mutta lisähaasteen tuovat pitkät etäisyydet ja napa-alueiden karut olosuhteet. 

Keinotekoisia saaria on rakennettu esimerkiksi Hong Kongin uudelle lentokentälle, Norjassa vettä johdetaan jäätikön alta kalliotunneleita pitkin vesivoimalaitokseen ja Grönlannissa nopeimmin virtaavan jäätikön eteen rakennettavan penkereen pituus olisi vain viisi kilometriä ja korkeus sata metriä.

Mahdollisten riskien selvittäminen, etenkin paikallisiin ekosysteemeihin kohdistuvien, vaatii huolellista kenttätyötä ja tietokonemallinnusta. Jäätiköt tarvitsevat pohjakallion kartoitusta ja sulamisnopeuden määritystä. Eteläisen jäämeren ilmastomallia pitää kehittää ja Pohjois-Atlantin virtauksia Grönlannin jäähyllyihin pitää selvittää.

Tutkijoiden mielestä suurin riski on, ettei tehdä mitään tai että nämä toimenpiteet eivät toimi. Rakennustöiden vaikutukset jäisivät pieniksi ja paikallisiksi verrattuna jäätiköiden romahtamiseen ja maailmanlaajuiseen nopeaan merenpinnan nousuun.

Jäätiköiden vakauttaminen geotekniikan keinoin ei vähennä kasvihuonekaasujen aiheuttamaa ilmaston lämpenemistä. Jäätiköiden kohtalo riippuu viime kädessä siitä, kuinka nopeasti päästöt vähenevät. Jos kasvihuonekaasujen päästövähennysten huippu saavutetaan pian, jäätiköiden säilyttämisen pitäisi olla mahdollista.

Jos päästöt jatkavat kasvuaan, tavoitteena on hallita jäätiköiden romahtamista, tasoittaa merenpinnan nousunopeutta ja helpottaa sopeutumista.  

*

Juttu perustuu Arktisen keskuksen tiedotteeseen. Otsikkokuva: CSIRO.

Suomalaisen sinivalaan tarina Jarmo Korteniemi Ti, 13/03/2018 - 15:49
Kuva: Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi
Sinivalas Kaliforniassa
Sinivalas Kalifornassa
Kartta: Jarmo Korteniemi (aineisto: Maanmittauslaitos)
Nikamien vertailu

Vajaat 76 vuotta sitten Suomen Porista löydettiin planeetan suurimman eläimen jäänteitä. On kuitenkin yhä mysteeri, kuinka ne päätyivät Satakunnan rannoille.

Oli lokakuun ensimmäinen päivä vuonna 1942. Samaan aikaan kun Karjalan kannaksella asemasodittiin, kaiveli maanviljelijä Vihtori Jokinen pellollaan Porin länsipuolella. Seutu oli alavaa entistä merenpohjaa ja usein veden vallassa. Jokinen oli ojittamassa peltojaan.

Kaivuutöiden lomassa maan seasta löytyi jotain erikoista: jättimäisen suuri luunkappale. Painoa sillä oli yli kahdeksan kiloa ja mittaa 32x31x21 cm. Ja pian maasta löytyi toinen samanlainen.

Löytö oli sen verran erikoinen, että luut toimitettiin oitis Satakunnan museoon Poriin. Sieltä ne siirrettiin Helsingin yliopiston eläintieteelliseen museoon ja todettiin suuren hetulavalaan selkänikamiksi. Lopulta toinen luista lähetettiin tarkempiin tutkimuksiin Kööpenhaminan Eläintieteelliseen museoon, jossa siihen perehtyi merieläinten asiantuntija Magnus Degerbøl. Hän vertaili löytöä museon mittaviin valaanluukokoelmiin ja määritti sen sinivalaan selkänikamaksi.

Luuhun aivan viime vuosina tutustunut arkeologi, dosentti Kristiina Mannermaa luottaa Degerbölin lajimääritykseen: "Nikama on niin valtava, ettei se oikein mikään muukaan voi olla", Mannermaa kommentoi.

Sinivalas Kaliforniassa
Ihmeteltiinkö rantautunutta sinivalasta joskus kauan sitten Porinkin rannikolla?

Sinivalas (Balaenoptera musculus) on ylivoimaisesti suurin eläin, joka planeetallamme on ikinä elänyt. Jotkut piiskahäntäiset dinosauruslajit saattoivat olla kokonaispituudeltaan useita metrejä tuotakin pidempiä, mutta niiden massa jäi reippaasti alle puoleen sinivalaasta. Sinivalas on lajina kuitenkin varsin tuore, reilusti alle 10 milj. vuoden ikäinen.

Suurimmat sinivalaat saattavat olla jopa 30-metrisiä ja painaa kunnosta riippuen 100–180 tonnia. Suhteutetaanpa: Tuo jättimäinen otus voi olla kymmenen metriä pidempi ja kaksi kertaa niin painava kuin VR:n suurimmat Sr3-tyypin veturit. Yhden ainoan sinivalaan hilaaminen matalalle kiertoradalle vaatisi 3–4 Falcon Heavy -rakettilaukaisua, tai yhden Saturn V -laukaisun. Otuksen saaminen raketin kyytiin sovittaminen olisi tietysti aivan toinen juttu.

Sinivalas Klouvin metsissä on kuin neula heinäsuovassa

Nikamat löytyivät ojaa kaivettaessa 20–30 sentin syvyydestä, mutta niiden tarkka löytöpaikka ei liene enää kenenkään tiedossa.

Aikalaislähteessä nikamien kerrotaan löytyneen Preiviikin Makholmasta, n. 1,5 km päässä rannikolta. Myöhemmässä, muisteluihin perustuvassa tekstissä taas kerrotaan "Klouvin pelloista". Näiden tietojen avulla löytöpaikan saa määritettyä kartan osoittamalle seudulle.

Sinivalas Kalifornassa
Kartta: Jarmo Korteniemi (aineisto: Maanmittauslaitos)
Yllä: Sinivalaan uloshengitys näkyy kauas. Alla: Porin nikamien oletettu löytöpaikka on merkitty vaaleanpunaisella.

Aallot liplattivat nikamien löytöpaikalla arviolta 500–1000 vuotta sitten. Tämä vastaa hyvin Mannermaan radiohiilimenetelmällä määritettämää 800–900 vuoden ikää luulle. Valas eleli siis 1100-luvulla, jotakuinkin samoihin aikoihin kun piispa Henrik kävi omalla kohtalokkaalla retkellään Suomessa.

Kun valaanluita 1940-luvulla hypisteltiin, pidettiin varmana ettei niiden ikiä saataisi määritettyä. Nikamien pinnat olivat aivan liian kuluneet, jotta tuolloin käytössä ollut, piileviin perustuva iänmäärityskeino olisi toiminut.

Ja ovathan luut pinnaltaan toki erittäin kuluneita. Kaikki selkänikamille tyypilliset ulokkeet ja haarakkeet ovat joko katkenneet tai kuluneet pois, ja pinta on kovin lohkeillut. Alla vertailu Porin nikaman (vas.) ja kokonaisen (oik.) välillä.

Nikamien vertailu

Vuonna 1947 helsinkiläinen meribiologi Sven Segerstråle uumoili juuri luiden kuluneisuuden perusteella, että merenkäynti oli luultavasti siirtänyt nikamat alkuperäiseltä paikaltaan. Mutta missä loppu luurangosta mahtaa sijaita? Luiden kulkeutuminen Porin rannoille on yhä vieläkin hämärän peitossa.

Luiden alkuperälle on kaksi selvää vaihtoehtoa. Nikamat saattavat olla merimiesten tuomia, jolloin valas on voinut elellä elämänsä vaikkapa Atlantilla. "Ehkä luut heivattiin lopulta laidan yli, kun alkoivat haista jopa merimiesten mittapuulla ylivoimaisen pahalta", Mannermaa pohtii. "Toisaalta on se eläin voinut itsekin Itämerelle eksyä."

Jälkimmäinen olisi se mielenkiintoisempi vaihtoehto. Mikäli valasjätti olisi nääntynyt niukan krillisaaliin uuvuttamana nälkään jossain Selkämerellä, sen luurangosta saattaisi joskus löytyä lisääkin. Luut voivat olla hautautuneena jossain Klouvin maastossa, tai lymytä yhä Selkämeren aaltojen alla. Alueella kaivellessa kannattaa pitää silmät auki.

Suuria hetulavalaita saapuu vesillemme aika ajoin, eikä niille yleensä hyvin käy. Suomesta on löytynyt toinenkin sinivalas. Tämän "vain" 19-metrisen (eli luultavasti nuorehkon) eläimen luuranko lepää suurimmaksi osaksi yhä Suomenlahden pohjalla. Määritystä varten nostettiin muutamia luita, ja radiohiiliajoituksen mukaan eläin saapui paikalle aivan itsenäisesti hieman yli 7000 vuotta sitten (ei "1900-luvulla" kuten Tiede-lehden artikkelissa taannoin uumoiltiin). Valaan jäänteet löytyivät NordStream-kaasuputkea asennettaessa.

Päivitys 15.3.2018 klo 13.45: Lisätty Kristiina Mannermaan kommentteja.
Päivitys 28.12.2018: Korjattu nikamien löytöpäivä.

Lähteet: Sven G. Segerstrålen tiedonanto löydöstä (Luonnon tutkija 2/1947), kalastaja Erkki Männistön muistelmia (Selkämeren Ystävät), Jättiläisen jäljillä (Tiede-lehti 1/2011), Jääkauden jälkeläiset (Ukkonen & Mannermaa, Museovirasto 2017), Helsingin yliopisto, Maannousu Suomessa (Maanmittauslaitos), sekä keskustelu dosentti Kristiina Mannermaan (Arkeologia, Helsingin yliopisto) kanssa.

