Taiteilijan näkemys elämästä meren ja maan rajalla 335 miljoonaa vuotta sitten. Tämä taksi kuljetti bakteeritkin maalle. Kuva: Mark Witton
Taiteilijan näkemys elämästä meren ja maan rajalla 335 miljoonaa vuotta sitten. Tämä taksi kuljetti bakteeritkin maalle. Kuva: Mark Witton

Vakavia sairaalainfektioita aiheuttavia enterokokkibakteereita elää lähes kaikkien maaeläinten suolistossa.

Kun elämä alkoi levittäytyä merestä maalle yli 450 miljoonaa vuotta sitten, se toi mukanaan ikävän seuralaisen: enterokokkibakteerit.

Enterokokit ovat hyvin yleisiä, käytännössä kaikkien maaeläinten suolistossa eläviä bakteereja. Osa niistä on kehittynyt vastustuskykyisiksi antibiooteille ja aiheuttaa vaarallisia sairaalainfektioita.

Yhdysvaltalaisen Massachusettsin silmä- ja korvasairaalan sekä Harvardin ja MIT:n yhteisen Broad-instituutin tutkijat ovat penkoneet enterokokkien perimää ja evoluutiohistoriaa.

Kun monisoluinen elämä kehittyi yksinkertaisten mikrobien hallitsemassa valtameressä, bakteerit sopeutuivat elämään monimutkaisempien eliöiden sisällä ja ympärillä. Noin 542 miljoonaa vuotta sitten alkanut kambrikauden suuri lajiräjähdys tuotti yhä monimuotoisempaa elämää, ja kun lopulta elämä kömpi maalle, bakteerit seurasivat mukana.

Suolistobakteerin näkökulmasta maaelämä on kuitenkin vaarallista. Meressä eläinten ulostamat bakteerit päätyvät merenpohjan sedimenttiin ja pysyvät ravintoketjussa, kun pohjan eläimet syövät tätä mikrobimassaa ja tulevat vuorostaan itse kalojen syömäksi. Yhdessä pisarassa merivettä on noin 5 000 enimmäkseen harmitonta bakteeria.

Maalla bakteerit kuitenkin tipahtavat eläimen ulosteen mukana maahan ja kuivuvat kuoliaiksi. Vaan eivät enterokokit. Ne kestivät nälkää ja kuivuutta ja ovat myöhemmin kehittyneet yhä sitkeämmiksi.

”Tiedämme nyt, mitä geenejä enterokokit saivat satoja miljoonia vuosia sitten, kun ne kehittyivät sietämään kuivuutta ja myöhemmin antibiootteja, jotka hyökkäävät niiden soluseinämiin”, kertoo tutkimusta johtanut tohtori Michael Gilmore, Harvardin yliopiston tarttuvien tautien instituutin päällikkö.

Tutkijat huomasivat, että kaikki enterokokkilajit, myös ne, joita ei sairaaloista tavata, ovat luonnostaan vastustuskykyisiä kuivuudelle, desinfiointiaineille ja tietyille antibiooteille.

Tutkijat olettivat, että koska enterokokkeja elää nykyään käytännössä kaikkien maaeläinten suolistossa, bakteerien on täytynyt elää myös jo sukupuuttoon kuolleiden lajien, kuten dinosaurusten, sisällä. Bakteerien perimän vertailu osoitti, että asia on näin.

Tutkijat huomasivat, että uusia bakteerilajeja kehittyi samassa tahdissa uusien eläinlajien kanssa. Kun permikauden joukkotuho ajoi valtaosan eläinlajeista sukupuuttoon 250 miljoonaa vuotta sitten, uusia eläimiä kehittyi tilalle – ja niiden mukana uusia enterokokkeja.

Kun bakteerin perimää ja kehitystä ymmärretään, voidaan toivon mukaan kehittää parempia antibiootteja ja desinfiointiaineita, jotka tepsisivät täsmällisesti näihin sitkeisiin mikrobeihin.

Tutkimuksen julkaisi Cell.

Ihotulosteen anturin voi pestä pois vedellä. Kuva: McAlpine group / University of Minnesota
Ihotulosteen anturin voi pestä pois vedellä. Kuva: McAlpine group / University of Minnesota

”Kätevä kuin Sveitsin armeijan linkkuveitsi”, kehuu tutkija.

Anturi on tulostettu ensi kertaa suoraan iholle 3d-tulostimella. Tällainen tuloste voi esimerkiksi aistia ympäristön kemiallisia aineita.

Tulosteeseen voi liittää aurinkokennot. Valmistajan eli Minnesotan yliopiston mukaan tekniikka sopisi esimerkiksi sotilaille.

”Tulostimen voi ottaa repusta ja printata sillä anturin tai muun elektroniikan suoraan iholle. Tulostin olisi kätevä kuin Sveitsin armeijan linkkuveitsi”, sanoo Minnesotan yliopiston apulaisprofessori Michael McAlpinen PhysOrg-verkkojulkaisussa.

Menetelmän julkaisi Advanced Materials -lehti. Yliopiston video näyttää, kuinka elektroniikka tulostuu iholle.

"Tämän voi tehdä kannettavalla ja kevyellä tulostimella, joka maksaa alle 400 dollaria (330 euroa)”, sanoo McAlpinen.

