Ihmisen kulttuuri ja tekniikka etenevät yhä nopeammin, mutta evoluutio ei vuosisadoista hätkähdä. Ellei sitten juuri tekniikka tartu siihen.



Julkaistu Tiede-lehdessä 10/2009

Aikakoneen ovi pamahtaa kiinni selän takana, ja astumme parinsadan vuoden päähän uljaaseen uuteen maailmaan.

Ovatpa ihmiset pitkiä ja salskeita, tuuheine hiuksineen ja hohtavine hampaineen!

Ja sitten on näköjään myös tämä quasimodo-osasto... Näissä ihmisissä on kaikkien korjausleikkausten jälkeenkin yhä jotain omituista. He muistuttavat siitä, ettei kaikki mennyt ihan nappiin, kun ihminen otti evoluution  omiin käsiinsä geenitekniikan keinoilla.

Voisiko tämä tulevaisuudenkuva olla totta?

Geenitekniikka on asia erikseen, mutta jos evoluutio saa edetä omillaan, parissasadassa vuodessa se ei saa ihmisessä aikaan mitään näkyvää.

 - Tuhatkaan vuotta evoluutiota ei ole ihmiselle vielä mitään, toteaa professori Hanna Kokko Helsingin yliopistosta. Siihen mahtuu nelisenkymmentä sukupolvea - evoluution näkökulmasta se on silmänräpäys.


Kuka lisääntyy eniten

Vaikka evoluutio on verkkainen voima, ihmisen evoluutiota on silti mahdollista tutkia. Sheffieldin yliopistossa toimiva tutkija Virpi Lummaa on selvittänyt evoluution vaikutusta ihmisten elinkaareen, pitkäikäisyyteen ja lastensaantiin käyttämällä aineistonaan suomalaisia kirkonkirjoja. Niistä ilmenee, että eniten jälkeläisiä saavat aivan eri ryhmät kuin ennen.

- Historiallisina aikoina rikkaat tilanomistajat pääsivät aikaisin naimisiin ja saivat eniten lisääntymisikäisiksi eläneitä lapsia, Lummaa kertoo. - 1900-luvulla tilanne muuttui, ja nykyään koulutetuimmat naiset saavat vähiten lapsia.

Evoluutiota ohjaava ydinkysymys onkin, keillä on eniten lapsia ja keiden kanssa. Mitä useampia lisääntymis¬ikään ehtiviä jälkeläisiä joku saa, sitä todennäköisemmin hänen ominaisuutensa yleistyvät. Juuri siksi evoluutio on  tulevaisuudessakin kanssamme. - Evoluutiota tapahtuu aina, kun kaikki ihmiset eivät lisäänny yhtä paljon, Lummaa muistuttaa.


Iho tummuu, silmät huononevat

- Evoluutio ei ole sitä, että kehittyisimme yhä paremmiksi tai johonkin tiettyyn suuntaan, Virpi Lummaa painottaa. Evoluutio on prosessi, jota ohjaavat kulloisetkin olot ja jolla ei ole tietoista päämäärää. Tämän takia sitä on vaikea ennustaa.

Voiko kaukaisista jälkeläisistämme veikata ylipäänsä mitään?

- Ihmisten ihonvärinä luultavasti yleistyy pitkällä aikavälillä keskimääräisen ruskea, ehkä nykyisten intialaisten kaltainen sävy, kun eri maailmankolkkien ihmiset jatkavat sekoittumistaan, Hanna Kokko pohtii.

Lummaan mukaan likinäköisyyteen ja hampaiden virheasentoihin liittyvät geenit saattavat tulevaisuudessa yleistyä.

Muinoin eloon jäävien lasten lukumäärä riippui isän menestyksestä metsällä tai äidin kyvystä pureskella sitkeätkin ruoat. Hyvät silmät ja vahvat hampaat olivat tarpeen. Nyt, kun silmien taittovirheet ja hampaiden vinot asennot ainakin teollisuusmaissa korjataan, näitä aiheuttavat geenit siirtyvät aiempaa yleisemmin seuraaviin polviin.


Hedelmättömyys periytyy

Uusien hoitomenetelmien ansiosta yhä useampi nainen pystyy nykyään pääsemään osalliseksi äitiyden iloista. Miehestä voi tulla isä, vaikka siittiöitä on niukasti tai ne ovat heikkoja. Sikäli kuin raskaaksi tulemisen ongelmiin vaikuttavat perinnölliset tekijät, hedelmällisyyshoitojen tarve saattaa tulevissa sukupolvissa yleistyä.

Myös sattuma on olennainen osa evoluutiota. Ihmisen geeneistä ilmaantuu aika ajoin uudenlaisia versioita mutaatioiden tuloksena.

