Kirjoitukset avainsanalla tropiikki

Lenkko syö Brisbanessa, Australiassa, palmua. Kuva: Andrew Mercer / Wikimedia Commons.

Tämän vuoden virus voisi olla Nipah: kuukausi sitten Intian Keralan osavaltiossa raportoitiin kolmen ihmisen kuolemisesta nipahtartuntaan ja tämän jälkeen nähtävästi 18 ihmistä saanut tartunnan. Heistä 16 on kuollut tartuntaan. Aikaisempina vuosina blogissani on vuoden viruksena esiintynyt niin Länsi-Afrikan ebolaepidemia, Etelä-Amerikan zikaepidemia kuin Arabian niemimaan MERS-virukset.

Nipahin nosti maailmankartalle se, että se esiintyi Intian länsirannikolla Keralassa, jossa sitä aiemmin ei ollut ollut lainkaan. Tautia oli esiintynyt aiemmin Bangladeshissa ja itäisimmässä Intiassa, Bengalissa, noin 2 000 kilometrin päässä.

 

Nipah-virus aiheuttaa aivotulehdusta, joka on usein tappava. Sairaalahoitoon päätyneistä potilaista noin puolet kuolee. Taudin itäminen kestää viikosta kahteen ja taudin alettua kooma voi seurata jopa vuorokaudessa.

Nipah on pitkään ollut pelottavan vaarallinen, mutta lohdullisen pienelle alueelle rajoittunut taudinaiheuttaja. Virus tunnistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1998 Malesiassa ja suuri osa tautitapauksista on rajoittunut Malesiaan tai Bangladeshiin. Virusta kuitenkin kantavat lenkot, eli vanhalta nimeltään lentävätkoirat, alueella yleiset hedelmälepakot, jotka asuvat laajalla alueella Australiasta Madagaskarille. Pohjoisessa niiden esiintymisraja menee Intiassa ja Kiinassa.

Tartunta on tultava suoraan toiselta ihmiseltä tai tautia kantavalta eläimeltä. Tartunta-elokuvan maailmanlaajuisen pandemian mallina oli juuri nipah. Tauti lähti elokuvassa kulkemaan, kun hedelmälepakon puoliksi syömä hedelmä tippui maahan. Metsässä laiduntanut sika sitten söi tämän hedelmän ja sika puolestaan päätyi ruuaksi macaolaisen kasinon ravintolaan. Tämä on paitsi kuviteltavissa oleva, myös realistinen tapa viruksen leviämiseen.

Ensimmäisen nipahepidemian aikana Malesiassa ainakin 257 ihmistä sai tartunnan, 105 ihmistä kuoli ja yli miljoona sikaa tapettiin, koska virus oli päässyt leviämään sikatiloilla. Tautia ei ole esiintynyt Malesiassa tuon jälkeen.

Nipahin läheinen sukulainen, Hendra-virus, on vastaavanlainen vaarallinen, mutta samalla tavoin harvinainen. Molemmat virukset kuuluvat heikosti tunnettuun henipavirusten ryhmään. Pitkään ajateltiin, että henipavirukset esiintyvät vain Australiassa ja Aasiassa, mutta afrikkalaisista lepakoistakin on viime aikoina löydetty henipaviruksia.


Hendra-virus tunnistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1994 Hendrassa, Brisbanen esikaupungissa Australiassa. Taudin ensimmäiset uhrit olivat 22 ravihevosta, ohjastaja ja hevosten omistaja. Tämän jälkeen hendravirus on aiheuttanut silloin tällöin tartuntoja hevostiloilla Queenslandissa ja New South Walesissa. Vuodesta 2010 lähtien tartunnan hevosissa ovat olleet vuosittaisia.

Hendratartunnan taudinkuva on samanlainen kuin nipahtartunnallakin, joskin keuhkotulehdukset ja –verenvuoto vaikuttaa yleisemmältä.

Hevoset ovat hendran uhreja nähtävästi siksi, että laiduntaessaan ne välillä syövät ruohoa puiden alta. Lenkot elävät yhdyskunnissa usein juuri puissa ja näin lenkkojen ulosteet päätyvät hevosen suuhun. Hevosesta toiseen ja ihmisiin tauti leviää pisaratartuntana.

Kumpikin virus on harvinainen: taudinaiheuttajien tunnistamisen jälkeen nipahtartunnan on saanut noin 700 ihmistä ja hendratartunnan seitsemän ihmistä. Kuolleisuus on kuitenkin huomattava: kummassakin taudissa yli puolet tartunnan saaneista ja diagnosoiduista ihmisistä kuolee.