Tulostin mukautuu käden pieniin liikkeisiin konenäön avulla.

”Vaikka yrittäisi kuinka pitää kättä paikallaan, käsi liikkuu hieman. Kädet ovat muutenkin erilaisia”, sanoo McAlpinen.

Konenäkö seuraa käden liikkeitä pienten merkkipisteiden avulla. Tulostukseen laite käyttää mustetta, joka on valmistettu hopeahiutaleista. Se kovettuu huoneenlämmössä. Yleensä 3d-tulosteet täytyy kovettaa korkeissa lämpötiloissa.

Kun haluaa tulosteen pois kädestään, voi sen irrottaa pinseteillä tai huuhtoa pois vedellä.

Arkielämässä iholle printattavalla biotulosteella voisi hoitaa haavaa. Tutkijat ovat jo kokeilleet haavan hoitoa hiirillä.

Myös ihonsiirto voisi onnistua. Joskus iholle ehkä tulostuu ”biomustetta”. Musteessa on uusia ihosoluja, jotka korvaavat sairaan ihon.

Tietoisuus ei ole vakaa tila vaan vaihtelee alati. Se tarjoaa tilaisuuksia oudoille aistimuksille. Kuva: iStock

Muinaisen kalliotaiteen kuvajaiset tuotti muuntunut tietoisuus. Se syntyy meidänkin aivoissamme.

Kalliotaidetta tehtiin kaikilla asutuilla mantereilla kymmeniätuhansia vuosia. Suomestakin sitä tunnetaan yli viidentuhannen vuoden takaa.

Jos olet joskus katsellut kuvia näistä maalauksista tai uurroksista, olet varmaan pannut merkille, kuinka samankaltaisia ne ovat maailman eri puolilla.

Kaikkialla kiveen on laadittu ristikoita, siksakkeja, aaltoviivoja, täpliä, kaaria ja spiraaleja. Yhtä lailla yleismaailmallisia ovat eläimet, ja joka puolella on kuvattu paljon myös ihmisiä.

Ihmisissä huomiota kiinnittää yhtäläinen kahtalaisuus. Osa toimittaa selvästi arkisia askareita, osa kokee jotain yliluonnollista. Heillä saattaa olla linnun pää, peuran sarvet tai leijonan häntä.

Menneisyytemme tutkijoilla on selitys samankaltaisuuteen. Se löytyy aivoistamme.

Tietoisuus on universaali

Tietoisuuden syvintä olemusta etsitään yhä, mutta yksi asia näyttää selvältä: aivomme tuottavat kaikille yhteistä tajunnan sisältöä.

Esihistoriallista ihmismieltä tutkiva Steven Mithen laskee, että universaali tietoisuus syntyi noin 50 000–60 000 vuotta sitten, samoihin aikoihin, kun meidän nykyisten ihmisten esivanhemmat purkautuivat Afrikasta maailmalle. Silloin aivorakenteissa tapahtui muutoksia, jotka mahdollistivat uudet kollektiiviset innovaatiot.

Kalliotaiteessa tämä näkyy aiheiden samanlaisuutena.

Yhteiset sisällöt syntyvät muuntuneessa tietoisuuden tilassa, jossa aivot tuottavat kuvia ihan itsestään, ilman visuaalisia ärsykkeitä. Tutkijat kutsuvat sisäsyntyisiä aistimuksia entoptisiksi kuviksi, mutta he eivät osaa vielä sanoa, miten aivot niitä tarkkaan ottaen tekevät. Se tiedetään, että havainnot etenevät vaiheissa abstrakteista kuvioista hallusinaatioihin ja että aivot ovat mukana laajalti.

Kuka vain voi kokea

Myös se on käynyt tutkimuksissa ilmi, että entoptisia havaintoja voi syntyä kenen tahansa päässä.

Tilaisuuksia tarjoaa tietoisuuden häilyvyys. Tajuntamme ei näet ole vakaa vaan vaihtelee tilasta toiseen. Erityisen altis harha-aistimuksille tietoisuus on silloin, kun se on kääntynyt sisäänpäin, itseen.

Entisaikain samaanit näkivät oman kulttuurinsa pyhiä ja pahoja, me voimme nähdä enkelin, kuolleen omaisen tai hirviön. Yhdysvaltalaistutkimuksen mukaan yliluonnolliset aistimukset ovat yleisiä. Sellaisen on kokenut joka toinen maailman ihminen.

 

Lue lisää

Huhtikuun Tiede-lehdessä on pitkä artikkeli, jossa kalliotaidetta tutkiva psykologi Mauno Niskanen valaisee universaalin tietoisuuden ja entoptisten aistimusten syntyä.

Jos aihe kiinnostaa, käy ostamassa paperilehti tai iPad-digilehti.

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea artikkelin kirjautumalla tilaajatunnuksillasi Digilehdet-palveluun.

Ellet ole vielä aktivoinut digilukuominaisuutta, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.

Ellet ole tilaaja, voit hyödyntää maksutonta tutustumistilausta, joka tarjoaa neljän viikon lukuoikeuden Tiede-lehden artikkeleihin.

Pääset tekemään tilauksen klikkaamalla tätä artikkelilinkkiä.