torstai 31. tammikuuta 2013

Vallankumouksellinen uusi teoria pimeästä aineesta


Oslon yliopiston fyysikot ovat kehittäneet uuden matemaattisen mallin selittämään pimeää ainetta.

Fermi-LAT luotaimen ottama kuva universumin gammasäteilystä. Keskellä oleva punainen alue on linnunradasta peräisin olevaa säteilyä. Linnunradan keskus on suunnilleen kuvan keskellä.

Pimeän aineen uskotaan selittävän tähtien ja galaksien liikkeen ja universumin näkyvän aineen koossa pysymisen. Kukaan ei kuitenkaan tiedä mitä pimeä aine on. Nyt Oslon yliopiston astrofyysikot ovat kehittäneet uuden matemaattisen mallin selittämään pimeää ainetta.

"Etsimme uutta jäsentä hiukkasperheeseemme pimeän aineen selittämiseksi. Tiedämme sen olevan hyvin erikoislaatuisen. Ja me olemme löytäneet uskottavan selityksen," apulaisprofessori Are Raklev kertoo.

Astrofyysikot ovat laskeneet, että 80 % maailmankaikkeuden massasta on pimeää ainetta. Painovoiman ansiosta pimeä aine ja tavallinen näkyvä aine pysyy kasassa.

"Pimeän aineen hiukkasten on oltava joko hyvin painavia tai sitten niitä on oltava valtava määrä. Neutriinot täyttävät muut pimeän aineen vaatimukset, mutta ne ovat aivan liian keveitä."

Nyt Are Raklev yrittää osoittaa, että pimeä aine koostuu gravitinoista. Se on hiukkanen, jota on kohdeltu epäreilusti jo vuosien ajan. Ja mitä gravitinot ovat? Pidä nyt tiukasti kiinni: gravitinot ovat gravitonien supersymmetrisiä partnereita. Tai vielä tarkemmin:

"Hypoteettinen gravitino on hypoteettisen gravitonin supersymmetrinen partneri. Niinpä on mahdotonta ennustaa hypoteettisempaa hiukkasta," Raklev nauraa. (Blogissaan hän kirjoittaa etsivänsä pimeää ainetta myös sohvansa alta! Höh, rakkikoiruli on löytänyt sohvan alta vain lisää koiria!)

Jotta voisimme ymmärtää, miksi Raklev uskoo pimeän aineen koostuvan gravitinoista, on syytä palata pari askelta takaisinpäin.

Vaihe 1: Supersymmetria

Fyysikot haluavat tietää onko maailma supersymmetrinen vai ei. Supersymmetria tarkoittaa sitä, että aineen ja voimien välillä on symmetria. Jokaista erilaiselle elektronille ja kvarkille on olemassa vastaava raskas supersymmetrinen partneri. Supersymmetriset hiukkaset luotiin heti alkuräjähdyksen jälkeen. Mikäli jotkut niistä ovat vielä olemassa, niin ne voivat muodostaa pimeän aineen.

"Gravitonin uskotaan välittävän painovoiman, aivan kuten fotoni - valohiukkanen - välittää sähkömagneettisen voiman.Vaikka gravitonit ovat massattomia, niin gravitinot voivat painaa paljonkin. Mikäli maailma on supersymmetrinen ja gravitonit ovat olemassa, niin silloin myös gravitinot ovat olemassa. Tämä on puhdasta matematiikkaa."

Rakkikoirulin buffaus: Raklev antaa tässä ymmärtää, että (tavallinen) fotoni välittää sähkömagneettisen voiman. Tämä on harhaanjohtavaa, sillä sähkömagneettisen voiman aiheuttaa virtuaalinen (kuvitteellinen) hiukkanen, jota kutsutaan fotoniksi. Se ei siis ole sama hiukkanen, jonka energiaa kasvit hyöndyntävät fotosynteesissä. Kts. esim. Hawking: Ajan lyhyt historia, s. 92.  

On kuitenkin pieni mutta. Fyysikot eivät kykene osoittamaan gravitinojen ja gravitonien suhdetta, ennenkuin he onnistuvat yhdistämään kaikki voimat.

Vaihe 2: Luonnonvoimat

Fyysikkojen unelmana on yhdistää kaikki luonnonvoimat yhden teorian alle. Viime vuosisadan puolessa välissä fyysikot havaitsivat, että sähkö ja magnetismi ovat saman luonnonvoiman osia. Tätä voimaa kutsutaan sähkömagnetismiksi. Kaksi muuta voimaa ovat heikko ja vahva ydinvoima. 1970-luvulla sähkömagnetismi yhdistettiin heikkoon ja vahvaan ydinvoimaan. Tätä voimien yhdistämistä kutsutaan hiukkasfysiikan standardimalliksi.

Neljäs luonnonvoima on painovoima. Se on voimista heikoin.

Ongelmana on se, että fyysikot eivät ole kyenneet yhdistämään painovoimaa muihin luonnonvoimiin. Mikäli fyysikot joskus onnistuvat yhdistämisessä, niin silloin heillä on yhtenäinen kuva maailmasta. Fyysikot kutsuvat sitä kaiken teoriaksi (Theory of Everything, ToE).

"Jotta voisimme yhdistää painovoiman muihin kolmeen luonnonvoimaan, meillä täytyisi olla gravitaation kvanttiteoria. Tämä tarkoittaa sitä, että me tarvitsemme teorian, jossa gravitoni on osa atomin ydintä."

"Mikäli supersymmetria on totta, niin silloin fyysikot osaavat selittää miksi maailmassa on pimeää ainetta. Juuri se on työssäni niin mielenkiintoista," Raklev nauraa.

Nyt hän väittää, että pimeä aine koostuu gravitinoista. "Supersymmteria yksinkertaistaa kaiken. Jos kaiken teoria on olemassa eli kaikki neljä luonnonvoimaa voidaan yhdistää, niin silloin gravitinojen täytyy olla olemassa."

"Pian alkuräjähdyksen jälkeen oli olemassa hiukkaspuuro, jossa hiukkaset törmäilivät toisiinsa. Gluonit törmäsivät toisiin gluoneihin ja lähettivät gravitinoja. Kun maailmankaikkeus oli vielä plasmaa alkuräjähdyksen jälkeen, syntyi suuri määrä gravitinoja. Niinpä meillä on seitys niiden olemassaololle."

Tähän asti fyysikot ovat nähneet gravitinot ongelmallisina. He ovat uskoneet, että supersymmetria ei voi toimia, koska niitä on liian paljon.

"Sen vuoksi fyysikot ovat pyrkineet poistamaan gravitinot teoreettisista malleistaan. Me kuitenkin olemme löytäneet uuden selityksen, joka yhdistää supersymmetrian gravitinoista koostuvaan pimeään aineeseen. Mikäli pimeä aine ei ole stabiilia, mutta kuitenkin pitkäikäistä, on mahdollista selittää kuinka pimeä aine koostuu gravitinoista."

Vanhoissa malleissa pimeä aine oli aina ikuista. Tämä teki gravitinoista ongelmallisia. Raklevin uudessa mallissa niiden elinikä ei ole enää rajaton. Kuitenkin niiden elinikä on hyvin pitkä, jopa pidempi kuin universumin. On kuitenkin suuri ero rajattoman eliniän ja yli 15 miljardia vuotta kestävän eliniän välillä. Rajallisen eliniän aikana gravitinojen on muututtava muiksi hiukkasiksi. Tämä muutosefektin me voimme mitata. Ja muutos selittää mallin.

"Uskomme, että lähes kaikki pimeä aine koostuu gravitinoista. Selitys löytyy mutkikkaan matematiikan takaa. Olemme kehittämässä erikoismalleja, joilla voidaan laskea näiden teorioiden seuraukset ja me voimme ennustaa, kuinka hiukkasia voidaan kokeellisesti havaita."

Tutkijat yrittävät nyt testata tätä ja selittää sitä, miksi näitä uusia hiukkasia ei ole vielä havaittu CERNin kokeissa.

"Toisaalta, pitäisi olla teoreettisesti mahdollista havaita niitä avaruusluotaimesta."

Yksinkertaisin tapa havaita gravitinoja, olisi tutkia mitä tapahtuu, kun kaksi hiukaksta törmää avaruudessa ja muuntuu toisiksi hiukkasiksi, kuten fotoneiksi tai antiaineeksi. Ongelmana on kuitenkin se, että gravitinot eivät törmäile.

"Onneksi gravitinot eivät ole täysin stabiileja. Joskus ne muuntuvat muiksi hiukkasiksi. Me voimme ennustaa tällaisen muutoksen aiheuttaman havaintosignaalin. Muutos saa aikaan gammasäteilyä."

"Toistaiseksi olemme havainneet vain kohinaa. Mutta yksi tutkimusrhmä kertoo havainneensa ylimääräisen heikon gammasäteen linnunradan keskustasta. Heidän havaintonsa saattaa sopia malliimme," Raklev sanoo.

Eli meillä on hypoteettisen hiukkasen (gravitoni) hypoteettinen supersymmetrinen partneri (gravitino). Gravitoni selittää painovoiman. On kuitenkin pieni ongelma. Sitä ei ole koskaan havaittu. Mutta sen uskotaan olevan olemassa, koska sillä on havaittava vaikutus: painovoima. Eli tieteen piirissä on luvallista uskoa näkymättömiin ja kuvitteellisiin entiteetteihin. Mutta tähän on lisättävä pieni varaus. Näiden entiteettien on oltava yhteensopivia naturalistisen filosofian kanssa. Niiden on oltava ainehiukkasia. Ei haittaa, vaikka niitä ei koskaan havaittaisi. Usko ainehiukkasten olemassaolosta riittää, koska se on tieteellinen selitys.

Painovoimaa selitetään myös avaruuden kaareutumisella. Avaruudessa oleva massa aiheuttaa avaruuden kaareutumisen ja saa aikaan painovoimana tuntemamme ilmiön. On kuitenkin pieni ongelma. Massaa ei voi olla olemassa ilman painovoimaa. Massa aiheuttaa avaruuden kaareutumisen, joka aiheuttaa painovoiman, jonka vuoksi aine saa massan. (Kuu putoaa kohti Maata ja Maa kohti Aurinkoa). Kyseessä on kuitenkin piirileikki, joka tunnetaan myös toisella nimellä: kehäpäätelmä. Mutta ei se haittaa. Se on tiedettä.



Lähde:

http://www.apollon.uio.no/english/articles/2012/4_dark_matter.html


Ensimmäinen evoluution tuottama keinotekoinen entsyymi


Minnesotan yliopistossa on luotu ensimmäistä kertaa keinotekoinen entsyymi käyttämällä suunnattua evoluutiota.

3-D rakennekuva ohjatun evoluution tuloksena syntyneestä entsyymistä ( RNA-ligaasi). Kaksi harmaata palloa ovat sinkki-ioneja. (University of Minnesota)

Professorit Burckhard Seelig ja Gianluigi Veglia, sekä jatko-opiskelija Fa-An Chao yhdessä työryhmänsä loivat Seeligin laboratoriossa uuden entsyymin suunnatulla evoluutiolla. Seelig uskoo entsyymin muistuttavan varhaisella Maapallolla olleita entsyymejä, kun elämä alkoi kehittyä.

Testit osoittavat, että entsyymi (RNA ligaasi, joka yhdistää kaksi RNA-molekyyliä) toimii kuten luonnon entsyymi, vaikka se on hyvin erinäköinen ja paljon huterampi.

Maailmalla pieni joukko keinotekoisia entsyymejä kehittäviä tutkimusryhmiä käyttää älykästä suunnittelua (rational design) ja tietokoneita proteiinien rakentamiseen. Mutta Seeligin laboratorio käyttää suunnattua evoluutiota. "Tietojeni mukaan meidän entsyymimme on ainoa kokonaan koeputkessa tuotettu keinotekoinen entsyymi, joka on syntynyt luonnonvalinnan ja evoluution periaatteiden mukaisesti," Seelig sanoo.

Älykäs entsyymisuunnittelu perustuu ennakkotietoon entsyymin ulkonäöstä ja toiminnasta. Sen sijaan, ohjatussa evoluutiossa valmistetaan suuri joukko proto-proteiineja, joista valitaan parhaimmin halutun toiminnon toteuttavat uuden proteiinisukupolven raaka-aineiksi ja uudelle valintakierrokselle. Prosessia jatketaan, kunnes entsyymi on kehittynyt niin pitkälle, että haluttu toiminto saavutetaan. Tällöin lopputulosta ei rajoita entsyymin ennakoitu rakenne.