Valokuvat ovat kaikki Kaliforniassa elävistä tai rantautuneista sinivalaista (Jarmo Korteniemi 2010) tai niiden osista (Kristiina Mannermaa, Mararie/Flickr). Kartan koonti Jarmo Korteniemi, topografia-aineisto ja pohjakartta Maanmittauslaitos.

Uusi palvelu tietää, millaista ilmaa hengität hetken päästä Toimitus La, 10/03/2018 - 23:16
Auto takaa
Auto takaa
Kuvaruutukopio kartasta

Pääkaupunkiseudulle on kehitetty uusi reaaliaikainen kartta, joka kertoo, millaista ilmaa hengität juuri nyt ulkona. Kartta myös ennustaa, miten ilmanlaatu muuttuu lähituntien aikana. Kartta on saatavilla Helsingin seudun ympäristöpalvelujen verkkosivuilta osoitteesta hsy.fi/ilmanlaatukartta.

 

Pääkaupunkiseudulla – kuten muuallakin Suomessa – mitataan jatkuvasti ilman laatua. Tutkimusmielessä ilmanlaatua on voitu jo aikaisemmin mallintaa tietokoneilla ja siten myös ennustaa tilanteen kehittymistä lähitulevaisuudessa perustuen säätilaan, saastepitoisuuksiin ja tilastoihin menneestä, mutta nyt tästä mallista on tehty yleisön käyttöön sopiva palvelu.

Pääkaupunkiseudun ilmanlaatukartta kertoo senhetkisen ilmanlaadun ja ennustaa lähituntien ilmanlaatutilanteen esimerkiksi oman kodin läheisyydessä tai vaikkapa työmatkan varrella.

"Uuden ilmanlaatukartan saa näppärästi myös omaan puhelimeen ja siitä voi tarkistaa ilmanlaadun liikkuessaan kaupungilla", kertoo ilmansuojeluasiantuntija Anu Kousa Helsingin seudun ympäristöpalveluista. 

"Osoitteesta hsy.fi/ilmanlaatukartta voi katsoa, miltä ilmanlaatu näyttää seuraavan noin kahdentoista tunnin aikana. Ennustetta voi hyödyntää esimerkiksi valitessaan pyöräilyreittiä työmatkalleen."

lmanlaatukartta yhdistää mittaukset, sään, päästöt ja maankäytön

HSY:n ilmanlaatukartassa visualisoidaan Ilmatieteen laitoksen kehittämän mallin tuloksia. Malli hyödyntää ilmanlaadun mittauksia sekä ottaa huomioon mm. sään, maastonmuodot, liikennemäärät, ilmansaasteiden kaukokulkeuman ja puunpolton päästöarviot.

"Uudenlaisessa reaaliaikaisessa ENFUSER-ilmanlaatumallissa yhdistetään ilmanlaadun mittaukset maankäyttö- ja säätietoihin. Lisäksi hyödynnetään perinteistä leviämislaskentaa. Mallin avulla saadaan laskettua ilmanlaatutiedot tunti tunnilta 12 x 12 metrin tarkkuudella", tutkija Lasse Johansson Ilmatieteen laitokselta kertoo.

"Uusi yhteistyössä kehitetty ilmanlaatukartta täydentää HSY:n ilmanlaatumittausten tuloksia pääkaupunkiseudulla. Tämän avulla asukkaat voivat vähentää altistumistaan ilmansaasteille. Saasteille ovat erityisen herkkiä hengitys- ja sydänsairaat, iäkkäät sekä pienet lapset", ilmansuojeluyksikön päällikkö Maria Myllynen HSY:stä sanoo.

Uuden kartan lisäksi HSY:llä on edelleen käytössä mittauksiin perustuva reaaliaikainen kartta ilmanlaadusta, joka löytyy osoitteesta hsy.fi/ilmanlaatu.

Kuvaruutukopio kartasta

Ilmanlaatukartan kehittäminen jatkuu

Ilmanlaatukarttaa kehitetään edelleen, koska esimerkiksi katupölykausi on haastavaa mallintamiselle.

Mallintamiseen saadaan tarkimmat tiedot liikenteen pakokaasuista, mutta katupölyn ja puunpolton päästötiedot ovat epävarmempia. Siten kartta voi jossain tapauksissa näyttää ilmanlaadun selvästi paikoittain paremmaksi tai huonommaksi kuin se todellisuudessa on. Kartan kehittämiseksi toivotaan käyttäjäkokemuksia myös asukkailta.

Ilmanlaatukarttaa on kehitetty Helsinki Metropolitan Air Quality Testbed (HAQT) - ja Services for effective decision making and environmental resilience (CITYZER) -hankkeissa, joiden koordinaattorina toimii Ilmatieteen laitos. Hankkeissa on mukana HSY, Haaga-Helia, Helsingin yliopisto, Tampereen teknillinen yliopisto, CLIC Innovation, Smart & Clean -säätiö sekä Emtele, Pegasor Oy, Sasken ja Vaisala Oyj.

CITYZER-hanke on saanut Tekes-rahoitusta Teollinen internet -ohjelmasta. HAQT-hanke on pääkaupunkiseudun kasvusopimuksen mukainen Smart & Clean -hanke. Se saa Uudenmaan liiton myöntämää valtion AIKO-rahoitusta alueellisten innovaatioiden ja kokeilujen käynnistämiseen. Hanke toteuttaa Uudenmaan älykkään erikoistumisen strategiaa.

*

Tämä juttu perustuu Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen.

Linnunpoikanen 127 miljoonan vuoden takaa voi olla avain evoluutioon

Jo kauan sitten sukupuuttoon kuollut Enantiornithes-niminen esihistoriallinen lintujen alaluokka eleli maapallolla mesotsooisella maailmankaudella eli 250–65 miljoonaa vuotta sitten. Linnunpoikanen oli siis "hirmuliskojen" aikalainen ja se saattaakin olla avain lintujen kehittymiseen dinosaurusten rinnalla.

Espanjasta löytyneellä pikkulinnulla oli mittaa viisi senttiä ja painoa noin 80 grammaa. Se on pienimpiä mesotsooisen maailmankauden siivekkäitä, joista on löytynyt fossiileja. Näytteenä se on erinomainen, sillä linnusta on säilynyt melkein täydellinen luuranko.

Surullista kyllä, lintu oli muinoin kuollut melkein heti syntymänsä jälkeen. Siinä vaiheessa luusto on vielä kehittymässä, joten tieteen kannalta löytö on lottovoitto. Fossiilin avulla on mahdollista tutkia poikkeuksellisen tarkasti paitsi luurangon rakennetta myös muita silloisten lintujen ominaisuuksia.

Luustosta voidaan esimerkiksi päätellä, osasiko lintu jo lentää ja tuliko se toimeen omillaan vai oliko sen pysyteltävä emonsa hoivissa.

Evoluution myötä eri lintulajeille on kehittynyt hyvin erilaisia kasvu- ja kehitystapoja. Tutkimalla näin varhaisen linnun luustoa ja sen antamia viitteitä muista ominaisuuksista saadaan tietoa siitä, mistä kaikki alkoi. Tai ainakin millaisia linnut olivat kehityksensä hyvin aikaisissa vaiheissa – sekä ikänsä että evoluutionsa kannalta.

Fossiilin pienen koon takia sen kuvantamiseen jouduttiin käyttämään synkrotronisäteilyä. Näin päästiin tarkastelemaan luiden mikrorakennetta hyvin yksityiskohtaisesti. Esimerkiksi linnunpoikasen rintalastan todettiin olleen vielä suurimmaksi osaksi rustoa. Jos lintu olisi pystynyt lentämään, sen olisi pitänyt olla jo lujaa luuta.

Samasta lintujen alaluokasta tunnetaan muutamia muitakin fossiileja. Kun niitä vertailtiin tuoreimpaan löytöön, kävi ilmi, että jo evoluution ensiaskelet olivat saaneet aikaan merkittäviä eroavaisuuksia eri lajien kehityksessä.

"Uusi löytö ja vastaavat muualta maailmasta tehdyt tarjoavat meille vilauksen dinosaurusten aikana eläneiden muinaisten lintujen maailmasta. On hämmästyttävää huomata, kuinka monet nykyisin elävillä linnuilla esiintyvät piirteet olivat kehittyneet jo yli 100 miljoonaa vuotta sitten", toteaa tutkimukseen osallistunut Luis Chiappe.

Pikkutirpasta kerrottiin Manchesterin yliopiston uutissivuilla ja Fabien Knollin johdolla tehty tutkimus on ilmestynyt Nature Communications -tiedejulkaisussa.

Piirros: Raúl Martín / Kuva: Dr. Fabien Knoll

Kovien pakkasten seuraus: Suomi on nyt jään ympäröimä

MODIS-kuva 3.3.2018, osa kuvasta 250 m resoluutiolla
MODIS-kuva 3.3.2018, osa kuvasta 250 m resoluutiolla
MODIS-kuva 3.3.2018, 1000 m resoluutio

Sodankylän Arktisessa avaruuskeskuksessa vastaanotetaan muun muassa NASAn satelliitissa olevan MODIS-instrumentin kuvia, ja ne ovat viime päivinä näyttäneet konkreettisesti, miten Suomea ympäröivät merialueet ovat jäätyneet. Ilman jäänmurtajia maamme olisi nyt motissa.

 

Tuoreet satelliittikuvat näyttävät selvästi, miten pakkaskausi on jäädyttänyt merialueet Itämerellä Suomen ympärillä ja kuinka koko Suomi on lumen peitossa.

Vaikka tilanne vaikuttaa tukalalta, ei se ole mitenkään erikoinen:  "Jäätilanne on melko tyypillinen tilanne keskimääräiseksi muodostuvalle jäätalvelle", selittää jääasiantuntija Jouni Vainio Ilmatieteen laitoksen tiedotteessa.

