keskiviikkona, lokakuuta 20, 2010

Vuoden luontokuva 2010 - tai vuosisadan



KLIKKAA suuremmaksi. Kiitos Tiedemiehellle vinkistä.

16 kommenttia:

Aakke kirjoitti...

! STOP THE PRESS !

Minusta tuossa kuvassa luodaan vuosikymmenen, ellei vuosisadan tiedemyyttiä.

Mikä siis siinä ei ole totta?

-Se, että homo sapiens ja neandertal harjoittivat seksiä ja saivat jälkeläisiä. Näin ei välttämättä koskaan tapahtunut.

Miksi näin ei tapahtunut?

-Se, että nykyihmisen DNA:sta löytyy neandertalilais-jaksoja ei välttämättä tarkoita, että lajit pariintuivat keskenään.

-Käsittääkseni nykyihmisen DNA:sta löytyy myös monien muiden lajien DNA-jaksoja, kuten simpanssi ja banaanikärpänen. Kuitenkaan (nyky)ihminen EI (todennäköisesti) OLE pariintunut näiden kanssa.

-Pariintuminen ei siis ole AINOA tapa, jonka seurauksena ihmis-DNA:sta voi löytyä "vieraita" DNA-jaksoja.

---

Sen lisäksi käsitteet homo sapiens ja homo neandertalis ovat sopimattomia, jos oletetaan, että esim. kaikki nykyihmiset ovat perimältään (DNA) jotakuinkin uniformeja. Käsittääkseni yhdenkään ihmisen (identtisiä kaksosia lukuunottamatta) DNA ei ole samanlainen.

Homo käsitteet ovat ihmisen/varhaisten luonnontieteilijöiden keksimä käsite jollekin lajille, jonka yksilöt näyttävät ulkoisilta ominaisuuksiltaan samanlaisilta, mutta jotka saattavat olla genetiikaltaan hyvinkin poikkeavia.

Me kaikki olemme homo sapienseja, mutta joissakin meissä on enemmän neandertal-geenejä, joissakin vähemmän.

Aakke kirjoitti...

LISÄÄ DNA:sta

Käsittääkseni DNA:ssa on myös paljon "mustaa massaa" (vai miksi sitä kutsutaan?). Tämä massa on sellaisia DNA-jaksoja, joilla ei katsota olevan minkäänlaista toiminnallista funktiota (esim. raajojen pituuden määrääminen, hiusten värin määrääminen).

Miksi sitten tällaisia DNA-jaksoja on olemassa?

Käsittääkseni ne mahdollistavat ihmisen sopeutumisen uusiin ympäristöihin. Kun tietty geeni poistuu ihmisen DNA:sta lisäytymisen yhteydessä, uusia tulee tilalle.

---

Olisi mielenkiintoista tietää missä yhteydessä nämä "ei-aktiiviset" geenit muuttuvat aktiivisiksi. Eivät ne ihmisen DNA:ssa "turhaan" ole.

Oma hypoteesini on, että ihmisen DNA:n ei-aktiiviset jaksot sisältävät jaksoja simpanssin, banaanikärpäsen, neandertalin ihmisen jne. perimästä, jotka joko aktivoituvat tai jäävät ei-aktiiviseksi lisääntymisen yhteydessä.

Jukka kirjoitti...

Itse luulen että tämä oli todella merkittävä löytö.

Uskon että seuraavien vuosien aikana selviää millaisia geenejä olemme neandertaaleilta saaneet ja tämä tieto tulee vaikuttamaan maailmankuvaamme dramaattisesti.

En vaan vielä tiedä miten.

Vaikka emme olekaan ilmeisesti eri lajia neandertaalien kanssa, tulemme kokemaan itsemme aivan oleellisesti hybrideiksi.

Darwin osoitti että olemme sattumusten summia, tämä löytö antaa lihaa luille siitä millaisten sattumusten summia todella olemme.

Jukka kirjoitti...