 

Henipavirukset tulevat valitettavasti olemaan yhä yleisempiä. Kuten ebolan osalta, myös henipavirusten leviämistä edistää lepakkojen elinympäristöjen pirstoutuminen ja tuhoutuminen. Kun lepakot joutuvat yhä useammin tekemisiin ihmisten ja kotieläinten kanssa, mahdollisuuksia tautien leviämiselle on yhä enemmän.

Kommentit (0)

Naaraspuolinen guineamato poistetaan ihmisestä kierittämällä sitä päivien tai viikkojen ajan pienen tikun ympärille. Kuva: National Museum of Health & Medicine / Wikimedia Commons

 

Ihmiset ovat olleet taitavia rajoittamaan loisten elämää ja vähentämään ihmiskunnan loistaakkaa. Olemme sen sijaan olleet surkeita tuhoamaan loislajeja kokonaan. Isorokko on ainut ihmisen tauti, jonka olemme onnistuneet tuhoamaan sukupuuttoon (joskin laboratorioissa on vielä jäljellä näytteitä). Karjarutto, märehtijöiden vaarallinen tartuntatauti, on toinen virus, jonka olemme onnistuneet tuhoamaan.

Olen aiemminkin kirjoittanut ja puhunut guineamadosta (muun muassa Suomen Luonto -lehden numeroon 9/2013 tai tässä haastattelussa Helsingin Sanomien Tiede-sivuilla pari vuotta sitten). Guineamato vaikuttaa seuraavalta loiselta, josta pääsemme eroon. Siinä missä 1980-luvulla vielä reilu kolme miljoonaa ihmistä kärsi vuosittain guineamadosta, viime vuosina on tapauksia havaittu vain kymmeniä.

Guineamadon sukupuuttoon ajaminen vaikutti suoraviivaiselta toimenpiteeltä: madon toukat tulevat ihmisiin hankajalkaisäyriäisten sisällä, joten juomaveden suodattaminen pystyy estämään guineamatotartunnan. Guineamadot pystyvät elämään toukka-asteessaan vain muutaman kuukauden, joten ihmistartunnan estäminen tappaa ne nopeasti pois. Lisäksi guineamato tartuttaa vain ihmisiä, joten tartunnan estäminen on helppoa.

Tšadissa guineamato ei ollut esiintynyt kymmeneen vuoteen, kun vuonna 2011 guineamatotapauksia alkoi taas ilmaantua. Ne olivat kuitenkin epätyypillisen yksittäisiä: yleensä tapaukset ovat keskittyneet tietylle alueelle, koska tartunnan saanut tartuttaa loista eteenpäin. Yksittäiset tapaukset ovat mahdottomia, koska loisen on tultava jostakin ja jollakulla on pitänyt olla tartunta aiemmin.

Samaan aikaan alettiin kuitenkin havaita koiria, joilla oli guineamatotartuntoja. Nopeiden tutkimusten jälkeen selvisi, että koirilla oli tismalleen sama guineamato, joka tartuttaa ihmisiäkin. Guineamatojen tarttuminen koirilta ihmisille myös selittää hyvin Tšadin guineamatotartuntojen omintakeisen epidemiologian.

Koirien guineamatotartuntojen aiheuttama suurin huoli tietenkin on, että ne tekevät guineamatojen sukupuuttoon ajamisen paljon vaikeammaksi. Afrikkalaiset koirat ovat usein puolivillejä, ihmisasutuksen ympärillä eläviä vapaasti liikkuvia ja lisääntyviä eläimiä. Ihmiset pitävät niitä suojanaan ja vartijoina, jolloin ne ovat juuri sopivan läheisesti tekemisissä ihmisten kanssa, että tartunnat ovat helppoja, mutta kuitenkin niin vapaita, että koirien hoitaminen tai matotartuntojen estäminen on mahdotonta.

 

Koirien guineamadot herättävät myös monia tieteellisesti merkittäviä kysymyksiä. Mistä koirat ovat saaneet tartunnan? Miksi guineamato pystyy tartuttamaan koiria? Ovatko koirat aina kantaneet guineamatoja ja se huomattiin vasta nyt?

Tämänhetkinen teoria esittää, että koirat ovat saaneet guineamadot kalanperkeistä tai sammakoista, joihin on jäänyt matoa kantavia hankajalkaisia. Koirien tapa juoda vettä joesta nähtävästi säikyttää hankajalkaiset tiehensä niin, että ne eivät päädy suoraan koiriin. Mitään vankkaa todistusaineistoa leviämisreiteistä ei kuitenkaan ole.