"Kuvissa näkyy, kuinka Perämereltä 'valuu' jäitä Merenkurkun läpi Selkämeren luoteisosaan ja samalla Perämeren pohjoisosaan aukeaa Puolikuuksi kutsuttu railo. Siellä näkyy selkeästi myös vilkkaimmat laivaväylät."

Ilmatieteen laitoksen Arktisen avaruuskeskuksen tehtävänä on tuottaa tärkeää tietoa pohjoiselta pallonpuoliskolta.

Apuna tässä ovat Maata kiertävät satelliitit, jotka lähettävät kuvia allaan näkemästä maastosta; osa satelliiteista näkee kuten ihmisen silmä, osa pystyy kuvaamaan myös pimeässä ja pilvien läpi tutkan avulla.

Tärkein Sodankylässä vastaanotettava satelliitti on Nasan Terra, jonka MODIS-instrumentti on erittäin pätevä havaintolaite. Sen tänään 3.3. ottama kuva on suurennettuna otsikossa ja kokonaisuudessaan alla.

MODIS-kuva 3.3.2018, 1000 m resoluutio

Arktisessa avaruuskeskuksessa tuotetaan myös arktisen alueen turvallisuuden kannalta tärkeitä operatiivisia palveluita.

Satelliittien välittämää tietoa voidaan hyödyntää esimerkiksi meteorologisissa palveluissa, tulvaennustejärjestelmissä, jääpalveluissa sekä meriliikenteessä. Yksi keskeisimmistä sovellutuksista on Itämeren jäätilanteen seuranta talvimerenkulun tarpeisiin.

"Reaaliaikaisessa seurannassa satelliittidata vastaanotetaan Sodankylän yli lentävältä satelliitilta, jonka jälkeen datasta jalostetaan lopputuote, joka siirretään välittömästi Itämerellä operoivan jäänmurtajan komentosillalle", kuvailee keskuksen johtaja Jouni Pulliainen.

Suomen jäänmurtajia operoi Arctia Oy, jonka kaikki murtajat ovat juuri nyt merillä. 

Viimeisimpänä joukkoon liittyi keskiviikkona 28.2.2018 monitoimimurtaja Nordica, joka avustaa parhaillaan meriliikennettä Suomenlahdella.

Perämerellä ja Merenkurkussa avustavat jo Kontio, Otso, Polaris, Urho ja Fennica, ja itäisellä Suomenlahdella Voima ja Sisu. Kaikki Arctian jäänmurtajat avustavat nyt laivaliikennettä Suomen merialueilla.

”Suuntaamme Saaristomeren läpi kohti Suomenlahtea. Matkalla katsastamme mm. Förbyn ja Taalintehtaan väylien kunnon. Suomenlahdella toiminta-alue kattaa aluksi merialueet Kantvikista itään”, kertoo monitoimimurtaja Nordican päällikkö Jyri Viljanen Arctian tilannetiedotteessa.

 

Jäänmurtaja Otson komentosilta. Kuva: Tim Bird.

Nyt tiedetään, miksi kuolleet ankylosaurukset ovat maha ylöspäin – laksoosi-intolerantit voivat aavistaa syyn

Ankylosaurus. Piirros:  Julius Csotonyi
Ankylosaurus. Piirros:  Julius Csotonyi

Anylosauruksia on löydetty varsin paljon maha ylöspäin, mikä on herättänyt ihmetystä. Kanadalaistutkijat ovat nyt simuloineet asiaa ja löytäneet selityksen: paisutus ja kelluminen eivät ole hyvä yhdistelmä.

Ankylosaurus oli liitukaudella elänyt dinosaurus, joka on monille tuttu Jurassic Park -elokuvasta tai Matkalla dinosaurusten kanssa -TV-sarjasta. Se oli varsin suuri, kenties jopa 10,7 metriä pitkä, 1,2 metriä korkea ja 1,8 metriä leveä dino, jonka massa saattoi olla neljäkin tonnia.

Huomattavaa tässä hirmuliskossa oli myös sen paksu panssarikuori: se saattoi olla paksuimmillaan jopa 35 senttimetriä. Sen hännän päässä ollut luunuija saattoi olla jopa 45 cm leveä – siis varsin hurja tappamisväline.

Ruokavalioltaan ankylosaurus oli kasvinsyöjä, ja etenkin myöhäisellä liitukaudella Pohjois-Amerikan länsiosissa, missä oli subtrooppinen, lämmin ja kostea ilmasto, ne uiskentelivat varsin paljon ruokaa etsiessään. Ja kenties myös hyvikseen.

Vaikka ankylosaurusten fossiileja on löydetty muualtakin, on varsin moni Amerikasta tai Kanadasta löytynyt fossiili ollut "väärinpäin", siis maha ylöspäin. Tämä on herättänyt kovasti ihmetystä.