"Aivan kuten luonnossa, niin jokaisesta sukupolvesta vain kelpoisimmat jäävät henkiin," hän selittää. Tässä tapauksessa (kelpoisin) uusi entsyymi liittää yhteen kaksi RNA-molekyyliä.

"Se on vähän sama asia, kuin kirjoituskoneiden antaminen apinoille," Seelig kertoo. "Yksi apina ja yksi kirjoituskone ei tuota mitään älykästä. Mutta kun apinoita ja kirjoituskoneita on tarpeeksi, niin lopulta joku niistä kirjoittaa "ollako vai eikö olla". Arpajaiset tarjoavat toisen analogian. "Ostamalla paljon arpoja voit lisätä voittamisen todennäköisyyttä."

Kuten kaikki proteiinit, niin uusi RNA-ligaasikin koostuu aminohappoketjusta, joka on laskostunut kolmiulotteiseen muotoon. Mutta siihen yhtäläisyydet loppuvatkin. Luonnon entsyymit - ja kaikki proteiinit - on valmistettu α-kierteistä ja β-laskoksista. Seeligin entsyymissä noita rakenteita ei ole. Niiden sijaan se rakentuu kahden metalli-ionin ympärille ja se on hyvin hutera. "Keinotekoisella entsyymillä on hyvin epätavallinen rakenne ja käyttäytyminen," Seelig sanoo.

Seelig aikoo luoda entsyymejä hyötykäyttöön, sekä jatkaa entsyymien perustutkimusta päämääränä oppia ymmärtämään paremmin niiden alkuperää ja sitä kuinka ne kehittyvät.

"Entsyymit ovat aina kiehtoneet minua. On hyvin antoisaa tehdä käytännönläheistä työtä, joka tarjoaa mahdollisuuden ymmärtää paremmin, kuinka elämä syntyi," Seelig toteaa lopuksi.

Professori Seeligin mukaan suunnattu evoluutio on analoginen biologisen evoluution kanssa. Evoluutio ei kuitenkaan tiedä etukäteen, millainen toiminto entsyymiltä vaaditaan. Seelig tiesi. Sen perusteella hän osasi valita oikeat entsyymit "jatkamaan sukua". Biologinen evoluutio on sattumaan perustuva prosessi ja se etenee satunnaiseen suuntaan.

Karvakuonon arvoitus: Purkaa kaikki Seeligin kirjoituskoneet osiin ja anna osat apinoille. Millä todennäköisyydellä maailmankaikkeuden kehitysopillisen iän aikana apinat saavat aikaan tekstin "me ei olla apinoita"?

Seeligin tutkimusryhmän työ on esimerkki älykkäästä suunnittelusta, eikä analogia biologisen evoluution kanssa.

On myös mielenkiintoista, että kun uutistekstissä puhutaan älykkäästä suunnittelusta, niin siinä käytetään muotoa "rational design". Tämä johtuu ilmeisimmin siitä, että paljon luontevampi muoto "intelligent design" viittaa käsitteeseen, josta yliopistopiireissä ei saa puhua. Eli mikäli haluat olla "good fellow", niin älä koskaan missään yhteydessä käytä sanoja "intelligent design".

Kunhan professori Seelig on aikansa soveltanut älykästä suunnittelua entsyymien luomiseksi, niin mahtaakohan hän vihdoin oivaltaa sen, kuinka elämä syntyi?


Lähde:

http://www1.umn.edu/news/news-releases/2013/UR_CONTENT_429344.html


keskiviikko 30. tammikuuta 2013

Modulaarisuuden evolutiivinen alkuperä


Cornellin yliopiston robotiikan tutkijat ovat keksineet, miksi biologiset järjestelmät koostuvat moduleista. Löydön uskotaan auttavan paremmin ymmärtämään monimutkaisuuden evoluutiota ja kehittämään tekoälyä. Tutkimusraportti on julkaistu Proceedings of the Royal Society B-tiedelehdessä.

(nitens.org)

Tutkimus perustui tietokoneella tehtyyn evoluutiosimulaatioon, joka käsitti 25000 sukupolvea. Uudet näkemykset auttavat kehittämään entistä parempaa tekoälyä, joka voisi saavuttaa eläinten älykkyystason.

Vuosikymmien ajan evoluutiobiologit ovat halunneet tietää miksi eliöt, bakteereista ihmiseen, ovat kehittyneet modulaarisiksi. Niinkuin insinöörit, luonto rakentaa eliöitä modulaarisesti, valmistaen ja yhdistäen tietynlaisia osia. Tämä ei kuitenkaan selitä sitä, kuinka modulaarisuus alun perin kehittyi.

Kuuluisat biologit Richard Dawkins, Günther P. Wagner ja edesmennyt Stephen J. Gould ovat tunnistaneet modulaarisuuden "monimutkaisuuden evoluution" keskeiseksi tekijäksi.

Vuosien ajan vallitseva käsitys oli, että modulaarisuus oli kehittynyt, koska se auttoi eliöitä paremmin sopeutumaan ympäristöön. Se ei kuitenkaan selitä ilmiön alkuperää.

Tutkimusryhmä havaitsi, että evoluutio tuottaa modulaarisuutta, koska se vähentää ja lyhentää verkostokytkentöjä, joiden rakentamiseen ja ylläpitoon kuluu energiaa. [Simulaatiossa] osoittautui, että "kytkentäjohdon hinnoittelu" riitti tekemään evoluutiosta modulaarisen.

Tutkijat testasivat teoriaa evoluutiosimulaatioissa, jossa kytkentäjohdolla oli hinta tai ei ollut hintaa. "Heti kun verkostokytkennöille annettiin hinta, modulaarisuus kehittyi. Ilman hintaa, moduleja ei koskaan synny," professori Jeff Clune kertoo. Muut tutkimukseen osallistuneet olivat apulaisprofessori Hod Lipson ja professori Jean-Baptiste Mouret.

Tutkimustulos saattaa auttaa selittämään lähes universaalin modulaarisuuden biologisissa verkostoissa, kuten neuroverkoissa (aivot), verenkiertojärjestelmässä, geenien säätelyjärjestelmässä, proteiini-proteiini vuorovaikutuksissa, metaboliajärjestelmässä ja jopa ihmisen rakentamassa internetissä.

"Kyky kehittää modulaarisuutta auttaa meitä luomaan monimutkaisempaa ja tehokkaampaa tekoälyä," Clune sanoo.

Tämän Phys.org:n tiedeuutisen mukaan luonto toimii "niinkuin insinöörit". Luonto siis näyttää kehitysoppiin uskovienkin mielestä insinöörin suunnittelemalta. He joutuvat kuitenkin toteamaan (lopuksi), että luonto vain näyttää suunnitellulta, mutta sitä ei ole suunniteltu. Mikäli se olisi suunniteltu, niin silloinhan heidän käsityksensä maailmankaikeuden perimmäisestä luonteesta olisi virheellinen. Luonto ei voi olla suunniteltu, koska suunnittelijaa ei ole olemassa. Luontoa tutkimalla ei siis voi tehdä sellaista johtopäätöstä, että sitä ei ole suunniteltu. Se täytyy tehdä jollakin muulla perusteella. Koska tämä johtopäätös ei perustu havaintoon luonnosta, sen perustan on oltava luonnon ulkopuolella. Tällöin se voi olla vain platoninen idea. Se saavutetaan vain ajattelemalla, ei havaitsemalla.

Niko Kettunen kertoi (HS Tiede 12.1.2013) ihmisen kurkunpäähermon olevan evoluution jämäpala, koska se tekee "ylimääräisen lenkin" aortan kautta. Mikäli evoluutio pyrkii optimoimaan verkostokytkennät, niin miksi tässä tapauksessa optimointi ei ole toiminut? Toimiko verkostokytkentöjen optimointi vain evoluution varhaisessa vaiheessa vai toimiiko se valikoivasti? Mikäli se toimi vain evoluution varhaisessa vaiheessa, niin miksi verkostokytkentöjen optimointi näyttää tämän päivän eliöissä pääpiirteissään onnistuneelta? Entä mikä saisi sen toimimaan valikoivasti? Ihmisen kurkunpäähermo on todennäköisemmin kokonaisuudessaan toiminnallinen elin, eikä vain "evoluution jämäpala."

Tutkijoiden mukaan evoluutio tuottaa modulaarisuutta, koska "modulien rakentamiseen ja ylläpitoon kuluu vähemmän energiaa." Evoluutio on siis energiatietoinen. Kaikki elävät solut kuluttavat energiaa. Mitä suurempi organismi, sitä enemmän energiaa kuluu sen rakentamiseen ja ylläpitoon. Jos energian säästö on lähellä evoluution sydäntä, niin miksi se ylipäätään tuotti mitään energiaa kuluttavia rakenteita? Eikö olisi ollut viisaampaa pistää pillit pussiin ja hanskat naulaan? Ja energiaa olisi säästynyt. Eikä se optimointikaan ihan ilmaista ole.


Lähde:

http://phys.org/news/2013-01-biological-mystery-boost-artificial-intelligence.html

tiistai 29. tammikuuta 2013

Kemistit elämän synnyn arvoituksen äärellä: molekyylit ovat älykkäitä!


Amerikan kemian seura (The American Chemical Society) on omistanut kokonaisen numeron julkaisemastaan lehdestä, Accounts of Chemical Researc, elämän synnyn kemiallisen alkuperän arvoitukselle. Aihetta käsitellään lehdessä varsin perusteellisesti, esitellen viimeisimmät elämän syntyteoriat ja alan tutkimukset. Toimittajien mukaan elämän synnyttävät molekyylit ovat älykkäitä.

(dailygalaxy.com)

Useat artikkelit keskittyvät tiettyihin elämän syntyhypoteeseihin liittyviin ongelmiin. Esimerkiksi Benner et al. huomauttavat, että RNA-maailmahypopeesi ei ole uskottava, koska siihen liittyvät kemialliset sidokset ovat epästabiileja ja reaktiot ovat liian spesifisiä ja epätodennäköisiä oletetuissa alkumaapallon olosuhteissa.

Toinen artikkeli esittää mahdollisen ratkaisun elämän suosivien vasenkätisten aminohappojen ongelmaan.

Muutama artikkeli yrittää selittää sitä miksi DNA:ssa käytetään tiettyjä emäksiä, A,T,C ja G. Usea artikkeli käsittelee itseään kopioivia järjestelmiä. Yhdessä artikkelissa pohditaan sitä, kuinka protosolu olisi voinut syntyä lipidikalvoista. Ja jotkut pitävät "RNA-ensin" vaihtoehtoa parempana, kun taas toiset kannattavat "metabolia ensin"-vaihtoehtoa.

Lehden toimittajat määrittelevät kemialliseen evoluutioon kuuluvaksi: "molekulaarisen informaation käyttöönoton, muuttamisen ja välittämisen koordinoidussa kemiallisessa verkostossa, joka sopeutuu ympäristön muutoksiin." Toimittajat myöntävät, että tällainen järjestelmä, jossa täytyy tehdä informaatiota tallentavia ja sitä välittäviä molekyylejä, vaatii jonkinlaista molekulaarista älyä:

"Nämä erilaiset solun alkuperää selittävät kemialliset lähestymistavat viittaavat merkittävästi molekyylien luontaiseen älyyn (intrinsic molecular intelligence), joka ohjaa elävän materian syntyä alkutekijöistään."

Termiä "molekulaarinen äly" ei juurikaan käytetä elämän alkuperätutkimuksessa, siitä huolimatta, että kirjoittajat eivät pidä sitä uutena käsitteenä. Heidän mukaansa Darwinin oma teoria elämän synnystä kemiallisesti rikkaassa "lämpimässä lammikossa" on esimerkki molekulaarisestä älystä. Vaikka molekyylien käyttäytymistä voidaan kuvata lukuisilla eri tavoilla - statistinen mekaniikka, Brownin liike, itseorgnisoituminen - niin älykkyyden liittäminen niihin elämän alkuperäkysymyksen yhteydessä, on vielä vailla vahvistusta.

 Ne tallentavat informaatiota ja ne tekevät itsestään kopioita. Mutta, kun molekyylien sanotaan olevan älykkäitä, niin se viittaisi molekyylien osaavan järjestää itsensä tarkoituksenmukaisiksi rakenteiksi. Tämä yleensä vaatii etukäteistietoa lopputuotteesta. Tämä on vähän sama asia, kun Lego-auton sanottaisiin rakentuneen itsestään älykkäistä Lego-palikoista. (Ja soluun verratessa analogia olisi tarkempi mikäli tämä Lego-auto osaisi korjata itseään ja tehdä itsestään kopioita).