Guineamadolla ei vaikuta olevan ongelmia elää koirassa. Yhdestä koirasta laskettiin 79 guineamatoa (pdf). Tämä on suurin yksittäisessä yksilössä koskaan havaittu matomäärä - ihmisessä on harvoin enemmän kuin yksi tai kaksi matoa. Guineamadon pituus voi olla toista metriä, joten tämä on ollut myös kooltaan iso kasa matoja.

Koirahavaintoja guineamadosta on kuitenkin havaittu vain Tsadissa, Etiopiassa ja Malissa. Ne eivät vaikuta siis levinneen erityisen laajalle. Jos guineamato yleisesti tartuttaisi koiria missä vain, madon hävittäminen olisi ollut tähän mennessä todennäköisesti vaikeampaa. Geneettisestä tutkimuksesta tiedetään, että maantieteellinen geneettinen vaihtelu on guineamadolla melko suurta. On siis mahdollista – ja todennäköistä – että tiettyjen alueiden madot ovat sopeutuneet tarttumaan koiriinkin.

Kokonaiskuva näyttää vielä hämärältä, mutta todennäköinen kehitys vaikuttaa siltä, että koirat ovat aina saaneet guineamatotartuntoja, mutta vasta ihmistapausten vähentyminen on tehnyt koirista epidemiologisesti merkittäviä isäntiä guineamadolle. Samalla guineamato on erityisesti tietyillä alueilla sopeutunut leviämään ja elämään paremmin koirissa. Onneksi guineamadon sopeutuminen vaikuttaa hitaalta, koska erityisen tehokas leviäjä koirissa se ei ole vieläkään – verrattuna siihen kuinka tehokkaasti loiset voivat levitä puolivilleissä koirissa.

Joka tapauksessa koirat ja guineamato tarjoavat kaksi oivaa opetusta. Ensinnäkin: loisten evoluutio kannattaa ottaa vakavasti, sillä se vaikuttaa keinoihimme ja kykyymme pitää loisia kurissa. Toiseksi: yleisesti tiedetty totuus ei aina pidä paikkansa, joten silmät kannattaa pitää avoinna ja etsiä loisia sieltä, mistä niitä ei olettaisi löytävän.

Kommentit (1)

Tieteellistä tarkkuutta?

"Koirahavaintoja guineamadosta on kuitenkin havaittu vain Tsadissa." Miten tämä on mahdollista - havaittujen koirien on pakko olla tosi pieniä, jotta ne mahtuvat matoihin.

Muovailuvahatoukka liimattuna lehdelle Tai Po Kaun metsässä, Hong Kongissa. Kuva: Chung Yun Tak

 

Arvostan yksinkertaisia kokeita. Kiehtovinta tutkimusta mielestäni on sellainen, joka on suoraviivaista ja jonka pystyy helposti ymmärtämään. Jos lukiolainen ymmärtää ja pystyy toistamaan tutkimuksen, ollaan tieteen kauneuden äärellä.

Oma tutkimukseni ei ole kaunista: yritän selvittää, miten ympäristötekijät ja muut lajit vaikuttavat punkkien bakteerilajistoon. Karkeasti sanottuna heitän sata punkkia, tuhat bakteerilajia ja lauman ympäristömuuttujia, kuten lämpötilan, korkeuden ja sijainnin, mustaan laatikkoon ja katson mitä sieltä tulee ulos.

En voi myöskään sanoa tutkimustani erityisen oivaltavaksi, vaan se perustuu lähinnä voimankäyttöön. Kerään paljon dataa ja analysoin sen. Käytän hyödykseni uusinta tutkimusteknologiaa punkin bakteerien tunnistamiseksi sekvensoimalla ja kaiken tutkimusdatani pyöritän viimeisimpien trendikkäiden tilastomallien läpi.

Lähestymistapani ei ole mitenkään harvinainen vaan suhteellisen yleinen. Kun tutkitaan perustavanlaatuisia kysymyksiä, kuten mitä eliöitä on missäkin, kuinka paljon ja miten eliöiden määrät vaihtelevat, raaka voima on helpoin tapa edetä. Kun tutkitaan lajien esiintymistä, eliöiden genomeja tai tautien syntymekanismeja, dataa tarvitaan paljon ja vuorovaikutukset ovat niin monimutkaisia, että analyysiin vaaditaan monimutkaisia tilastotieteellisiä malleja. Yleensä suoraviivaisia vastauksia on turha odottaa.