Sen voimme mielestäni ainakin todeta että se teoria (Out of Africa) jonka mukaan ihminen on siirtynyt Afrikasta muualle alle 100 000 vuotta sitten on liian yksinkertaistava.

Se teoria jonka mukaan ihminen ei risteytynyt aikaisemmin Aasiassa ja Euroopassa asuneiden ihmislajien tai -alalajien kanssa saapuessaan Afrikasta muihin maanosiin on väärä.

Aakke kirjoitti...

The Neanderthal theory -artikkeli tiivistää nykyihmiseen johtaneen kehityskulun tiiviisti yhteen kappaleeseen:

The warm adapted species changed from a promiscuous primate species to a monogamous, pair bonded species. This provided the most efficient solution in their environment. This species evolved from Homo erectus to anatomical modern humans (Hss). In the process of increasing their brain size, or maybe as a means of reducing parasite loads, they became naked. They lived a nomadic life-style in larger tribes. Their way of living provided advanced social adaptations. Men were hunters, and women gathered and cared for babies. With those roles, came male alliances and warfare. It was more of a rule to find one's partner within the tribe than in another tribe. This lead to evolution of the modern status concept and hierarchies. It also lead to aggression between males, and provided the basis for ethnocentric ideas and racism. The offspring developed fast, and they could reproduce fast. Hss is a patriarchal species and behaves like chimps in many respects.

---

Em. kappaleeseen ja artikkeliin perustuen esim. (nykypäivän) seksuaalikäyttäytyminen useiden partnereiden kanssa (promiscuity) saattaa olla peräisin ERITTÄIN vanhoista kädellisten geeneistä, joita meissä on vieläkin.

Samoin kappale käsittelee joidenkin ryhmäsosiaalisten ilmiöiden (rasismi, sukupuoliroolit, status/hierarkia) taustaa.

---

Samoin kohta Neanderthal group dynamics valottaa joidenkin ryhmä- ja seksuaalikäyttäytymiseen liittyvien ilmiöiden (homoseksuaalisuus, raiskaukset, cuckoldry) taustoja ja syntyhistoriaa.

Kerrassaan mielenkiintoista luettavaa!

---

Hyvä, että tässä blogissa on nyt tästä juttua, jotta pääsen jakamaan tästä tietoa.

Aakke kirjoitti...

Uskon että seuraavien vuosien aikana selviää millaisia geenejä olemme neandertaaleilta saaneet ja tämä tieto tulee vaikuttamaan maailmankuvaamme dramaattisesti.

Minusta tässä olet väärässä siinä, kun sanot "olemme neandertaaleilta saaneet".

Käsittääkseni neandertal-geenit ovat olleet nykyihmisen osana "alusta alkaen". Neandertal-ihmisen elinympäristössä ne aktivoituivat 90-100 -prosenttisesti. Nykyihmisen elinympäristössä ne aktivoituivat 1-4 -prosenttisesti. Geenit aktivoituvat elinympäristön mukaan.

Yritän tässä siis toistaa aikaisemmin mainitsemaani faktaa:
Pariintuminen ei siis ole AINOA tapa, jonka seurauksena ihmis-DNA:sta voi löytyä "vieraita" DNA-jaksoja.

---

MILLÄ TAVALLA DNA:sta POISTUU DNA-JAKSOJA?

Tiedetään varsin hyvin, että tietyillä myyrälajeilla silmät ovat surkastuneet. Geenit aktivoituvat ja passivoituvat siis elinympäristön mukaan.

Olisi mielenkiintoista tutkia, voisiko myyrälle kasvaa silmät takaisin, jos sen elinympäristö muuttuisi valoisammaksi. Eli muuttuisiko ei-aktiivinen DNA-jakso (=silmät muodostava DNA-jakso) jälleen aktiiviseksi.

Samalla tapaa voisi kokeilla muuttuuko nykyihminen neandertalin ihmiseksi, jos olosuhteita muutetaan.

---

Vaikka emme olekaan ilmeisesti eri lajia neandertaalien kanssa, tulemme kokemaan itsemme aivan oleellisesti hybrideiksi.

Olemme periaatteessa hybridi MYÖS banaanikärpäsen ja simpanssin kanssa. Neandertal-geenit eivät ole AINOITA "vieraita" geenejä, joita ihmisestä löytyy.

Kääntäen: myös simpanssilla on X % ihmisen geenejä, samoin banaanikärpäsellä (joskin huomattavasti pienempi määrä).

Aakke kirjoitti...

Sen voimme mielestäni ainakin todeta että se teoria (Out of Africa) jonka mukaan ihminen on siirtynyt Afrikasta muualle alle 100 000 vuotta sitten on liian yksinkertaistava.

On mielenkiintoista, miten tietyt teoriat kumoutuvat kokonaan, ja miten tietyt teoriat täydentyvät ajan myötä.

Jukka kirjoitti...

Minusta sekoitat sen että geeni aktivoituu ja sen että geeni on tullut meille esi-isiltämme.

1-4% geeneistä on siirtynyt ihmiseen neandertaaleilta.

Sen sijaan ne geenit jotka meillä ovat yhteisiä banaanikärpästen kanssa ovat tulleet meille banaanikärpäsen ja meidän yhteisten esi-isen kautta.

Sen sijaan tuo 1-4% ei tietysti kerro välttämättä mitään siitä suuriko osa esi-isistämme on neandertaaleja. Mutta sekin tullee selviämään kun selvitetään suuriko osa neutraaleista geeneistä on tullut neandertaaleilta. Näinhän L. Cavalli-Sforza ja A. Edwards ovat selvittäneet eurooppalaisten ihmisten perimääkin.

Tiedemies kirjoitti...

Aakke on nyt sekoittanut jotain. Tutkimus on tehty jotakuinkin niin, että on otettu eri ihmisryhmien edustajien genomista näytteitä. Näitä ryhmiä olivat ranskalaiset, han-kiinalaiset, papualaiset, sanit, ja yorubat.

Sanit ja yorubat asuvat Afrikassa, muut euraasiassa tai tyynellä merellä. Näistä ryhmien genomeista saadaan laskettua eräänlainen "keskimääräinen" homo sapiens (hss) DNA, ja se, miten nämä eri ryhmät poikkeavat siitä; tämä menetelmä antaa myös laskennallisen arvion siitä, kuinka kaukana menneisyydessä on lähin esi-isä näille ihmisryhmille, koska ns. "roska-DNA"- siis se osa DNA:sta, joka ei koodaa mitään proteiineja tms, käy läpi satunnaisia mutaatioita, ja siitä saadaan melko hyvä "kello".

Neandertalin ihmisen (hsn) DNA taas rekonstruoitiin niistä pienistä paloista, joita löydöksistä saatiin irti. vertaamalla hsn ja hss DNA:ta, saadaan arvio sille, miten kaukana on todennäköinen kanta-hss:n ja hsn:n esi-isä. Se näkyy kuvassa vasemmanpuoleisimpana haarautumiskohtana. Tämä haarautumiskohta on yksikäsitteinen saneille ja yoruboille.

Se, mikä tutkimuksessa "yllätti" oli, että kolmen muun ihmisryhmän ja hsn:n yhteinen kantaisä ei ollutkaan yksikäsitteinen, vaan osa euraasialaisten ja tyynenmeren ihmisten genomista näyttäisi olevan hsn:n kanssa yhteistä huomattavasti myöhäisemmältä ajalta. Tämä näkyy ns. geenikellosta tavalla, jota mikään satunnaisuus tms ei selitä.

Pariutuminen todellakin on ainoa tapa, jolla tällainen geenikellon "uudelleensynkrnointi" voi tapahtua osalle DNA:sta. Kyse ei ole siitä, että yksittäiset geenialleelit ovat samoja, vaan siitä, että euraasialaisilla ja hsn:llä 1-4 prosenttia siitä DNA:sta, joka tikittää tätä "geenikelloa", on synkronoitunut paljon myöhemmin kuin afrikkalaisilla ja hsn:llä.