Eräs kemiallisen evoluution perustavaa laatua olevista ongelmista on siirtyminen kuolleesta elävään - kemiallisesta biologiseen. Tähän vaaditaan enemmän, kuin vain kaikki tarvittavat osat. Jotta tämä osista alkava lähestymistapa voisi toimia, on nämä osat liitettävä tietyllä tavalla yhteen monimutkaiseksi kokonaisuudeksi eli itseään ylläpitäväksi entiteetiksi (protosoluksi tai soluksi) - eläväksi organismiksi. Se, kuinka tämä osien yhteenliittyminen voisi tapahtua, on mysteeri kemialliselle evoluutiotutkimukselle. Itse asiassa Peter Tompa ja George Rose ovat osoittaneet, että solu ei voi syntyä itsestään, vaikka kaikki rakennuspalikat olisivat valmiina käytettäväksi.

Elämän synnyn tutkimuksessa on pääasiassa kaksi leiriä: "RNA-ensin" (RNA-maailma) hypoteesia kannattavat ja "metabolia ensin" (metaboliamaailma) hypoteesia kannattavat. RNA-maailma hypoteesin mukaan ensimmäiset biomolekyylit olivat nukleotideja (adeniini, urasiili, sytosiini ja guaniini). Siinä myös oletetaan, että ribotsyymit olivat tärkeässä osassa ensimmäisen geneettisen koodin synnyssä. Metabolia-ensin hypoteesin kannattajat uskovat biomolekyylien itseorganisaation synnyttäneen ensimmäisen proteiinin tai metabolisen reaktioreitin.

Nämä ovat täysin erilaisia lähestymistapoja elämän synnyn ongelmaan. Molemmissa on omat vahvuutensa ja omat heikkoutensa. Toimittajat sanovat, että elämän syntyyn oli olemassa monia reittejä, joten ehkäpä molemmat ovat oikein. He uskovat, että yhteistyö erilaisten näkemysten välillä edistäisi tutkimusta, mutta se näyttää liian optimistiselta. Hypoteesit lähtevät liikkeelle täysin erilaisista alkuoletuksista ja erilaisista rakennuspalikoista. On myös omituista olettaa, että elämän syntyyn johtavia reittejä on useita, jotka jotenkin yhtyivät ja synnyttivät ensimmäisen elävän organismin. Mutta miten? Siitä lisää myöhemmin.



Lähde:

http://www.evolutionnews.org/2013/01/acs_issue_on_ch068481.html


maanantai 28. tammikuuta 2013

Mustat aukot kasvavat nopeammin, kuin on uskottu


Uusi Swinburnen yliopistossa (Melbourne, Australia) tehty tutkimus osoittaa, että galaksit ja niiden keskustan mustat aukot kasvavat eri tahtiin. Tähän asti mustien aukkojen on uskottu kasvavan samaa tahtia emogalaksin kanssa. Tutkimus julkaistaan helmikuussa The Astronomical Journal-tiedelehdessä.

(Kuva:Gabriel Perez Diaz)

Tutkimus osoittaa, että yleisesti hyväksytyt menetelmät mustien aukkojen massan laskemiseksi ovat virheellisiä.

"Tämän tutkimuksen myötä ymmärtämyksemme mustan aukon ja galaksin evoluutiosta on merkittävästi muuttunut," tutkimuksen johtaja professori Alister Graham kertoo. "Tämän seurauksena galaksien kehitystä kuvaavat teoriat ja tietokonemallit on muokattava perusteellisesti."

Tutkijat havaitsivat, että pienissä galakseissa mustien aukkojen massa kasvaa suhteessa nopeammin, kuin suurissa galakseissa. Mikäli galaksin massa kaksinkertaistuu, niin mustan aukon massa nelinkertaistuu.

"Tämä työ on hyvin mielenkiintoinen ja mikäli se vahvistetaan, niin se todellakin muuttaa alan vallitsevaa paradigmaa," toteaa tohtori Sean Farrell. "Luulen, että monien teoreetikkojen on palattava mustien aukkojen ja galaksien kehitystä varhaisen universumin aikana kuvaavien malliensa ääreen, koska ne perustuvat oletuksiin mustien aukkojen massoista."

Tällä tutkimuksella on samankaltaisia vaikutuksia vallitseviin teoreettisiin malleihin, kuin jättiläismäisiä mustia aukkoja koskevalla tutkimuksella.

Mistähän se johtuu, että kehitysopillisia teorioita joudutaan koko ajan korjaamaan?


Lähde:

http://www.australiangeographic.com.au/journal/black-holes-grow-faster-than-first-thought.htm

sunnuntai 27. tammikuuta 2013

Epigenetiikka ei pelasta evoluutioteoriaa


Uusi tutkimus paljastaa vanhempien kokemusten tehokkaan siirtymisen jälkeläisten geeneihin epigeneettisessä periytymisessä. Tutkimus on julkaistu Science-tiedelehdessä.

(http://www.all-about-forensic-science.com/dna-pictures.html)

Epigenetiikka on järjestelmä, joka kytkee geenejä päälle ja pois. Prosessi perustuu epigeneettisinä markkereina toimiviin molekyyleihin, jotka kiinnittyvät DNA:han ja ohjaavat solua joko käyttämään tiettyä geeniä tai olemaan käyttämättä sitä.

Yleisin epigeneettinen markkeri on metyyliryhmä (CH3). Sen kiinnittyminen DNA:han metylaatioksi kutsutussa prosessissa (sytosiinin 5-hiileen kiinnittyy metyyliryhmä) estää geenejä päälle kytkeviä proteiineja kiinnittymästä DNA:han. Eli geeni on koko ajan kytkettynä pois päältä.

Tutkijat ovat havainneet vanhempien elämän kokemuksista johtuvan epigeneettisen periytymisen, joka vaikuttaa jälkeläisten ominaisuuksiin. Esimerkiksi vanhempien puutteellisella ravinnolla on havaittu olevan vaikutuksia jälkeläisten terveyteen.

Tästä huolimatta tutkijat ovat uskoneet, että epigeneettiset markkerit nollautuisivat sukupolvien välillä sukusolujen esiasteissa (primordial gene cells, PGC) ja uusi sukupolvi pääsisi aloittamaan elämänsä 'puhtaalta pöydältä'. Tämä 'uudelleen ohjelmointi' mahdollistaa geenien lukemisen alkuperäisessä muodossaan uuden yksilön kehittyessä - saaden tutkijat aprikoimaan, kuinka epigeneettinen periytyminen ylipäätään on mahdollista.

Cambridgen yliopistossa tehdyssä uudessa tutkimuksessa havaittiin, kuinka DNA:han liittyneet metyyliryhmät poistetaan PGC:stä - asia, joka on 10 vuoden ajan ollut intensiivisen tutkimuksen alaisena. DNA:n metylaatio muutetaan hydroksimetylaatioksi (sytosiinin 5-hiileen sitoutuu hydrosyyliryhmä [OH]), joka sitten vaiheittain poistuu solusta sen jakautuessa. Tämä prosessi osoittautuu olevan erittäin tehokas ja se näyttää nollaavan geenit jokaiselle uudelle sukupolvelle. Epigeneettisen geenien nollautumisen ymmärtäminen voisi auttaa hoitamaan aikuisiän sairauksia (esim. syövät), jotka aiheutuvat perimään kumuloituneista poikkeavista epigeneettisistä markkereista tai se voisi auttaa solujen 'nuorentamisessa'.

Tutkijat havaitsivat kuitenkin, että jotkut metylaatiot voivat välttää uudelleen ohjelmoinnin ja siten välittyä jälkeläisille - paljastaen epigeneettisen periytymisen toimintamekanismin. Tällä on merkitystä, koska poikkeavat metylaatiot voivat kumuloitua geeneihin yksilön kokeman ympäristövaikutusten takia - kemikaalit, ruokavalio - ja epänormaalit geenitoiminnot voivat johtaa sairauksiin. Mikäli markkerit periytyvät jälkeläisille, niin ne voivat vaikuttaa myös heidän geeneihinsä.

Tutkimuksen johtaja tohtori Jamie Hackett Cambridgen yliopistosta sanoo: "Tutkimuksemme osoittaa, kuinka geeneihin voi jäädä merkkejä aikaisemmista kokemuksista eli uskomus epigeneettisen informaation poispyyhkiytymisestä sukupolvien välillä on arvioitava uudelleen."

"Vaikka sukusolujen esiasteet ovat hyvin tehokkaita poistamaan suurimman osan metylaatioista, niin prosessi ei ole täydellinen ja pieni osa epigeneettisestä informaatiosta siirtyy seuraavalle sukupolvelle. Epigeneettisen informaation periytymisellä on potentiaalinen vaikutus jälkeläisten ominaisuuksiin ja sairastuvuuteen."

"Vielä ei kuitenkaan ole selvää millaisia vaikutuksia epigeneettisellä periytymisellä on ihmisissä. Jatkotutkimusten pitäisi auttaa meitä ymmärtämään epigeneettisen periytymisen vaikutukset yksilöihin. Sillä voi olla merkittäviä seurauksia tulevien sukupolvien kannalta."

Professori Azim Surani toteaa: "Uusi tutkimus voidaan hyödyntää kahdella eri tavalla. Ensiksi, se saattaa tarjota tietoa kuinka poikkeavat ja mahdollisesti aikuisiän sairauksia aiheuttavat epigeneettiset markkerit voidaan poistaa. Toiseksi, se tarjoaa mahdollisuuksia selvittää voivatko sukusolut saada uusia epigeneettisiä markkereita ympäristöolosuhteiden tai ruokavalion vaikutuksesta, jolloin niillä voisi olla epätoivottuja vaikutuksia jälkeläisissä."

On mielenkiintoista havaita, että solu pyrkii poistamaan epigeneettiset muutokset geeneistä (hydroksymetylaatio), aivan kuten se pyrkii kaikin keinoin korjaamaan geenimutaatiot. Vaikuttaa siltä, että solu tietää tällaisten muutosten olevan haitallisia sille ja koko organismille. On loogista ajatella, että tällainen toiminto on tarkoituksellisesti ohjelmoitu soluun.

Epigeneettinen periytyminen osoittaa, että Lamarckin näkemys evoluutiosta - hankittujen ominaisuuksien periytyminen - oli sittenkin oikea. Hankittujen ominaisuuksien periytyminen ei ole kuulunut synteettiseen evoluutioteoriaan ja lukion oppikirjassakin todetaan:

"Hankitut ominaisuudet ovat ympäristön aiheuttamia, eivätkä ne periydy." (Valste ym. 1999)

Lukion biologian oppikirjoissa on siis muutakin korjattavaa, kuin vain koiranjalostukseen liittyvät evoluutioväitteet.

Petter Portinin mukaan epigeneettiset muutokset ovat tärkeitä yksilöiden ja populaatioiden sopeutumisessa, sillä ne nopeuttavat adaptaatiota (Portin 2012). Epigeneettisellä sopeutumisella on kuitenkin hintansa, kuten tämä uusi tutkimus osoittaa. Epigeneettiset muutokset ovat potentiaalisia sairauksien aiheuttajia ja tutkijat tuntuvat olevan kovin huolissaan niiden vaikutuksista. Sairaudet tai muut epätoivotut vaikutukset eivät selitä biologisen monimuotoisuuden syntyä ja kasvua, johon periytyvien muutosten pitäisi kyetä. On siis hyvin ilmeistä, että epigeneettinen periytyminen ei pelasta evoluutioteoriaa, vaikka sen avulla luotaisiin uusi evoluutioteoreettinen synteesi.



Lähteet:

http://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-how-epigenetic-information-could-be-inherited/

Portin, Petter (2012): Mullistaako epigeneettinen periytyminen evoluution perusteet?, Tieteessä tapahtuu 2/2012

Valste, Juha ym. (1999): Elämä Biologia, WSOY

perjantai 25. tammikuuta 2013

Kameleonttitähti hämmästyttää tähtitieteilijöitä


Pulsarit ovat Aurinkoa painavampia pieniä pyöriviä tähtiä, jotka ovat hämmästyttäneet tähtitieteilijöitä löytämisestään - vuonna 1967 - lähtien. Nyt kansainvälisen tutkijaryhmän uudet havainnot tekevät näistä omituisista kohteista vieläkin omituisempia.

Pulsari, jonka magneettisilta navoilta lähtee säteilykeilat. Pulsareiden toimintamekanismia ei tunneta. (Kuva: European Space Agency/ATG medialab)

Tähtitieteilijät ovat havainneet pulsarin, jonka säteily muuttuu hyvin nopeasti toisenlaiseksi. Tähti kykenee muutamassa sekunnissa sammuttamaan radiotaajuisen säteilynsä ja samaan aikaan voimistamaan röntgensäteilyään. "Uudet havainnot  haastavat kaikki vallitsevat pulsarien säteilyä koskevat teoriat," tutkijat kirjoittavat Science-tiedelehdessä, mikä avaa uudelleen vuosikymmeniä kestäneen väittelyn pulsareiden toiminnasta.