 

Joskus törmää tutkimukseen, joka on yksinkertaisuudessaan nerokas. Uppsalan ja Helsingin yliopiston tutkija Tomas Roslin yhteistyökumppaneineen julkaisi juuri viime viikolla Science-lehdessä tutkimuksen, jossa vertailtiin perhostoukkien kokemaa saalistuspainetta (siis sitä miten suuri riski perhostoukalla on joutua saalistajan syömäksi) ympäri maailmaa: Tutkijat asettivat 2879 muovailuvahasta tehtyä perhostoukkaa ympäri maailmaa muutamaksi päiväksi näytille luontoon. Kun toukat sitten kerättiin pois, niistä tutkittiin mikroskoopilla puremajäljet ja analysoitiin, kuka on yrittänyt purra toukkia.

Nerokasta!

Tulokset olivat myös suoraviivaisia: saalistuspaine oli sitä suurempi mitä lähempänä päiväntasaaja toukka oli. Vastaavasti maanpinnan korkeus vaikutti myös: mitä lähempänä merenpintaa, sitä enemmän saalistajat iskivät nokkansa tai leukansa toukkaan. Kummatkin vaikutukset ovat hyvin selkeitä. Perhostoukan riski jäädä saalistajan suuhun oli Grönlannissa vain kahdeksasosa riskistä päiväntasaajalla.

Tämä ei tietenkään tarkoita, että tutkimus olisi ollut helppo tehdä. Päinvastoin, 40 tutkijan rekrytoiminen 21 maasta, standardinmukaisten mittausten varmistaminen ja lopulta muovailuvahan mikroskopointi ei varmastikaan ollut helppoa ja vaati rutkasti työtä. Tutkijat kuvaavatkin tutkimusasetelmaansa englanniksi "rigorously controlled", mikä kertoo runsaasta yrityksestä ja erehdyksestä. Toisaalta, mitä yksinkertaisempi asetelma, epäilemättä sitä helpommin se on myös kontrolloitavissa.

Lopputuloksena tutkijat voivat voitonriemuisesti kirjoittaa artikkeliinsa "This study thus illustrates the power of simple, low-cost, globally distributed experiments." Yksinkertainen ja halpa tutkimusasetelma voi tuottaa hyviä tuloksia.

 

Tutkimuksessa havaittiin myös, että lintujen ja nisäkkäiden aiheuttama saalistus oli suurin piirtein yhtä voimakasta ympäri maapalloa ja tropiikkia lähestyessä suurempi saalistus oli yksinomaa hyönteisten ansiota. Tähänkin on järkeenkäypä selitys: tasalämpöiset nisäkkäät ja linnut eivät ole yhtä herkkiä lämpötilan vaikutukselle kuin hyönteiset. Selkeimpänä esimerkkinä tästä ovat linnut, jotka muuttavat ravintonsa perässä. Muuttolinnut pitävätkin huolen siitä, että lintujen saalistuspaine on toukkien ollessa liikkeellä suurin piirtein yhtä suuri eri puolilla maailmaa.

Hyönteisten kehitys on yleensä nopeampaa lämpimämmässä, ja perhoset joutuvat viettämään lyhyemmän aikaa toukkana lähempänä tropiikkia. Nopeutunut kehitys ei kuitenkaan kompensoi kasvanutta saalistuspainetta ja nopeampi kehitys huomioidenkin perhostoukat ovat suuremmassa uhassa tropiikissa.

Muovailuvahatoukat asetettiin kenttäkerrokseen, joten avoimeksi jää kysymys kuinka paljon vaihtelua elinympäristön sisällä saalistuspaineessa on. Esimerkiksi trooppisessa sademetsässä suurin osa kasvin tuotannosta - ja siten myös kasvinsyöjien vaikutuksesta - tapahtuu puiden latvuskerroksessa. Uskoisin, että trooppisessa sademetsässä toukan sijainti vaikuttaa rutkasti paitsi saalistuksen määrään, myös siihen ketkä saalistavat. Onneksi nyt on kehitetty hyvä tapa selvittää asia.

 

Kommentit (0)

Seuraa 

Kaiken takana on loinen

Tuomas Aivelo on ekologian ja evoluutiobiologian tutkijatohtori Helsingin yliopistossa. Hän karkaa arjestaan tutkimaan Helsingin viemärirottia, punkkeja ja metsämyyriä Alpeille, pohtimaan biologian oppimista tai ihan vain ihastelemaan loisia.

Teemat

Blogiarkisto

2017
Heinäkuu
2016
2015
2014