Nyt Kuninkaallisen Tyrrellin paleontologian museon tutkija Donald Henderson, Kanadan luonnonhistoriallisen museon Jordan Mallon ja Valdosan yliopiston Colleen McDonough sekä W.J. Loughry ovat keksineet syyn maha-ylöspäin-kuolemiin.

Tuoreessa artikkelissaan he ovat laskeneet kuolleiden ankylosaurusten massakeskipistettä. Paksu panssari tekee vedessä kelluvista dinoista varsin epästabiileita, koska yläpuolella on varsin paljon massaa. 

Kun kuollut raato alkaa mädäntyä, se saattaa alkaa paisua sisällä kehittyvien kaasujen vuoksi. Aina silloin tällöin samanlaista paisumista havaitaan rantaan ajautuneissa valaissa, jotka saattavat jopa räjähtää (huom: kuolleiden valaiden lähelle ei kannata mennä!).

Jokainen laktoosi-intoleranttikin tietää, miltä tuntuu silloin, kun kaasua alkaa kehittyä. Vaikka raadoissa kaasun kehittyminen johtuu eri syystä, on tuloksena vatsan seudun – siis kelluessa alaosan – paisutusta.

Näin on siis käynyt myös vainajoituneille ankylosauruksille, jolloin niiden massakeskipiste on siirtynyt selvästi ylöspäin. Siksi siis esimerkiksi joen kuivalta maalta veteen huuhtomat tai tulvan vuoksi kellumaan nousseet dinot ovat kääntyneet ylösalaisin.

Todistaakseen hypoteesinsa tutkijat simuloivat tietokoneella normaalien ja paisuneiden ankylosaurusten käyttäytymistä, ja tulos oli selvä: kaasumahainen dino on kelluessaan epästabiili, ja kellahtaa siksi helposti ylösalaisin.

Kun se huuhtoutuu näin kuivalle maalle ja vähitellen fossiloituu siihen, on löydös tietysti myös maha ylöspäin.

(Huom: Euoplocephalus oli anodontosauruksen tapaan ankylosauruksen lähisukulainen.)

Suru-uutinen: villihevoset ovat kadonneet Markus Hotakainen Ti, 27/02/2018 - 07:39

Eivät villihevoset yhtäkkiä ole hävinneet maailmasta, vaan käsitys przewalskinhevosesta viimeisenä aidosti villinä hevoslajina on ilmeisesti väärä.

Mongolian aroilla laiduntava przewalskinhevonen on saanut kieltäkääntävän nimensä venäläiseltä kenraalilta Nikolai Prževalskilta, joka löysi ne 1880-luvun alussa Gobin autiomaan vuoristoseuduilta. Laji tunnetaan myös aasianvillihevosena ja mongolianvillihevosena.

Geneettisen tutkimuksen perusteella lajin kantamuotona on Kazakstanissa asustaneen botai-kansan noin 5 500 vuotta sitten kesyttämä hevonen. Jos tulos pitää paikkansa, maailmassa ei ole enää ainuttakaan villihevosta. Samalla on selvinnyt, että yleinen käsitys nykyisen kesyhevosen polveutumisesta botai-kansan hevosista on yhtä lailla väärä.

"Se oli iso yllätys", sanoo tutkimukseen osallistunut Sandra Olsen Kansasin yliopistosta. "Kun aloitimme kaivaukset botai-alueilla vuonna 1993, olin varma, että olimme löytäneet varhaisimmat kesyhevoset. Yritimme osoittaa käsityksen oikeaksi, mutta DNA-tutkimusten perusteella botai-kansan hevoset eivät olekaan nykyisen hevosen vaan przewalskinhevosen esivanhempia."

Kaikki nykyisin elävät "villihevoset" ovat siis villiintyneet ihmisen ammoin kesyttämistä hevosista. Tällaisia ovat myös Pohjois-Amerikan mustangit, jotka polveutuvat espanjalaisten aikoinaan uudelle mantereelle tuomista ratsuista.

Kazakstanista löytyneiden hevosenluiden ja -hampaiden avulla tehtyä fylogeneettistä eli polveutumishistoriaa koskevaa tutkimusta täydennettiin eri puolilla Euraasiaa eläneiden hevosten perimästä saaduilla tiedoilla. Lisäksi sitä verrattiin sekä muinaisten että nykyisten hevosten aiemmin julkaistuihin genomeihin. Samalla kun przewalskinhevosen historia selvisi, kesyhevosen alkuperä jäi hämärän peittoon.

Yhtenä todisteena siitä, että botai-kansa todella onnistui kesyttämään hevosen, on entisaikojen asuinsijoilta löytyneiden luiden suuri määrä. Muinainen kansa ei viljellyt maata vaan eli pitkälti hevosenlihan varassa. Tutkijoiden mukaan metsästys olisi pian saanut villien hevosten laumat hupenemaan ja asuinpaikkaa olisi ollut pakko vaihtaa melko tiuhaan. Botai-kansan on kuitenkin todettu pysytelleen pitkään samoilla seuduilla.

Arkeologit ovat myös löytäneet merkkejä hevosaitauksista sekä saviastioista jälkiä maidosta. Nykyisessä Kazakstanissa hevosia lypsetään edelleen ravinne- ja vitamiinipitoisen maidon saamiseksi.

Przewalskinhevosen oletetaan polveutuneen botai-kansalta karanneistä yksilöistä. Sittemmin rotu on villiintynyt ja säilyttänyt villihevosille tyypillisiä piirteitä kuten pystyn harjan ja harmaanruskean värityksen, joka on tuttu luolamaalausten esittämistä hevosista. Ulkoiset ominaisuudet ovatkin yksi syy, miksi tutkijat ovat pitäneet przewalskinhevosta aitona villihevosena.

Laji julistettiin luonnosta kadonneeksi jo vuonna 1969 ja kaikki nykyisin elävät noin 2 000 przewalskinhevosta polveutuvat 15 yksilöstä, jotka otettiin kiinni 1900-luvun alussa.

Fylogeneettisestä tutkimuksesta kerrottiin Kansasin yliopiston verkkosivuilla ja se on julkaistu Science-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Alan Outram

Tutkija kuuntelee lohen sisäkorvan ääniä ja pääsee syvälle kalojen maailmaan Jari Mäkinen Pe, 23/02/2018 - 12:38

Lohikalojen vaellusta voi seurata kuuntelemalla ekologista dataa. Kun tiedot käännettään ääniksi, voivat tutkijat kuunnella kalojen liikkumista valtameresta vaellusjokiin ja joesta toiseen – ääni vie lähes kalojen mukaan polskimaan idaholaiseen lohijokeen.

Tutkimuksen kohteena oli Yhdysvaltain Idahossa sijaitseva Snake River, 1740 kilometriä pitkä Columbiajoen suurin ja pisin sivujoki.

Joki on tunnettu lohikaloistaan, mutta ihmisen toiminta muuttaa joessa elävien Chinook-lohien vaellusreittejä olennaisesti. Näiden reittien muutosten ymmärtämiseksi tutkijat keräävät yksityiskohtaista tietoa lohien liikkumismalleista laajalta alueelta ja lyhyissä aikajaksoissa.

Yksi keino jäljittää lohien vaellusta on tutkia lohen tasapaino- ja kuuloelimen kemiaa.

Olennaisessa osassa on otoliitiksi kutsuttu sisäkorvan tasapainokivi, jonka toiminnasta kertovat nauhoitukset sisältävät tietoa siitä, missä kala on liikkunut ja kuinka kauan pysynyt aloillaan.

Tilastolliset välineet eivät riitä vangitsemaan yksityiskohtia kalan liikkeistä. Visuaalisesta analyysistakin tulee nopeasti liian monimutkaista tulkittavaksi, joten tutkijaryhmä päätti ottaa kokonaan erilaisen lähestymistavan: sonifikaation.

Muuttamalla tietoja ääneksi, pystyy jopa asiaan vain vähän tutustunut kuulija tulkitsemaan monimutkaista dataa. Menetelmä tarjoaa uuden mahdollisuuden käsitellä suuria tietomassoja koskevaa ns. big dataa.

Idean sonifikaation käytöstä lohivaelluksen hahmottamiseen sai Tampereen yliopistossa parhaillaan vierailijaprofessorina oleva Jonathan Middleton. Hän on tästä juuri Heliyon-tiedelehdessä julkaistun tutkimuksen tekijöistä yhdessä Idahon yliopiston, Eastern-Washingtonin yliopiston ja Virginian yliopiston tutkijoiden kanssa.

Jo aiemmin Middleton on käyttänyt sonifikaatiota tutkimuksen apuna. Hän on jopa säveltänyt musiikkia punapuun DNA:n pohjalta ja tehnyt molekyylisävelmiä proteiinin rakenteesta.

Kuten aiemmin, työ tuotti paitsi kiinnostavaa lisätietoa tutkimuksesta itsestään, niin myös tavasta hahmottaa tietoa.

Tutkimusryhmä testasi menetelmäänsä esittämällä äänidataa kouluttamattomille kuuntelijoille. Tulokset osoittavat, että kuuntelijat ovat kaikkein herkimpiä arvioimaan äänenkorkeutta ja äänensävyä.

Tutkijat esittivät äänidataa kuulijaryhmälle visualisoinnin kanssa ja ilman sitä. Tulosten mukaan kuuntelijat erottivat kalojen liikkeet paremmin ilman visualisointia. Tämä osoittaa, että ääni on yksinään tehokkaampi tapa välittää tietoa lohien liikkumisesta.

Lohiääniä voi kuunnella ja kalojen liikettä katsella tutkimusryhmän tekemällä videolla:

Norsut ovat persoonia aivan kuten ihmiset

Norsuja Sri Lankassa. Kuva: Leonora Enking
Norsuja Sri Lankassa. Kuva: Leonora Enking

Harva tulee ajatelleeksi, että myös norsuilla on persoonallisuus, mutta niin vain on – aivan kuten ihmisillä. Turun yliopiston tutkijoiden mukaan Aasian norsujen persoonallisuusluokat olivat tarkkaavaisuus, sosiaalisuus ja aggressiivisuus.