"Röntgensäteilyn voimistumisen lisäksi me havaitsimme, että sillä on myös pulssimainen luonne, jota ei ole aikaisemmin havaittu voimakkaan radiotaajuisen säteilyn aikana, " astrofyysikko Joanna Rankin Vermontin yliopistosta kertoo. "Se oli täysin odottamatonta."

Astrofyysikoilla riittää nyt työtä, kun he yrittävät selvittää pulsarien toimintaa.

Pulsarit eivät ole ainoa ainoa asia, jotka aiheuttavat päänvaivaa astrofyysikoille. Litium-7:ää on liian vähän. Tähtien syntyteoria takkuaa. Pallomaisissa tähtijoukoissa on liian nuorilta näyttäviä tähtiäKosmologinen periaate on vaakalaudalla. Astrofysiikan standardimalli on sotkussa...jne.

Olisiko niin, että kehitysoppi (vaikka kaikesta ei voikaan syyttää kehitysoppia) ontuu muuallakin, kuin biologian alalla?



Lähde:

http://www.uvm.edu/~uvmpr/?Page=news&storyID=15196

tiistai 22. tammikuuta 2013

Molekulaariset voimat ovat avainasemassa solun jakautumisessa


Solubiologi Thomas Marescan [University of Massachusetts Amherst] johtama tutkimusryhmä on havainnut uusia yksityiskohtia solunjakautumisen laadunvalvontajärjestelmästä, joka auttaa löytämään ja korjaamaan solunjakautumisessa syntyviä virheitä. Virheet voivat johtaa solun kuolemaan tai aiheuttaa sairauksia. Tutkimusraportti on julkaistu Journal of Cell Biology-tiedelehdessä.

Kuva: Thomas Maresca

Solunjakautumisen tarkoitus on jakaa genomi tasan kahden tytärsolun kesken. Tämän vuoksi kromosomin täytyy kunnolla vuorovaikuttaa amerikkalaisen jalkapallon muotoisen tumasukkulan (spindle) kanssa. Vuorovaikutuksessa tapahtuu kuitenkin hämmästyttävän paljon virheitä, jopa 86-90 %:ssa kromosomeja.

"Tämä ei kuitenkaan ole niin yllättävää, kun otetaan huomioon se, että jokaisen 46:n kromosomin täytyy siirtyä täsmällisesti oikeaan kohtaan, aina kun solu jakautuu," mitoosin asiantuntija Maresca huomauttaa. Vaarallisten virheiden korjaaminen ennen tytärsolujen irtautumista toisistaan on avainasemassa solunjakautumisen onnistumisessa.

Maresca sekä jatko-opiskelijat Stuart Cane ja Anne Ye käyttivät banaanikärpäsen soluja kehittäessään menetelmän, jolla solunjautumista voidaan katsoa ja kuvata yksityiskohtaisesti. Menetelmällä nähdään solunjakautumiseen liittyvät kaikki keskeiset rakenteet - tumasukkula, mikrotubuliinit ja kinetokorit. He tarkastelivat myös molekyylikoneiden aiheuttamaa voimajakaumaa (PEF, polar ejection force), jonka uskotaan auttavan kromosomien järjestämisessä tumasukkulan keskelle jakautumista varten. Ensimmäistä kertaa he testasivat ja mittasivat kuinka PEF vaikuttaa kinetokorien jännitykseen ja virheen korjaukseen mitoosissa.

"Meillä on nyt myös tehokas uusi menetelmä määritellä kuinka tämä jännitys säätelee kinetokorien ja mikrotubulusten vuorovaikutusta," Maresca lisää. "Me tiesimme, että voimat ja jännitykset säätelevät tätä prosessia, mutta emme tienneet tarkasti, kuinka se tapahtuu. Uuden tekniikan avulla me voimme selvittää, kuinka jännitys säätää solunjakautumisessa syntyvien virheellisten kiinnikkeiden korjausta."

Solunjakautumisen aikana mikrotubuluksiin kiinnittyneet molekyylikoneet vetävät kromosomeja pois keskeltä kohti muodostuvaa uutta tytärsolua. Mikrotubuliineilla on aktiivinen rooli tässä prosessissa ja siihen liittyy niiden lyhentyminen, jonka saa aikaan kinetokori - suuri ja joustava levymäinen proteiinirakenne - jollainen kiinnittyy jokaiseen kromosomiin jakautumisen aikana. Maresca kollegoineen toteaa, että tähän asti PEF:n merkitys kinetokorin säätelijänä on jäänyt vaille riittävää huomiota.

Kaiken kaikkiaan tämä hienosti toimiva järjestelmä ehkäisee vakavia ongelmia, kuten aneuploidiaa eli yksittäisen kromosomin poikkeavaa lukumäärää. Aneuploidia somaattisessa solussa johtaa solun kuolemaan ja tyyppillistä useissa syöpäsoluissa. Sukusoluissa se aiheuttaa vakavia kehityshäiriöitä.

Kun kromosomiparit ovat oikealla tavalla asettuneet solun keskelle, vastakkaisten tumasukkuloiden mikrotubuliinit vetävät kromosomipareja vastakkaisiin suuntiin kohti napoja, mutta molekulaarinen liima pitää ne yhdessä, odottamassa oikeaa hetkeä. Tämä aiheuttaa jännistystä kinetokoreihin ja vakauttaa niiden vuorovaikutuksen mikrotubulusten kanssa. Mikäli liitokset ovat huonolaatuisia tai molemmat tytärkromosomit ovat kiinnittyneenä samaan tumasukkulaan, on seurauksena virheellinen jako ja aneuploidia, ellei virhettä korjata. "Solussa on ohjausjärjestelmä, joka odottaa, kunnes kaikki kromosomit ovat asettuneet paikoilleen jakautumista varten," Maresca sanoo. "Videoissamme näkyy, kuinka solu odottaa siihen asti, että viimeinenkin kinetokori on oikealla paikallaan, ennenkuin prosessi jatkuu."

Maresca kollegoineen huijasi solua ilmentämään ylimäärin molekyylikonetta, joka tuottaa PEF:n. Yllättäen tämä lisäsi huomattavasti heikkolaatuisia liitoksia kinetokorien ja mikrotubuliinien välille, jonka seurauksena on aneuploidia. He merkitsivät fluoresoivilla väriaineilla kromosomeja, mikrotubuliineja, kinetokoreja ja kinesiini-molekyylimoottoreita, minkä avulla oli mahdollista nähdä niiden vuorovaikutukset reaaliajassa käyttämällä erikoismikroskooppia. Muuttamalla fluoresoinnin määrää voimaa tuottavissa molekyylimoottoreissa, oli mahdollista arvioida PEF:n voimakkuutta soluissa.

Maresca kertoo: "Me näemme ohjausjärjestelmän estävän molekulaarista liimaa liukenemasta, ennenkuin jokainen kromosomi on asettunut oikeaan kohtaan solun keskelle. Tämä antaa solulle aikaa virheenkorjaukseen. Oletamme, että nämä huonolaatuiset liitokset ovat yleensä lyhytikäisiä, koska niissä ei ole oikeansuuruista jännitystä. Kuitenkin, kun me keinotekoisesti lisäämme jännitystä (PEF:ää), niin silloin tavallisesti jännityksettömät liitokset jännittyvät ja solu luulee, että nämä kromosomit ovat oikeilla paikoillaan."

"Soluissa, joissa PEF on keinotekoisesti nostettu, ohjausjärjestelmä ylikuormittuu ja vianhakumekanismi pysähtyy. Seuraukset ovat katastrofaalisia johtaen vakavaan aneuploidiaan. Tämä tutkimus on opettanut meille kuinka tärkeä PEF:n tuottava molekyylikone on ja kuinka tämä voima vaikuttaa solunjakautumisen onnistumiseen."

Tämä tutkimus on jälleen kerran osoittanut sen, kuinka solun molekyylikoneisto toimii tarkasti säädeltynä kokonaisuutena. Tässä orkesterissa jokaisen osan on oltava täysin toimintakuntoinen, jotta kokonaisuus toimii oikein. Kuinka solunjakautuminen olisi voinut syntyä evoluution tuloksena pienin askelin, kun yksi ainoa muutos (PEF:n lisäys) sotkee järjestelmän toiminnan?

Vääräleukaisuuteen taipuvaisen koirankuonolaisenkin nämä todelliset (ei kehitysopilliset) tieteen tulokset saavat hiljentymään.



Lähde:

http://esciencenews.com/articles/2013/01/21/molecular.forces.are.key.proper.cell.division

maanantai 21. tammikuuta 2013

Uusi keino DNA:n korjaamiseen


Tutkijat ovat kehittäneet uuden tavan DNA-pätkien korvaamiseen. Menetelmällä voisi olla mahdollista parantaa DNA:n virheistä aiheutuvia sairauksia.

Bakteerientsyymi Cas9 on RNA-ohjelmoidun ihmisen genomin muokkausjärjestelmän ydin. (Kuva: Jennifer Doudna/UC Berkeley.)

"Eliön geenien muokkauskyky on merkittävästi auttanut meitä ymmärtämään biologiaa ja ihmisen hyvinvointia," sanoo professori Jennifer Doudna [UC Berkeley] . "Tutkimuksen ja hoidon pullokaulaksi on kuitenkin muodostunut geenimuutoksiin soveltuva tekniikka."

"Tämä uusi menetelmä tulee poistamaan merkittävän pullonkaulan alalta, koska periaatteessa kuka tahansa voi käyttää tällaista genomin editointia tai uudelleen ohjelmointia nisäkkäissä tai mahdollisesti muissakin eukaryooteissa."

"Saamamme palautteen perusteella, näyttää olevan mahdollista, että tämä tekniikka tulee mullistamaan genomin muokkauksen eläimissä ja kasveissa."

Uusi menetelmä perustuu Cas9-bakteerientsyymiin. Doudna löysi Cas9-entsyymin tutkiessaan bakteerien immuunijärjestelmää. Bakteeri kykenee puolustautumaan virustartuntaa vastaan leikkaamalla viruksen  DNA:n omastaan, ja liittämällä paloja viruksen DNA:sta omaan DNA:han, josta se valmistaa RNA:ta. RNA sitoutuu virukseen ja tekee sen toimintakyvyttömäksi.

Tutkijat yksinkertaistivat bakteerissa toimivaa järjestelmää siten, että se toimii vain yhdellä RNA:lla alkuperäisen kahden sijaan. Menetelmällä voidaan RNA:n avulla valittu pätkä DNA:sta leikata pois ja korvata uudella.

 "Tästä hieman hämärästä bakteerien immuunijärjestelmästä saamme menetelmän, jolla todella on potentiaalia muuttaa työskentelytapojamme nisäkkäiden ja muidenkin eliöiden solujen muokkauksessa," Doudna sanoo.

Onkos nyt tapahtunut paradigman muutos? Tähän asti kehitysopin mukaan biologiassa mikään ei käy järkeen ilman evoluutiota. Nyt biologian ymmärtämiseen tarvitaankin kykyä korjata ja muokata (ohjelmoida) geenejä! Se on kuitenkin toimintaa, jota voidaan pitää älykkäänä suunnitteluna, eikä sillä ole mitään tekemistä evoluution kanssa. Paitsi, että tässä tapauksessa uuden bioteknistä huipputeknologiaa edustavan menetelmän ydinosan, Cas9-entsyymin, oletetaan kehittyneen itsestään sattumalta.


Lähde:


http://newscenter.berkeley.edu/2013/01/07/cheap-and-easy-technique-to-snip-dna-could-revolutionize-gene-therapy/

Suuri kaasupilvi uhmaa tähtien syntyteoriaa


Lähellä linnunradan keskustaa on suuri tumma molekyylipilvi, joka hämmästyttää tähtitieteilijöitä. Nimellä G0.253+0.016 tunnettu molekyylipilvi uhmaa käsityksiä tähtien synnystä. Kalifornian teknillisen korkeakoulun (Caltech) tutkijat yrittävät ratkaista mysteeripilven ongelman.