Tulos on täysin kiistaton, so. olettaen, että hsn:n geenit, joita on sekvenssoitu, eivät ole kontaminoituneet ja mukaan joutunut vahingossa tutkijoiden omaa genomia tms (mikä ei ole mahdotonta sekään), euraasian kautta levittäytynyt hss on levittäytymisen alkuvaiheessa sekoittunut hsn-populaation kanssa.

Tiedemies kirjoitti...

Edelliseen kommenttiini lisäisin vielä, että teoria on tietenkin epätarkka, mutta se on paras käytettävissäoleva, ja sen epätarkkuuteen vaikuttavat tekijät tunnetaan:
http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_clock

Itse tutkimusprosessi on selitetty täällä, vedin edellisen kommenttini muistista:
http://www.sciencemag.org/special/neandertal/feature/genomics.html

Mainitussa jutussa ei puhuta molekyylikellon käytöstä, metodista on enemmän tässä:
http://www.sciencemag.org/special/neandertal/feature/methodology.html

Itse tieteellinen artikkeli on tämä:
http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/328/5979/710

Huomattavaa on kuitenkin, että aiemmissa tutkimuksissa, joissa on toki ollut vähemmän hsn:n dna:ta, ei tällaista ilmiötä havaittu. Kyse ei siis ole täysin varmasta asiasta, mutta siis, evidenssi vähäisen, mutta silti aivan todellisen keskinäisen pariutumisen puolesta on melko vahvaa.

Toki, kirjoittajat itsekin toteavat, aineisto ei varsinaisesti sulje pois sitä vaihtoehtoa, että nykyisten euraasialaisten ja afrikkalaisten esi-isät olivat jokseenkin erillään jo siinä vaiheessa kun hsn populaatio erosi, ja että tämän eron jälkeen vaihtoa tapahtuikin vain afrikkalaisen ja sittemmin euraasiaan muuttaneen populaation välillä. Ymmärsin, että ihan todennäköisyyksien perusteella tämä on kuitenkin epätodennäköisempi selitys.

Aakke kirjoitti...

Ne, joilla ei ole neandertal-geenejä, ovat lähes poikkeuksetta lämpimien alueiden ihmisiä.

Voisiko neandertal-geeni aktivoitua kylmässä ilmanalassa? Esim. alueilla, joilla han-kiinalaiset ja ranskalaiset asuvat.

Voisiko neandertal-geeni pysyä passiivisena lämpimillä alueilla asuvilla ihmisillä?

Tutkittiinko ovatko ihmisessä esiintyvät neandertal-geenit aktiivi- vai passiivigeenejä?

Aakke kirjoitti...

Samoin "roska-DNA" on mielestäni harhaanjohtavasti nimetty.

Luonto/Jumala/sattuma ei luo mitään turhaa.

Uskon, että ns. roska-DNA:ssa on koko liuta geenejä, jotka aktivoituvat (tai passivoituvat) lisäännyttäessä (=hedelmöityksessä).

Jukka kirjoitti...

tämä menetelmä antaa myös laskennallisen arvion siitä, kuinka kaukana menneisyydessä on lähin esi-isä näille ihmisryhmille, koska ns. "roska-DNA"- siis se osa DNA:sta, joka ei koodaa mitään proteiineja tms, käy läpi satunnaisia mutaatioita, ja siitä saadaan melko hyvä "kello".

Kulttuurien tutkimuksessa on otettu hiukan samanlainen lähestymistapa:

Currie's team borrowed an empirical approach from phylogenetics — the study of evolutionary relatedness. But instead of looking at genes, they used a recently created family tree of 400 languages in South East Asia and the Pacific (also called Austronesia). This region stretches from Taiwan in the north to New Zealand in the south, and from Madagascar in the west to Easter Island in the east. The area includes provinces such as Bali and Java, as well as small, autonomous groups such as the Iban speakers living in Malaysia.

The tree shows relationships between the languages over time. Two languages with many differences would be placed on distant branches, just as two species with the most genetic divergence would sit at opposite ends of a phylogenetic tree.

The team then noted the types of society that are found in the region today, and superimposed that information onto the tips of the tree. Working back through the branches, they estimated how societies had changed and evolved over time, using language as a proxy measure."

Tiedemies kirjoitti...

Voisiko neandertal-geeni pysyä passiivisena lämpimillä alueilla asuvilla ihmisillä?

Sekoitat varmaankin geenin esiintymisen ja geenin ilmentymisen. Geeni on siis DNA-koodinpätkä. Oikeastaan "geeni" on vähän huono käsite tähän yhteyteen, koska kaikki se DNA, jota tutkittiin ei ole mitään sellaista joka ilmenee, so, joka vaikuttaa jonkun proteiinin muotoon.

Tutkittiinko ovatko ihmisessä esiintyvät neandertal-geenit aktiivi- vai passiivigeenejä?

En tiedä, mitä tarkoitat tällä; ainoa jollakin tavalla manifestoituva hsn:n ja nykyihmisen yhteinen geeni josta olen kuullut, on se, joka aiheuttaa pisamia.

Tätä ei kannata ajatella lainkaan ominaisuuksien kautta, kuten tunnut ajattelevan. Osa geeneistä ei vaikuta mihinkään ominaisuuksiin, ja osa geeneistä vaikuttaa vain joissakin kehityksen vaiheissa ja vain joissakin ympäristöissä.

Tutkimuksessa tutkittiin ymmärtääkseni ihan vaan raakaa DNA-sekvenssiä tyyliin GATTACAGAC.... ja niin edelleen.

Nykyihmisen DNA on hyvin pitkälle samaa kuin simpanssin DNA, joten ihmisen ja simpanssin DNA:n "erotus" on se, joka on tyypillistä ihmiselle; samalla saadaan jonkinlainen arvio ihmisen ja simpanssin yhteisen esi-isän DNA:sta. Hsn:n dna:ta verrattiin sekä ihmisen että simpanssin DNA:han tässä, ja ymmärtääkseni on kokolailla selvää, että yhteinen esi-isä on sama kaikille kolmelle. (Tämän ei pitäisi yllättää lainkaan)

Samalla saadaan kuitenkin ihmisen ja Hsn:n yhteinen esi-isä, ja tässä käy siis niin, että tulos afrikan ulkopuolisten ihmisten ja hsn:n välillä on erilainen.

Huomaa, että ero ei selity sillä, elääkö joku etelässä vai pohjoisessa; tyynen meren (Papuan) asukkailla on samaa Hsn:n genomia. Tämä siis on tulkittu niin, että lähtiessään afrikasta, populaatio sekoittui jonkin verran hsn:n kanssa.

Tiedemies kirjoitti...

Uskon, että ns. roska-DNA:ssa on koko liuta geenejä, jotka aktivoituvat (tai passivoituvat) lisäännyttäessä (=hedelmöityksessä).

Usko mitä haluat, mutta genomissakin on "loisia", siis DNA-pätkiä, jotka ovat vain kyydissä tekemättä mitään eliön hyväksi. Itseasiassa monelle tällaiselle pätkälle on sen säilymisen kannalta aivan olennainen edellytys, että se ei tee mitään, koska jos se tekisi, se haittaisi isäntäeliön lisääntymistä. Mutaatiot näissä "geeneissä", jotka eivät koskaan aktivoidu, ovat yleensä merkityksettömiä, mutta tietenkin niissä voi tapahtua jotain odottamatonta. Yleensä sellaiset mutaatiot ja aktivoitumiset ovat vahingollisia.

Aakke kirjoitti...

Kiitos selvennyksistä! Ne auttoivat ymmärtämään paremmin DNA:ta, sen ominaisuuksia ja merkitystä.