​Ihmiset ovat tunnetusti erilaisia persoonallisuuksiltaan, ja ihmisen persoonallisuus voidaan jakaa viiteen eri persoonallisuusluokkaan. Myös eläinten käytös eroaa yksilöiden välillä: jotkut yksilöt ovat rohkeampia, kun taas toiset muita sosiaalisempia tai aggressiivisempia. 

"Tällaisia johdonmukaisia käyttäytymiseroja kutsutaan persoonallisuudeksi", kertoo juuri julkaistun norsututkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Martin Seltmann Turun yliopiston biologian laitokselta.

"Persoonallisuuden tutkimus on tähän asti keskittynyt ihmisten lisäksi muun muassa kädellisiin, lemmikkeihin ja eläintarhayksilöihin, tai suhteellisen lyhytikäisiin lajeihin. Ihmisten lisäksi tutkimukset muista pitkäikäisistä eläinlajeista, jotka elävät luonnollisessa ympäristössään, ovat harvinaisia."

Turun yliopiston tutkijat tarkastelivat Myanmarin työläisnorsupopulaatiota ja totesivat, että Aasian norsujen persoonallisuus voidaan jakaa kolmeen persoonallisuusluokkaan: tarkkaavaisuuteen, sosiaalisuuteen ja aggressiivisuuteen. Tutkimuksessa havaittiin, että persoonallisuus koostui sekä naaras- että urosnorsuilla näistä kolmesta persoonallisuusluokasta. 

"Tarkkaavaisuus kuvaa sitä, miten norsu toimii ja havainnoi ympäristöään. Sosiaalisuus kertoo, miten paljon norsu hakeutuu toisten norsujen ja ihmisten seuraan, ja miten suosittuja seurustelukumppaneita norsut itse ovat. Aggressiivisuus osoittaa, miten vihamielisesti norsu käyttäytyy muita norsuja kohtaan, ja miten paljon se puuttuu toisten norsujen sosiaaliseen kanssakäymiseen."

Norsun ja ihmisen elämänkaaret muistuttavat toisiaan

Tutkijat tarkastelivat yli 250 työläisnorsun persoonallisuutta niiden luonnollisessa ympäristössä Myanmarissa. 

"Nämä norsut tekevät töitä puuteollisuudessa, jossa ne kuljettavat tukkeja paikasta toiseen", Seltmann kertoo.

"Tämä on hyvin ainutlaatuinen tutkimusympäristö ja -populaatio, joka mahdollistaa useiden satojen norsujen tutkimisen."

Jokainen norsu työskentelee mahoutin eli niin sanotun norsuajajan kanssa. Tämä sosiaalinen suhde voi kestää norsun koko eliniän ajan. Siksi mahout tuntee norsunsa käytöksen hyvin tarkkaan ja voi antaa yksityiskohtaista tietoa sen persoonallisuudesta. 

"Tapasimme norsuja, jotka olivat esimerkiksi selvästi uteliaampia ja rohkeampia kuin toiset. Ne saattoivat yrittää vaikkapa varastaa vesimeloneja, joita oli tarkoitus käyttää palkkioina."

Tutkijat keräsivät aineistoa norsujen persoonallisuudesta kyselytutkimuksen avulla Myanmarissa vuosina 2014–2017 osana turkulais-brittiläistä norsututkimusohjelmaa.

Kysymykset esitettiin mahouteille ja heidän piti arvioida norsun käyttäytymistä 28 piirteen mukaan. Mahoutit arvioivat asteikolla yhdestä neljään, käyttäytyykö norsu harvoin vai usein tietyn piirteen mukaisesti.  

"Norsulla on paljon samanlaisia piirteitä ihmisen kanssa elinkierrossaan ja käyttäytymisessään", sanoo tutkimukseen osallistunut tutkija Mirkka Lahdenperä.

"Norsut muun muassa elävät hyvin pitkään ja synnyttävät kerrallaan vain yhden poikasen, joka tarvitsee sekä äidin että muiden naaraiden huolenpitoa hyvin pitkään syntymänsä jälkeen. Molemmat lajit elävät monimutkaisissa sosiaalisissa ympäristöissä, joka on mahdollisesti yksi syy, miksi myös persoonallisuusrakenne on kehittynyt monimutkaiseksi."

Tutkimus tuo lisätietoa siitä, miten persoonallisuus on kehittynyt pitkäikäisissä, hyvin sosiaalisissa lajeissa. Aasian norsujen persoonallisuuden tutkimus voi myös auttaa lajin suojelussa ja helpottaa populaation hoitoa ja ylläpitoa.

Lisäksi tutkimustieto voi parantaa norsuyksilöiden hyvinvointia Myanmarin työläisnorsupopulaatiossa.