Kaasupilvi G0.253+0.016 on kuvan vasemmassa reunassa näkyvä tumma alue.(Credit: NASA/Spitzer/Benjamin et al., Churchwell et al)

Vallitsevan käsityksen mukaan näin tiheisiin molekyylipilviin pitäisi syntyä tihentymiä, jotka sitten luhistuvat kasaan oman painovoiman vaikutuksesta synnyttäen uuden tähden. Vaikka tämä molekyylipilvi on 25 kertaa tiheämpi kuin kuuluisa Orionin tähtisumu, jossa uskotaan syntyvän uusia tähtiä suurella nopeudella, niin Caltechin tähtitieteilijöiden mukaan G0.253+0.016:n tähtien syntynopeus on 45 kertaa alhaisempi, kuin sen tiheyden perusteella oletetaan. Molekyylipilvessä näyttäisi olevan syntymässä vain muutamia pieniä tähtiä.

"Se on hyvin tiheä molekyylipilvi, eikä siinä ole syntymässä yhtään massiivista tähteä - se on hyvin outoa," sanoo tutkija Jens Kauffmann. Kauffmann on yhdessä Thushara Pillain ja Qizhou Zhangin [Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics] kanssa havainnut syyn tähän: molekyylipilvessä ei ole ainetihentymiä ja lisäksi se pyörii nopeasti, jolloin se ei voi luhistua kasaan uusiksi tähdiksi.

Havainnot osoittavat, että tähtien syntyprosessi näyttää olevan monimutkaisempi, kuin on tähän asti oletettu ja että tiheä molekyylipilvi ei automaattisesti tarkoita tähtien syntyaluetta.

Löytö myös hämmentää lisää toista linnunradan keskustan mysteeriä: hyvin nuorten tähtien joukkoja. Esimerkiksi Arches tähtijoukko sisältää 150 massiivista nuorta tähteä, joiden elinikä on vain muutamia miljoonia vuosia. Koska tämä on liian lyhyt aika siihen, että tähdet olisivat syntyneet muualla ja siirtyneet linnunradan keskustaan, niin niiden on täytynyt syntyä nykyisessä sijaintipaikassaan. Tähtitieteilijät olettavat tämän tapahtuneen G0.253+0.016:n kaltaisessa tiheässä molekyylipilvessä. Jos ne eivät syntyneet siellä, niin mistä tähtijoukot sitten tulivat?

Tähtiin ja niiden syntyyn liittyy muitakin ongelmia. Esimerkiksi pallomaisten tähtijoukkojen nuorilta näyttävät tähdet.



Lähde:

http://www.caltech.edu/content/cloudy-mystery


sunnuntai 20. tammikuuta 2013

Universumin vanhin tähti on lähellä


Tähtitieteilijät ovat löytäneet linnunradasta universumin vanhimman tähden, jonka iän arvioidaan olevan ainakin 13,2 miljardia vuotta. Tähden, HD 140283, oletetaan syntyneen hyvin pian alkuräjähdyksen jälkeen.

Taiteilijan näkemys universumin vanhimmasta tähdestä. (ESO)

"Uskomme, että tämä on maailmankaikkeuden vanhin tähti, jonka ikä on tarkasti määritelty," Pennsylvania State yliopiston tähtitieteilijä Howard Bond sanoo.

Tähtivanhus sijaitsee 190 valovuoden päässä aurinkokunnastamme ja se on ollut tähtitietelijöiden mielenkiinnon kohteena jo yli sadan vuoden ajan. Tutkijat ovat jo pitkään tienneet, että tähti koostuu lähes pelkästään vedystä ja heliumista, minkä vuoksi tähden uskotaan kehittyneen hyvin varhaisessa vaiheessa universumin historian aikana. Myöhemmät tähtisukupolvet sisälsivät raskaampia alkuaineita. Tähden ikää ei kuitenkaan tunnettu tarkasti.

Tähden iän määrittäminen vaati useita askeleita. Ensiksi tutkijat määrittelivät tähden etäisyyden entistä tarkemmin. Tutkijat mittasivat myös tähden kirkkauden taivaalla ja onnistuivat laskemaan sen ominaiskirkkauden. Seuraavaksi tutkijaryhmä käytti hyväksi tietoa tähden elinkaaresta, jonka mukaan se on kuluttamassa loppuun ytimensä vetyä. "Tässä vaiheessa tähden hidas himmeneminen on erittäin herkkä indikaattori tähden iästä," Bond kertoo. Hänen tutkimuryhmän laskelmien mukaan tähen ikä on 13,9 +- 700 miljardia vuotta. Tämä on sopusoinnussa maailmankaikeuden iän, 13,77 miljardia vuotta, kanssa.

Tähden ikä on siten ainakin 13,2 miljardia vuotta, mikä on sama kuin aikaisemman vanhimman tähden ikä. "HD 140283:n ikä tiedetään kuitenkin paljon suuremmalla varmuudella," Bond sanoo.

HD 140283 sisältää kuitenkin hieman heliumia raskampia alkuaineita, joten sen on täytynyt syntyä vasta ensimmäisen tähtisukupolven jälkeen. Ensimmäisen sukupolven tähtien oletaan syntyneen alkukaasusta, joka ei sisältänyt heliumia raskaampia alkuaineita.

Tähden ikä on osoittaa kuitenkin, että "toisen sukupolven tähtien on täytynyt syntyä hyvin varhaisessa vaiheessa," kertoo Volker Bromm Texasin yliopistosta. Ensimmäisen sukupolven massiiviset tähdet elivät vain muutamia miljoonia vuosia ennen tuhoutumistaan supernovaräjähdyksissä ja levittäessään raskaampia alkuaineita avaruuteen. Niiden jälkeensä jättämän kaasun täytyi kuitenkin jäähtyä, ennenkuin seuraava tähtisukupolvi saattoi syntyä. "HD 140283:n ikä viittaa siihen, että toisen sukupolven tähdet syntyivät hyvin pian ensimmäisen sukupolven jälkeen," Bromm sanoo.

Edellisen universumin vanhimman tähden, HE 1523-0901, ikä mitattiin radioaktiivisista isotoopeista, joita käytettiin radiohiiliajoituksen tapaan. Tutkijat onnistuivat tuolloin määrittämään tähden iän kuudella eri isotoopilla, jota ilmeisesti pidettiin varsin hyvänä saavutuksena. Kuitenkin nyt Bond sanoo HD 140283:n iän määrityksen olevan paljon luotettavampi! Bond kumppaneineen mittasi tähden etäisyyden ja kirkkauden, oletti tähden kehitysvaiheen ja laski näiden tietojen perusteella tähden iän "paljon suuremmalla varmuudella".

Jäämme mielenkiinnolla odottamaan kuinka seuraavan vanhimman tähden ikä määritetään ja kuinka luotettavaksi tutkijat julistavat tuloksensa.

HD 140283:n ikä on mittaustarkkuuden rajoissa sama kuin universumin ikä (13,9 ++- 700 miljardia vuotta). Tämä havainto on yhteensopiva kehitysopin epätarkkuusperiaatteen kanssa.



Lähteet:

http://www.nature.com/news/nearby-star-is-almost-as-old-as-the-universe-1.12196#/ref-link-2

http://www.eso.org/public/news/eso0723/

Valikoituja evoluutiositaatteja, osa 4


Valikoiduissa evoluutiositaateissa rakkikoiruli esittelee kehitysoppiin uskovien ajattelijoiden kirkkaimpia aikaansaannoksia, jotka murtavat inhimillisen älyn ja mielikuvituksen raja-aitoja.


Jyrki Heino ja Matti Vuento:

"Proteiinien monimuotoisuus selittää hyvin pitkälti, miten solujen syntyminen on ollut mahdollista."


Elämän syntyminen on eräs tieteen suurimmista mysteereistä. Kuinka syntyi ensimmäinen elävä solu? Jyrki Heino ja Matti Vuento näyttävät ratkaisseen tämän vaikean ongelman. Heidän mukaansa solun syntyminen on ollut mahdollista, koska proteiinit ovat niin monimuotoisia! Tämä on kerrassaan hieno oivallus. Solut nimittäin koostuvat proteiineista ja sen lisäksi ne vielä valmistavat niitä. Koska solun moninaiset toiminnot ovat usein hyvin monimutkaisia, niin niiden toteuttaminen vaatii solun rakennekomponenteilta eli proteiineilta monimuotoisuutta. Tämähän on selvää kauraa. Eipäs tullut karvakuonolle mieleen!

Yksi asia jäi kuitenkin hieman mietityttämään. Onkohan Heinolla ja Vuennolla myös joku vertaansa vailla oleva oivallus proteiinien monimuotoisuuden synnystä? Jos ei, niin karvakuono voi auttaa:

"Geneettisen informaation monimuotoisuus selittää hyvin pitkälti, miten proteiinien syntyminen on ollut mahdollista."




Lähde: Heino, Jyrki & Vuento, Matti (2007): Biokemian ja solubiologian perusteet, WSOY Oppimateriaalit Oy, s. 51

HS: Design läsnä joka päivä


Helsingin Sanomat esitteli (HS Koti 30.12.2012)  arkisia tuotteita, jotka on suunniteltuja. Mukana oli mattopiiska, henkari, pyykkipoika, juustohöylä, keinutuoli, purkinavain, suodatinpussi ja pistorasia.

(annansilmat-aitta.com)

"Aamusta iltaan käytämme samoja ihan tavallisia esineitä, joiden muotoilua emme tule sen kummemmin ajatelleeksi. Mitä vanhempi keksintö, sitä nerokkaampi se usein on myös muotoilultaan."

Tässä Helsingin Sanomat on lähempänä totuutta, kuin toimituksessa osataan arvatakaan. Soluissamme toimii joka hetki lukematon määrä erilaisia "tavallisia" molekyylikoneita, joiden muotoilua emme juurikaan tule ajatelleeksi. Kehitysopin mukaan nämä molekyylikoneet ovat uskomattoman vanhoja (jopa miljardeja vuosia) ja ne ovat myös "muotoilultaan nerokkaimpia". Esimerkiksi ribosomi, ATP-syntaasi, fotosysteemi II ovat huippuhienoja molekyylikoneita, joiden toimintaa tai rakennetta emme vielä täysin tunne, mutta joista tutkijat pyrkivät ottamaan mallia synteettisten molekyylikoneiden rakentamiseksi.

Ihminen on etevä tunnistamaan suunniteltuja objekteja. Esimerkiksi arkeologit osaavat  tunnistaa pienistä savenpalasista älykkään suunnittelun. Mutta kun kohteen design ja nerokkuus on ylivertainen mihinkään ihmisen suunnittelukyvyn aikaansaannokseen, niin silloin laput putoavat silmille ja älyn sijasta design selitetäänkin sattumalla.

lauantai 19. tammikuuta 2013

Tutkijat myöntävät evoluutioteorian ongelman


Belgialaiset tutkijat myöntävät evoluutioteorian kyvyttömyyden selittää eliöiden uusien piirteiden syntymisen ja he väittävät ratkaisseensa tämän ongelman. Tutkimusraportti on julkaistu PLOS Biology-sivustolla.


Belgialaistutkijoiden tunnustus:

"Darwin evoluutioteorian merkittävä ratkaisematon kysymys on, kuinka eliöiden uudet piirteet näyttävät ilmaantuvan tyhjästä."

Tämä on aika vakava ongelma kehitysopin kannalta. Hyvä uutinen on kuitenkin se, että tämä ongelma olisi viimeinkin ratkaistu tutkimuksella, jossa yritettiin jäljittää samankaltaisten entsyymien evolutiivista kehityshistoriaa.

Tutkimusraportti ei kuitenkaan selitä minkään uuden (biologisen innovaation) alkuperää. Tutkijat selvästi haluavat sanoa, että täysin uudenlaisia entsyymitoimintoja voi kehittyä esi-isä entsyymeistä, joilla näitä toimintoja ei ole. Tämä on kuitenkin ymmärrettävää. Kehitysoppihan ei tietenkään voisi olla totta, mikäli näin ei tapahtuisi.

Tutkijat kertovat tosiasiat, niinkuin ne ovat:

"ancMalS-entsyymin (oletettu) esi-isä oli monitoimintoinen [multifunctional] ja se jo sisälsi erilaiset aktiivisuudet, jotka ovat kehittyneessä entsyymissä, vaikkakin alhaisemmalla tasolla."

Eli tämä tutkimus osoitti sen, minkä me jo tiesimme. Evoluutio voi jossain määrin muuttaa entsyymien olemassa olevia aktiivisuuksia. Ne eivät kuitenkaan ole uusia aktiivisuuksia, eikä tämä siis ole mikään uusi tutkimustulos.

Jäämme siis edelleen odottamaan havaintoa jonkin täysin uuden toiminnon tai rakenteen kehittymisestä eliössä.


Lähteet:

http://www.evolutionnews.org/2013/01/belgian_waffle068421.html

http://www.ugent.be/en/news/bulletin/prehistoric-dna.htm

torstai 17. tammikuuta 2013

Kehitysoppistrategiaa: Julkaise väite ja hävitä todisteet


Uuden tutkimuksen mukaan valtaosa fylogeneettistä evoluutiopuuta tukevasta havaintoaineistosta viimeisen kahden vuosikymmenen ajalta on kadoksissa. Bryan T. Drew [Open Tree of Life Project] päätti tarkistaa evoluutiopuun rakentamiseen käytetyn havaintoaineiston. Hän raportoi melko järkyttävät tulokset Naturessa.

"Tarkistamistamme 6193 tutkimuksesta, jotka oli julkaistu yli 100:ssa vertaisarvioidussa tiedelehdessä, vain 17%:ssa evoluutiopuu ja vertailuaineisto (jota käytetään polveutumisen päättelyyn) oli esillä. Yhteydenotot johtaviin tutkijoihin havaintoaineiston saamiseksi olivat tuloksellisia vain 19%:ssa. Lähes kaikkien tutkimuksien DNA sekvenssejä säilytetään GenBank-tietokannassa, mutta fylogeneettiseen analyysin uudelleen arviointiin tarvitaan varsinainen vertailuaineisto. Arviomme mukaan yli 64% vertailuaineistosta tai evoluutiopuista on pysyvästi kadoksissa."

Tämä tarkoittaa sitä, että lähes 4000 vertaisarvioitua tieteellistä julkaisua ei kykene esittämään havaintoaineistoa väitteidensä tueksi. Uudet julkaisukäytännöt voivat korjata asiantilaa, mutta Drew pitää ongelmaa vakavana:

"Tämä ongelma estää lisääntyvässä määrin fylogeneettistä analyysiä, kun koko genomin kattavat tiedostot yleistyvät. Tiedelehtien täytyy vahvistaa online-julkaisukäytäntöä, joko lisämateriaalien tai erillisten tietokantojen (TreeBASE, Dryad) avulla. Ekologeilla, evoluutiobiologeilla ja muilla on silloin pääsy fylogeneettiseen vertailuaineistoon ja he voivat testata omia hypoteesejaan."

Nämä muut voivat silloin olla evoluutiopuun rakennetta epäileviä skeptikkoja, jotka haluavat tarkistaa, ovatko kehitysopilliset väitteet perusteltuja vai perustuvatko ne vain maailmankatsomukselliseen ennakkokäsitykseen (eliöiden polveutuminen yhteisestä esi-isästä on totta).

Open Tree of Life -sivusto esittää lisää syitä huoleen. Vain pieni osa fylogeneettisestä vertailuaineistosta on julkista ja artikkeli "Lasi on vielä melko tyhjä"("The Glass Is Still Pretty Empty") varoittaa:

"Toisinaan ihmettelet onko lasi puoliksi täynnä vai puoliksi tyhjä. Mutta kun siitä on täytetty vain 4% - loppu 96% on vain ilmaa - niin vain yksi johtopäätös on mahdollinen: on aika saada lisää."

Vaikka Drew arvioi, että yli 64% fylogeneettisestä vertailuaineistosta on kadoksissa, niin todellinen luku voi olla paljon suurempi. Artikkelin mukaan vain pieni osa julkaistuista evoluutiopuista voidaan tarkistaa vertailuaineiston perusteella:

"Näin ainakin jotkut fylogeneettiseen yhteisöön kuuluvista tiedemiehistä väittävät, koska vain n. 4% kaikista julkaistuista fylogenioista on talletettu julkisiin tietokantoihin (TreeBASE, Dryad). Heidän viestinsä on selvä: on aika saattaa yhteen lisää vertailuaineistoja eliöiden mahdollisesta polveutumisesta."

"Vain kattava julkinen havaintoaineisto tarjoaa tiedemiehille mahdollisuuden tehokkaasti vertailla missä aikaisemmat tutkimukset ovat yhtä mieltä eliöiden polveutumishistoriasta, ja missä on vielä ratkaisemattomia ongelmia."

Fylogeneettisten vertailuaineistojen uudelleentarkastelu on usein epäonnistunut:

"Ryhmä hollantilaisia, englantilaisia ja yhdysvaltalaisia tiedemiehiä julkaisi hiljattain artikkelin, joka käsitteli fylogeneettisen vertailuaineiston (ml. evoluutiopuu) tallettamiskäytäntöjä. He päättelivät, että usein fylogeneettistä tietoa on vaikea käyttää uudelleen tiedon arkistointiin liittyvien lukuisten puutteiden takia. Sen vuoksi useimmat yritykset tiedon hyödyntämiseksi näyttävät olevan hedelmättömiä."

Artikkelin kirjoittajat toivovat, että tulevaisuudessa asiat korjaantuvat. Mutta tällä hetkellä Darwinin elämänpuu on vain epätodellinen haamu. Se on 96%:sti ilmaa.

Hiljattain julkaistu uusi tutkimus PNAS-tiedelehdessä kertoo retrotransposonien laajalle levinneestä horisontaalisesta geeninsiirrosta selkärankaisten (kotieläimet, kissat ja koalat) genomeissa. Tämä voi sotkea lisää kehitysopillisia päätelmiä:

"Näiden eläinryhmien BovB sekvensseihin perustuva fylogeneettinen evoluutiopuu ei ole yhtenevä oletetun evolutiivisen sukulaisuuden kanssa ja analyysimme osoittaa, että ainakin 9 horisontaalista geeninsiirtotapahtumaa vaaditaan selittämään havaintoaineisto. Havaintoaineistomme tarjoaa vankkaa todistusaineistoa horisontaalisen geeninsiirron vaikutuksista selkärankaisten genomien muotoutumiseen."

Tämä ei varmaan ole sellaista "muodonmuutosta", jota Darwin olisi toivonut löytyvän. Se viittaa siihen, että havaintoaineisto on kokenut "muodonmuutoksen", jonka vuoksi puun havaitseminen on entistä vaikeampaa.

Fylogeneettiset ongelmat ovat olennainen osa kehitysoppia. Pieni penismatokin kykeni heiluttamaan evoluutiopuuta.


Lähde:

http://www.evolutionnews.org/2013/01/publish_the_cla068361.html

Samankaltaisuudet evoluution todisteena


Helsingin Sanomiin lähettämäni mielipidekirjoitus, jota HS ei julkaissut.


Niko Kettunen kertoi ihmisestä löytyvistä evoluution jämäpaloista (HS Tiede 12.1.). Hän mainitsi kurkunpäähermon olevan jäänne kaloilta. Kyseessä on ns. homologinen samankaltaisuus, jota evoluutioteoriassa pidetään yhteisen polveutumisen todisteena. Homologioita käytetään eliöiden kehittymistä ja polveutumista kuvaavan fylogeneettisen evoluutiopuun rakentamiseen.

Hiljattain Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society -tiedelehdessä julkaistu tutkimus kertoo evoluutiopuun rakentamiseen liittyvistä loogisista ongelmista. Tutkimuksen mukaan ongelmat ovat pikemminkin sääntö kuin poikkeus. Monet ovat toivoneet, että lisääntyvä uusi tieto ratkaisisi ongelmat, mutta tutkimuksen mukaan fylogeneettiset ristiriidat ovat tulleet entistä akuutimmaksi ongelmaksi eliöiden koko genomin kattavien tiedostojen lisääntyessä.

Esimerkiksi lepakot aiheuttavat fylogeneettistä päänsärkyä evoluutiobiologeille. Tutkijat ovat jo pitkään tienneet, että lepakot ja valaat käyttävät kaikuluotausta, vaikka niiden oletetulla kaukaisella esi-isällä ei tätä ominaisuutta ollut. Evoluutiobiologit selittävät tätä havaintoa morfologisella konvergenttisellä evoluutiolla.  Yllättäen tutkijat havaitsivat, että lepakkojen ja valaiden kaikuluotaukseen liittyy myös geneettinen konvergenssi. Hammasvalaisiin kuuluvalla pullonokkadelfiinillä ja pikkulepakolla on täsmälleen samanlainen Prestin-kuulogeeni. Kaikuluotauksen itsenäisiin alkuperiin liittyy siis geenit, jotka ovat kehittyneet täsmälleen samalla tavoin!

Evoluutioteorian kannalta tämä on kuitenkin kohtalaisen hyvä asia. Sama havainto voidaan selittää vähintään kahdella eri tavalla, jotka molemmat tukevat evoluutioteoriaa. Tämän havainnon perusteella voimme muotoilla evoluution homologialain: Eliöiden samankaltaisuudet todistavat yhteisen polveutumisen, paitsi silloin, kun ne todistavat samankaltaisten ominaisuuksien kehittyneen toisistaan riippumattomasti.

Evoluutiota on usein verrattu painovoimaan sanomalla, että evoluutio on yhtä tosi kuin painovoima. Mikäli fyysikot selittäisivät putoamisliikkeen johtuvan painovoimasta tai jostakin muusta ilmiöstä, aina tilanteen mukaan, niin se varmasti inspiroisi ainakin filosofeja ja runoilijoita.

tiistai 15. tammikuuta 2013

Tutkijat selvittivät solun laadunvarmistusta hoitavan proteiinin rakenteen


Scripps Tutkimus Instituutin [The Scripps Research Institute (TSRI)] tutkijat ovat selvittäneet äskettäin löydetyn Ltn1-laadunvarmistusproteiinin rakenteen. Ltn1-proteiinia on kaikissa sienissä, kasveissa ja eläimissä. Tutkimus on julkaistu PNAS-tiedelehdessä.

Tutkijat selvittivät elektronimikroskoopin avulla yli 20 erilaista Ltn1-laadunvarmistusproteiinin konformaatiota. (Kuva: Claudio Joazeiro)

Ltn1-proteiinilla näyttää olevan tärkeä rooli ylläpitää solun proteiinivalmistuskoneisto hyvässä toimintakunnossa. Se saattaa myös liittyä ihmisen neurologisiin sairauksiin, kuten ALS-tautiin, koska Ltn1-proteiinin mutaatio aiheuttaa hiirissä samankaltaisen liikehermosairauden.

"Jotta voisimme paremmin ymmärtää Ltn1:n toimintamekanismin, meidän oli piti selvittää sen rakenne, ja juuri sen me olemme tehneet," kertoo apulaisprofessori Claudio Joazeiro.

Ltn1-proteiini kiinnitti biologien huomion joitakin vuosia sitten, kun Novartis-Phenomix yhteistyöprojektin tutkijat havaitsivat tuntemattoman mutaation aiheuttavan normaaleina syntyneissä hiirissä vähittäin etenevän halvauksen. Joazeiro yhdessä Novartisin tutkimusryhmän kanssa raportoi v. 2009, että mutatoitunut geeni koodaa E3 ubikitiini-ligaasi tyyppistä entsyymiä ja että hiiren oireet johtuivat ALS:n kaltaisesta liikehermosairaudesta.

Joazeiro yhdessä Mario H. Bengtsonin kanssa havaitsivat, että entsyymi toimi solun proteiinisynteesikoneiston eli ribosomin laadunvarmistuksessa. Toisinaan ribosomiin tulee virheellisiä geneettisiä ohjeita, joista syntyy tietynlaisia epänormaaleja proteiineja ns. nonstop proteiineja, jotka saavat aikaan ribosomin jumiutumisen. Ltn1 korjaa jumiutuneet ribosomit merkitsemällä non-stop proteiinit ubikitiini-molekyyleillä. Ubikitiini on osoitelappu, joka ohjaa proteiinin tuhottavaksi proteasomissa.

"Mutta kysymys kuului: kuinka Ltn1 tekee sen?", Joazeiro kertoo.

Analyysi paljasti, että Ltn1 on pitkulainen kaksi liitososaa sisältävä erittäin joustavarakenteinen proteiini, jolla on kaksi aktiivista päätä, N-terminaali ja C-terminaali. "Me oletamme, että N-terminaali on ribosomiin liittyvä pää ja C-terminaali huolehtii ubikitiinin liittämisestä nonstop-proteiiniin. Uskomme, että proteiinin joustavaa rakennetta tarvitaan ribosomiin jumiutuvien erilaisten nonstop-proteiinien käsittelyyn," tutkija Dmitry Lyumkis toteaa.

Seuraavaksi tutkijat aikovat selvittää Ltn1:n eri segmenttien rakenteen, jotta entsyymistä voitaisiin valmistaa atomitason malli. Sen lisäksi he haluavat selvittää Ltn1:n rakenteen sillä hetkellä, kun se on kiinnittyneenä ribosomiin ja operoi nonstop-proteiinin kanssa. Joazeiro muistuttaa, että tyypillisessä hiivasolussa on 200 000 ribosomia, mutta se tarvitsee vain 200 Ltn1-proteiinia laaduntarkastukseen normaalissa kasvuympäristössä. "Jotenkin tämä entsyymi kykenee tehokkaasti havaitsemaan jumiutuneet ribosomit ja me uskomme, että  Ltn1:n ja ribosomin liityntämekanismin selvittäminen auttaa meitä ymmärtämään kuinka tämä tapahtuu," Joazeiro sanoo.

Ltn1-proteiini tekee solussa erittäin tärkeää laadunvarmistustyötä. Se ei ole solun ainoa laadunvarmistusta hoitava proteiini. Proteiinien laskostumista valvovat ja auttavat kaperonit tekevät myös solun normaalin toiminnan kannalta huipputärkeää työtä. Kuinka darwinistisella mekanismilla on voinut kehittyä solu, koska sen normaali toiminta vaatii luotettavasti toimivan monipuolisen laadunvarmistusjärjestelmän? Keskeneräisestä laadunvarmistusjärjestelmästä ei ole juurikaan hyötyä. Kahta yleistä laatua - sutta ja sekundaa - syntyy solun kannalta liian paljon.

Myös Ltn1:n monet konformaatiot (erilaiset muodot) on mielenkiintoinen piirre. Ltn1 ei siis itse laskostu vain johonkin yhteen funktionaaliseen muotoon, vaan se kykenee vaihtelemaan muotoaan monin eri tavoin, aina tilanteen vaatimalla tavalla. Kuinka evoluutio olisi voinut tuottaa tällaisen proteiinin? On varmasti erittäin epätodennäköistä, että monipuolisesti muuntaumiskykyinen proteiini olisi syntynyt pienin askelin mutaatioiden ja luonnonvalinnan tuloksena. Kaiken lisäksi tämän huippuhienon proteiinin ja solun toisen hämmästyttävän molekyylikoneen - ribosomin - välille on täytynyt kehittyä saumaton yhteistyö.


Lähde:

http://www.scripps.edu/news/press/2013/20130114joazeiro-carragher.html

sunnuntai 13. tammikuuta 2013

Maailmankaikkeuden laajin rakenne haastaa kosmologisen periaatteen


Tähtitieteilijät ovat löytäneet maailmankaikkeuden suurimman rakenteen - kvasaarijoukon - jonka läpimitta on 4 miljardia valovuotta. Rakenne on niin suuri, että se haastaa kosmologisen periaatteen. Havainnosta kertova tutkimusraportti on julkaistu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society-tiedelehdessä.

Kuva: ESO / M. Kornmesser

Rakenne on suuri kvasaarijoukko (large quasar group, LQG) eli ryhmä erittäin kirkkaita galaktisia ytimiä, jotka saavat energiaa supermassiivisista mustista aukoista. Tutkijoiden mukaan tämä joukko on niin suuri, että se haastaa modernin kosmologisen teorian ja kosmologisen periaatteen. Kvasaarien uskotaan olevan peräsin universumin varhaisilta ajoilta ja niiden oletetaan loistaneen kirkaasti vain 10 - 100 miljoonan vuoden ajan.

Moderni kosmologinen teoria perustuu Albert Einsteinin työhön ja se on riippuvainen kosmologisena periaatteena tunnetusta oletuksesta. Sen mukaan maailmankaikkeus näyttää samanlaiselta mistä tahansa havaintopisteestä käsin, kun sitä tarkastellaan tarpeeksi suuressa mittakaavassa. Kosmologinen periaate oletetaan todeksi, mutta sitä ei ole koskaan empiirisin havainnoin vahvistettu.

Teorian antaman ennusteen mukaan nyt löydetyn kvasaarijoukon kokoisia rakenteita ei pitäisi olla olemassa. Laskelmien mukaan rakenteiden suuri halkaisija voi olla vain 1,2 miljardia valovuotta.

"Tämä on erittäin jännittävää, eikä pelkästään sen vuoksi, että se on vastoin käsityksiämme maailmankaikkeuden mittasuhteista," toteaa tutkija Roger Clowes (University of Central Lancashire). "Tutkimusryhmämme etsii nyt vastaavanlaisia tapauksia, jotta tämän havainnon esittämä haaste [modernille kosmologialle] vahvistuu," Clowes jatkaa.

Tämähän on mielenkiintoista. Tähtitieteen piiristä tulee jatkuvasti uusia havaintoja, jotka ovat ristiriidassa vallitsevien [ja yleensä kehitysopillisten] käsitysten kanssa. Hetki sitten Andromedan galaksi yhdessä kumppaniensa kanssa haastoi astrofysiikan standardimallin.


Lähteet:

http://www.ras.org.uk/news-and-press/224-news-2013/2212-astronomers-discover-the-largest-structure-in-the-universe

http://www.msnbc.msn.com/id/50434185/ns/technology_and_science-space/t/largest-structure-universe-found-its-mind-boggling#.UPJ5KvKtGG8

lauantai 12. tammikuuta 2013

Keinotekoinen molekyylikone jäljittelee luonnon molekyylikoneita


Manchesterin yliopistossa on kehitetty erittäin monimutkainen molekyylien rakennuskone, joka jäljittelee luonnossa eli solussa tapahtuvaa molekyylien (proteiinien) valmistusta. Asiasta kertova  raportti on julkaistu Science-tiedelehdessä.

Professori Leigh'n molekyylikone perustuu ribosomiin. Siihen kuuluu funktionaalinen nanometrisuuruusluokkaa oleva rengas, joka liikkuu molekyylivartta pitkin poimien rakennuspalikoita matkan varrelta ja liittäen niitä yhteen tietyssä järjestyksessä, jolloin syntyy uusi haluttu molekyyli. Ensiksi rengas pujotetaan molekyylivarteen kokoonpanoa ohjaavien kupari-ionien avulla. Sitten "reaktiivinen käsivarsi"  kiinnitetään renkaaseen ja se alkaa toimia. Rengas kulkee vartta pitkin edestakaisin, kunnes se törmää varressa olevaan molekyyliryhmään. Käsivarsi irrottaa molekyyliryhmän ja siirtää sen toiseen paikkaan koneessa, jolloin käsivarsi on taas toimintavalmis ja rengas pääsee liikkumaan, kunnes se kohtaa varressa uuden rakennuspalikan. Tämä irrotetaan vuorostaan ja liitetään koottavaan rakenteeseen. Kun kaikki rakennuspalikat on irrotettu varresta, rengas irtoaa siitä ja uuden molekyylin synteesi on päättynyt.(Kuva Miriam Wilson)

Professori David Leigh FRS on yhdessä tutkimusryhmänsä kanssa kehittänyt maailman edistyneimmän molekyylikoneen lajissaan. Professori Leigh kertoo: "Tämän synteettisiä molekyylejä valmistavan ja itsekin molekyyleistä koostuvan koneen kehittäminen on verrattavissa autotehtaan robottilinjaan. Tällaiset koneet voivat lisätä molekyylien valmistusmenetelmien kustannustehokkuutta. Tästä voi olla hyötyä monien eri tuotteiden valmistuksessa, koska useiden tuotteiden valmistus alkaa molekyylitasolta. Esimerkiksi tällä hetkellä me olemme muokkaamassa konettamme lääkeaineiden, kuten penisilliinin valmistamiseen sopivaksi."

Molekyylikone on vain muutaman nanometrin mittainen ja sen voi nähdä vain mikroskoopilla. Luonnon omat monimutkaiset molekyylikoneet, jotka DNA:n informaation perusteella kokoavat tietyssä järjestyksessä osista koostuvia molekyylejä, ovat inspiroineet suunnittelijoiden luomistyötä. Hämmästyttävin näistä luonnon molekyylikoneista on ribosomi - jokaisessa solussa oleva massiivinen molekyylikone.

Professori Leigh'n koneen rakenne perustuu ribosomiin. Se koostuu molekyylivartta pitkin liikkuvasta renkaasta, joka poimii matkan varrelta rakennuspalikoita ja kokoaa niistä tietyssä järjestyksessä uuden  molekyylin.

Ensiksi rengas pujotetaan varteen kokoonpanoa ohjaavien kupari-ionien avulla. Sitten "reaktiivinen käsivarsi" kiinnitetään renkaaseen ja se alkaa toimia. Rengas kulkee vartta pitkin edestakaisin, kunnes se törmää varressa olevaan molekyyliryhmään. Käsivarsi irrottaa molekyyliryhmän ja siirtää sen toiseen paikkaan koneessa, jolloin käsivarsi on taas toimintavalmis ja rengas pääsee liikkumaan, kunnes se kohtaa varressa uuden rakennuspalikan. Tämä irrotetaan vuorostaan ja liitetään koottavaan rakenteeseen. Kun kaikki rakennuspalikat on irrotettu varresta, rengas irtoaa siitä ja uuden molekyylin synteesi on päättynyt.

Professori Leigh kertoo, että tämän hetkinen prototyyppi on vielä kaukana ribosomin tehokkuudesta: "Ribosomi kykenee liittämään 20 rakennuspalikkaa(aminohappoa) sekunnissa. (Proteiinit voivat koostua sadoista aminohapoista). Tähän mennessä meidän koneemme on liittänyt vain 4 palikkaa yhteen ja siltä kuluu 12 tuntia yhden palikan liittämiseen. Mutta käyttämällä rinnakkaisia koneita, tehokkuutta voidaan lisätä. Jo nyt me käytämme miljoonia tällaisia koneita samanaikaisesti molekyylien valmistamiseen."

"Seuraavassa vaiheessa on tarkoitus käyttää koneita, joilla voidaan valmistaa useista palikoista koostuvia kehittyneitä molekyylejä. Sillä olisi mahdollista valmistaa täysin uuden tyyppisiä molekyylejä, joita ei tavata edes luonnossa. Tämä on hyvin jännittävä tulevaisuuden näkymä," professori Leigh jatkaa.

Luontoa jäljittelemällä tutkijat ovat onnistuneet valmistaan "erittäin monimutkaisen molekyylikoneen", joka tosin suorituskyvyssä jää kauaksi jälkeen luonnon molekyylikoneesta. Tämä kalpea jäljitelmä on syntynyt älykkään suunnittelun tuloksena, mutta alkuperäisen uskotaan syntyneen sattumaan perustuvan kehitysprosessin tuloksena.

Tutkijat vertaavat luomaansa molekyylikonetta autotehtaan robottilinjaan, joka on myös älykkään suunnittelun tulos. Koska keinotekoisen molekyylikoneen esikuvana on luonnon oma molekyylikone, niin on perusteltua verrata myös sitä autotehtaan robottilinjaan.

Kehitysoppiin uskovat ovat varsin kykenemättömiä havaitsemaan luonnossa viitteitä älykkäästä suunnittelusta. Nyt kun keinotekoiset molekyylikoneet alkavat jossain määrin muistuttaa luonnon molekyylikoneita, niin olisi ihan mielenkiintoista tietää, kuinka kehitysoppiin uskovat neuvoisivat asiasta tietämätöntä erottamaan älykkään suunnittelun tuotteet sattuman tuotteista, pelkän rakenteen perusteella.



Lähteet:

http://www.alphagalileo.org/ViewItem.aspx?ItemId=127393&CultureCode=en

http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130110142121.htm

maanantai 7. tammikuuta 2013

Usko ja tiede seminaari


Espoon helluntaikirkolla Olarissa (Luomanportti 8) järjestetään Usko ja tiede -seminaari lauantaina 9.3.2013 klo 9.30-16.30. Tapahtuma on suunnattu erityisesti opiskelijoille. Tule kuulemaan miksi tieteen tekemistä ei voi erottaa taustalla vaikuttavasta uskosta ja kuulemaan miten eri tieteissä löytyy jatkuvasti uusia todisteita olemassaolomme suuriin kysymyksiin.

Puhujina mm. FT Martin Stenberg, FT Vesa Palonen, FT Lennart Saari ja LL Pekka Reinikainen.

Seuraa tapahtumia ja tiedotusta myös Facebookissa. Myös rakkikoiruli on paikalla, mikäli talutushihna ylettää.





perjantai 4. tammikuuta 2013

Andromedan galaksijoukko sotkee astrofysiikan standardimallia


Dalhousie yliopiston tutkijat ovat havainneet, että Andromedan galaksijoukon rakenne ei ole astrofysiikan standardimallin antaman ennusteen mukainen. Havainto osoittaa, että astrofysiikan standardimalli on korjauksen tarpeessa. Tutkimus on julkaistu Nature-tiedelehdessä.