- Evoluutiota on mahdotonta ennustaa siksikin, että emme voi tietää, milloin tietty mutaatio tapahtuu: huomenna, kymmenentuhannen vuoden kuluttua vai ei koskaan, Lummaa toteaa.

Rajansa on silläkin, mitä mutaatio pystyy muuttamaan. Elintärkeiden sisäelinten monimutkainen rakenne ei hevin muutu. Hiusten tai silmien väriin, ravintoaineiden imeytymiskykyyn ja tautien vastustuskykyyn liittyviä mutaatioita sen sijaan on ilmestynyt lajimme geenivalikoimaan aivan viime vuosituhansinakin.


Taudeista emme pääse

Erityisen edullisia ovat mutaatiot, jotka pelastavat ennenaikaiselta kuolemalta. Harvardin yliopistossa toimiva tutkija Pardis Sabeti on äskettäin selvittänyt tautien vastustuskyvyn evoluutiota ihmisissä. Hän vertaili eri väestöjen dna:ta ja havaitsi, että osalla nykyisistä afrikkalaisista tavattavat malarialta ja lassakuumeelta suojaavat mutaatiot ovat ilmestyneet vasta viime vuosituhansina ja yleistyneet sitten melko nopeasti.

Viime vuonna kaksi muuta amerikkalaistutkijaa, Henry Harpending Utahin yliopistosta ja John Hawks Wisconsin-Madisonin yliopistosta, osoitti ihmisen evoluutiovauhdin nopeutuneen maanviljelyn ja ensimmäisten kaupunkien ilmaannuttua eli kymmenentuhannen viime vuoden aikana. Evoluution laukkaa eivät aiheuttaneet maanviljely ja kaupungistuminen sinänsä vaan ennen kaikkea kulkutaudit, jotka yleistyivät väentiheyden kasvaessa.

Teollisuusmaissa eletään nyt suvantovaihetta, mutta kehitysmaissa tappavat taudit aiheuttavat inhimillisiä tragedioita päivittäin. Omakin hengähdystaukomme saattaa osoittautua lyhytaikaiseksi.

- Väestönkasvu ja ilmastonmuutoksesta seuraava asuinkelpoisten alueiden väheneminen johtavat tulevaisuudessa väentiheyden nousuun. Kun myös ihmisten liikkuvuus lisääntyy, tämä on otollista tarttuville taudeille, Lummaa pohtii.

Virusten ja bakteerien evoluutio on paljon nopeampaa kuin meidän. Vastustuskyvyn kehittäminen on lajimme evoluutiolle haastava tehtävä.
- Tiede ja teknologia etenevät, mutta myös mikrobit kehittyvät. Sitä taistelua eivät ihmiset helposti voita, Lummaa sanoo.


Muutummeko ufoiksi?

Eräs varhaisen scifin stereotyyppinen kuvitelma kaukaisen tulevaisuuden ihmisestä oli suuripäinen ja hentovartaloinen. Sille on tapana tuhahdella, mutta visio ei ehkä ole täysin mahdoton.

- Ihmisen synnytykset ovat vaikeita verrattuna moniin muihin eläimiin, koska suurten aivojemme takia vauvoilla on suuri pää, Lummaa sanoo. Keisarileikkaukset pelastavat nyt vauvojen ja äitien hengen silloinkin, kun vauvan pää on erityisen kookas. Jos jokin tekijä johtaisi siihen, että suuripäiset ihmiset saisivat enemmän lapsia kuin muut, ominaisuus voisi yleistyä.

- Fyysinen kuntokin on osittain perinnöllistä. Ennen kova työmies jaksoi huhkia pellolla, mutta nyt vanhempien fyysisen kunnon merkitys lasten henkiinjäämiselle ei ole suuri. Elintasosairaudetkin lisäävät kuolleisuutta vasta 50 ikävuoden jälkeen, Lummaa pohtii.

Voisivatko kaukaiset jälkeläisemme siis näyttää spagetin ja bulldoggin risteytyksiltä? Tuskin. Sen sijaan hajonta voi lisääntyä, eli ihmiskunnasta löytyy yhä suurempi valikoima pään kokoja ja kropan malleja, jos niistä mikään ei johda muita parempaan menestykseen lapsiluvussa.


Uudessa päässä sama äly

Vaikka osa tulevaisuuden ihmisistä olisi komeakalloisia, isossa päässä ei välttämättä piilisi älykkäämpiä aivoja. Evoluutio ei opasta meitä mihinkään jaloon päämäärään, kuten yhä säkenöivämpään älyyn, koska se toimii vain sellaisten tekijöiden varassa, jotka vaikuttavat kulloiseenkin lisääntymismenestykseen.

Saattaisiko suuntaus olla jopa päinvastainen?