Andromedan galaksi (Suurennos:klikkaa kuvaa). (Credit: GALEX, JPL-Caltech, NASA)

Andromedan galaksi on linnunrataamme lähinnä oleva suuri galaksi ja sen etäisyys on 2,5 miljoonaa valovuotta. Sitä kiertää 13 kääpiögalaksia samaan tapaan kuin planeetat kiertävät Aurinkoa, eli galaksien kiertoradat ovat samassa tasossa.

"Nämä kääpiögalaksit näyttävät syntyneen yhtä aikaa ja hyvin varhain maailmankaikkeuden historiassa," tutkija Peter Smith kertoo.

Astrofysiikan standardimalli - Lambda-Kylmä Pimeä Aine (Lambda-Cold Dark Matter[Lambda-CDM]) - ei kykene selittämään Andromedan galaksijoukon syntyä. Malli olettaa galaksien törmäävän ja yhdistyvän toisiinsa, jolloin syntyy suurempia galakseja.

"Tämä kertoo meille, että painovoimasimulaatioiden ennustama [galaksien] vähittäinen rakentuminen ei ole ihan oikein, koska meillä on Andromedan joukon kaltainen rakenne, jota ei koskaan esiinny simulaatioissa. Me emme ymmärrä painovoimaa niin hyvin, kuin monet haluaisivat uskoa. Heikkoa painovoimakenttää on hyvin vaikea testata," professori Scott Chapman selittää.

Tiedemiehet yrittävät jatkotutkimuksin selvittää Andromedan galaksijoukon syntyä, olettamalla galaksien syntyneen yhtenäisessä rakenteessa yhtäaikaa miljardeja vuosia sitten.

Karvakuono ei ole erityisen yllättänyt siitä, että kehitysopillinen malli ei kykene selittämään havaittua todellisuutta. Tämä on kuitenkin ihan odotettua. Kehitysoppi kokonaisuudessaan (kehitysopin olettamat kehitysprosessit) on olemassa vain ihmisen mielikuvituksessa. Olisi aika merkillinen sattuma, mikäli se selittäisi havainnot tarkasti.

Painovoima on tieteelle mysteeri, koska kukaan ei ole pystynyt esittämään mekanismia, joka selittäisi painovoiman.

Andromedan galaksijoukkoa koskevat havainnot ovat yhteensopivia kehitysopin epätarkkuusperiaatteen kanssa. Maailma näyttää alusta alkaen olleen varsin valmiin oloinen, aivan kuin mitään kehitysopin olettamaa kehitystä ei olisi tapahtunutkaan!


Lähde:

http://www.newswise.com/articles/astrophysicists-make-stellar-discovery-about-galaxies-far-far-away

keskiviikko 2. tammikuuta 2013

Syntyikö elämä merenpohjan kuumissa purkausaukoissa?


Tutkijat uskovat, että merenpohjan kuumat purkausaukot tarjosivat otolliset olosuhteet elämän synnylle ja että ionipumppujen alkuperä on avain elämän synnyn arvoitukseen. Asiasta kertova uusi tutkimus on julkaistu Cell-tiedelehdessä.

Elämän uskotaan syntyneen merenpohjan kuumissa purkausaukoissa. (Kuva:Ralph White/CORBIS)

Kiviä, vettä ja kuuma, vetyä sisältävä alkalinen neste pulppuamassa ulos syvällä merenpohjasta: tätä elämän synnyn reseptiä on jo vuosia kannattanut pieni tutkijoiden joukko. Nyt kaksi heistä on kirjoittanut aiheesta tutkimusraportin, joka esittää ajatuksen siitä, kuinka ensimmäiset solut ovat saattaneet kehittyä ja siirtyä pois syntysijoiltaan.

Nick Lane (University College London) ja Bill Martin Düsseldorfin yliopistosta uskovat, että vastaus elämän synnyn ongelmaan löytyy solujen ionipumpuista, kalvoproteiineista, jotka säätelevät solun ionitasapainoa.

Kaikissa nykyisissä soluissa ATP-syntaasi käyttää solukalvon läpi kulkevan ionivirran energiaa (protoni [H+] gradientti) solun energiavarastoina toimivien ATP-molekyylien tuottamiseen. Tässä on kuitenkin muna vai kana ongelma: solut käyttävät energian varastoimiseen proteiinien tuottamaa protonigradienttia, mutta näiden proteiinien valmistamiseen on myös tarvittu energiaa.

Lane ja Martin sanovat, että vedyllä kyllästetyn alkalisen veden kohdatessa happaman meriveden merenpohjan kuumissa purkausaukossa, syntyy ohuiden, rautaa ja rikkiä sisältävien katalyyttisten mineraalikalvojen väliin luonnollinen protonigradientti. Tämä kokoonpano voisi synnyttää otolliset olosuhteet hiilidioksidin ja vedyn muuttamiseksi orgaanisiksi hiiliyhdisteiksi. Nämä voisivat sitten reagoida toistensa kanssa ja muodostaa elämän rakennuspalikoita, kuten nukleotideja ja aminohappoja. Merenpohjan kuumat alkaliset purkausaukot eivät ole vulkaanisia, vaan ne saavat energiansa serpentinisaatioksi kutsutusta reaktiosta.

Purkausaukkojen kivilabyrintit sisältävät pieniä ohutseinäisiä huokosia, jotka olisivat voineet toimia 'protosoluina', synnyttäen protonigradientin ja kokoamalla muodostuneet pienet orgaaniset molekyylit. Näistä olisi edelleen kehittynyt monimutkaisia proteiiniineja ja RNA:ta. Nämä protosolut olisivat olleet ensimmäinen elämän muoto, Lane ja Martin väittävät.

Kivisten protosolujen rinnalle oletetaan kehittyneen avoimia orgaanisia solukalvoja. Siirtyäkseen pois mustasta savuttajasta ja tullakseen itsenäiseksi meren eliöksi, orgaanisesta protosolusta täytyisi tulla suljettu. Ongelmana olisi kuitenkin luonnollisen protonigradientin estyminen. Vaikka ATP-syntaasi voisi pumpata protoneita soluun, niin solussa ei olisi mitään, mikä siirtäisi niitä ulos ja pian protonikonsentraatiot solukalvon molemmilla puolilla olisivat yhtä suuret. Protonigradientti lakkaisi olemasta ja protosolu menettäisi teholähteensä, Lane sanoo. Protoneita ulos pumppava proteiini olisi ratkaisu ongelmaan, mutta niille ei olisi olemassa mitään valintapainetta ennenkuin soluista tulisi suljettuja. Siinä tapauksessa "niiden olisi täytynyt kehittää protonin pumppausjärjestelmä hetkessä, mikä ei ole mahdollista," Lane toteaa.

Lane ja Martin uskovat, että protosolut kiersivät tämän ongelman kehittämällä natrium-protoni antiportterin
(Na+/H+ antiportteri) - yksinkertaisen proteiinin, joka käyttää protonigradienttia natriumin pumppaamiseen solusta ulos. Kun protosolun kalvot alkoivat sulkeutua, ne eivät enää läpäisseet suurikokoisia natrium-ioneja, mutta kylläkin pienikokoisia protoneja. Tästä olisi ollut hyötyä protosoluille, jotka kehittivät natriumpumpun, koska ne pystyivät edelleen hyötymään luonnollisen (kivisten protosolujen) protonigradientin tarjoamasta energiasta. Antiportterit tuottivat myös natriumgradientin ja kun protosoluista tuli suljettuja, ne kykenivät toimimaan natriumgradientin avulla ja olivat vapaita jättämään mustan savuttajan.

Lane ja Martin saivat inspiraation hypoteesilleen ääriolosuhteissa elävistä bakteereista ja arkeista. "Niiden biokemia näyttää juontuvan saumattomasti kuumien purkausaukkojen olosuhteista," Lane sanoo. Nämä mikrobit käyttävät rautaa ja rikkiä sisältäviä proteiineja muuttaakseen vetyä ja hiilidioksidia orgaaniksiksi molekyyleiksi. Ne käyttävät natrium-protoni antiporttereita ionigradientin muodostamiseen ja niiden ATP-syntaasit toimivat sekä natrium- että protonigradientilla.

Biokemisti Wolfgang Nitschke Ranskan kansallisesta tutkimuskeskuksesta (French National Center for Scientific Research, Marseille) ylistää kaksikkoa (Lane ja Martin) modernin mikrobiologisen tiedon käyttämisestä yksityiskohtaisen elämän syntyskenaarion luontiin. "Päinvastoin kuin periaatteessa kaikki muut elämän synty hypoteesit, merenpohjan kuuma purkausaukko-skenaariota käsittelevä tutkimus on kokeellinen," hän sanoo. "Se on erittäin huomattava tutkimusraportti."

Wolfgang Nitschken käsitys kokeellisesta luonnontieteestä on ainakin hyvin omaperäinen. Hän väittää Lanen ja Martinin tutkimuksen olevan kokeellinen ja eroavan siten muista elämän syntyhypoteesitutkimuksista. Tosiasiassa Lanen ja Martinin tutkimusraportti ei sisällä minkäänlaisia kuvauksia kokeista. Koko tutkimusraportti sisältää vain solujen metabolian ja siihen liittyvien nanokoneiden kuvauksia, sekä hypoteettisia ajatusrakennelmia siitä, kuinka elämä ja sen rakennuspalikat olisivat mahdollisesti voineet syntyä.

Tutkimusraportissaan Lane ja Martin myöntävät energiaa tallentavan pyörimismoottorin - ATP-syntaasin - olevan "eräs hämmästyttävimmistä nanokoneista (some of the most astonishing nanodevices)." Todettuaan ATP-syntaasi pyörimismoottorin teknisesti korkealaatuisen rakenteen, he väittävät sen ja toisen monimutkaisen nanokoneen eli ribosomin syntyneen merenpohjan kuumassa purkausaukossa "pitkään jatkuneen geeneihin ja proteiineihin kohdistuneen valinnan tuloksena evoluution varhaisina aikoina." Lane ja Martin eivät kuitenkaan kerro kuinka geenit ja proteiinit ilmaantuivat. Väite on uskonnollinen, koska se ei perustu empiiriseen havaintoon. ATP-syntaasin tai ribosomin eikä geenien tai proteiinien kehittymistä ei ole havaittu. Vain niiden monimutkainen rakenne ja toiminto on havaittu. ATP-syntaasin tai ribosomin kaltaisten huippuhienojen nanokoneiden kehittyminen vähittäisen darwinistisen mekanismin avulla on vähintäänkin erittäin epätodennäköistä. Lane ja Martin toteavat, että lähes 4 miljardia vuotta jatkunut evoluutio ei ole tuottanut mitään parannuksia alkuperäiseen ATP-syntaasiin, joka siis ilmaantui loppullisessa muodossaan heti elämän synnyttyä.

Loppupäätelmässä he kuitenkin vähättelevät natriumioneja (Na+) pumppaavaa proteiinia: "...natriumionien pumppauksen alkuperä ei vaatinut mekaniikaltaan mitään erityistä geneettistä innovaatiota, vain antiportterin eli proteiinin, joka muunsi geokemiallisen protonigradientin (H+) biokemialliseksi natriumionigradientiksi (Na+)."  Tässä Lane ja Martin olettavat pumppuproteiinin noin vain ilmaantuvan jollakin hokkuspokkustempulla. Tämä Lanen ja Martinin mukaan vähäpätöinen hokkuspokkustemppu muuttaa kemiallisen biologiseksi. Ei sen vähempää! Eikä tähän siis tarvita edes mitään erityistä geneettistä innovaatiota. Lane ja Martin eivät siis tarvitse informaatiota tämän proteiinin tuottamiseen. He eivät myöskään esitä mitään ratkaisua aminohappojen kätisyysongelmaan. Eliöiden proteiinit muodostuvat vain vasenkätisistä enantiomeereista. Lanen ja Martinin hokkuspokkustemppu ratkaisee myös tämän vakavan elämän syntyyn liittyvän ongelman.

Lane ja Martin tuntuvat olevan tutkimuksen jälkijunassa, sillä hiljattain Paul Davies ja Sara Walker ehdottivat informaatiota elämän syntyhypoteesien lähtökohdaksi, koska kemiaan perustuvat lähestymistavat ovat jämähtäneet paikoilleen hyvin varhaisessa vaiheessa ja kaukana siitä, mitä me kutsumme elämäksi. Lane ja Martin unohtavat informaation kokonaan omasta hypoteesistaan, vaikka kaikki tunnetut elämänmuodot ja kaikki elämän "hämmästyttävät nanokoneet" perustuvat informaatioon.



Lähde:

http://www.nature.com/news/how-life-emerged-from-deep-sea-rocks-1.12109