Pitkälle koulutetut naiset saavat kaikkialla maailmassa muita vähemmän lapsia. Älykkyys on yksi niistä tekijöistä, joiden perusteella jotkut päätyvät yliopistoon ja toiset eivät, mutta se ei suinkaan ole ainoa. Esimerkiksi taloudellinen hyvinvointi parantaa tunnetusti koulutustasoa.

Ainakaan toistaiseksi ei ole mitään konkreettista näyttöä siitä, että ihmiskunnan älykkyysosamäärä olisi kääntynyt laskuun. Nousustakaan ei voida puhua, vaikka älykkyystestien tulokset paranevat, koska muutoksen selittää parempi koulutus. Tiedemaailmassa vallitsee yhä myös epätietoisuus siitä, missä määrin älykkyys edes on perinnöllistä ja missä määrin ympäristötekijöiden aiheuttamaa.


Periyttämisessä isot riskit

Jo tämän vuosisadan aikana on mahdollista, että ihmiskunta ryhtyy itse oman evoluutionsa arkkitehdiksi muokkaamalla geenejään. Tätä näkymää pohti Scientific American -lehden evoluutioteemanumerossa tammikuussa 2009 yhdysvaltalainen paleontologi Peter Ward.

Lääketiede kehittää parhaillaan geenihoitoja, joissa vaikutus kohdistuu vain yhteen elimeen eikä periydy seuraavalle sukupolvelle. Lienee vain ajan kysymys, milloin on mahdollista peukaloida genomia niin, että muutokset periytyvät tuleville lapsille. Ward muistuttaa tämän tien riskeistä.

Geenien vuorovaikutukset elimistössä ovat monimutkaisia ja suurelta osin kartoittamattomia. Sama geeni vaikuttaa usein moneen eri ominaisuuteen, ja toisaalta useimmat ominaisuudet ovat tulosta monen geenin yhteispelistä. Geenien muuttaminen voi johtaa yllättäviin sivuvaikutuksiin, ja epäsuotuisat ominaisuudet periytyisivät sukupolvelta toiselle siinä missä toivotutkin.

Miksi mitään näin riskialtista yritettäisiin? Yksi mahdollinen kehityksen käynnistäjä ovat vanhemmat, jotka haluavat lapsistaan mahdollisimman terveitä, kauniita ja älykkäitä. Superlasta kaipaavien vanhempien joukosta löytyy varmasti potentiaalisia asiakkaita yrityksille, jotka myyvät edistyksellisiä tieteellisiä palveluja (ks. s. 14-17).


Kuinka kyborgi lisääntyy?

Ihmisen evoluutiota ei ehkä vie uusille urille geenitekniikka yksin, vaan geenitekniikan, robotiikan, nanotekniikan ja informaatiotekniiikan yhdistelmä. Nämä neljä nopeasti kehittyvää tieteenalaa voivat yhdessä johtaa suurempiin muutoksiin kuin mikään niistä yksin. Washington Post -lehden tiedetoimittaja Joel Garreau on kartoittanut näitä näkymiä kirjassaan Radical Evolution, jota varten hän haastatteli mittavan joukon tutkijoita.

Erityisen oudosti evoluutiolle voi Garreaun mukaan käydä, jos ihmisen ja tekniikan yhteispeli etenee nykyistä paljon intiimimmäksi.

Jos osa tulevaisuuden ihmisten ruumiista muodostuu robotista tai jos ihmisten mieli on kytkettävissä suoraan tietokoneeseen - mihin kumpaankin tähtäävä kehitystyö on käynnissä jo nyt - ihmisen olemusta ja lisääntymistä säätelevät geenien ohella aivan toisentyyppiset tekijät. Evoluutio jatkuu niin kauan kuin ihmiskunta saa lapsia, mutta kuka pystyy ennustamaan, millaisten geenien kantajat kyborgien kulttuurissa tahtoisivat lapsia ja keitä haluttaisiin kumppaniksi?

Ward pohtii myös, voisiko ihmiskunnan evoluutio joskus kaukaisessa tulevaisuudessa johtaa siihen, että jakautuisimme kahdeksi tai useammaksi uudeksi lajiksi. Nykyisten "rotujen" välille tällainen kuilu ei voi aueta, koska niiden geneettiset erot ovat pienempiä kuin yksilöiden väliset erot.

Sen sijaan uuden ihmislajin voisi synnyttää kehittynyt avaruustekniikka. Jos ihmiskunta perustaisi siirtokuntia kaukaisiin aurinkokuntiin ja jokin näistä jäisi vaikka sadaksituhanneksi vuodeksi omiin oloihinsa, evoluutio saattaisi lähteä toisille poluille kuin maapallolla. Uusi planeetta saisi uudenlaiset ihmiset.


Helena Telkänranta on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5223
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti