Tiedeykkönen

Aivot on keskeinen keskushermoston osa. Kuten kaikkialle elimistöön myös aivoihin kertyy kuona-aineita, ja ne on tarpeen puhdistaa. Siitä pitää huolen aivojen viemärijärjestelmä eli glymfaattinen kierto. Tämän puhdistussysteemin toiminta kiihtyy unen aikana ja varsinkin syvässä univaiheessa. Väitöstutkija Heta Helakari Oulun yliopistosta tutkii eri univaiheiden vaikutusta aivojen puhdistumiseen. Rappeuttavien aivosairauksien, kuten MS-, Alzheimerin ja Parkinsonin taudin, syntyyn ovat osallisina aivoihin jääneet haitalliset proteiinit. Aivoja huuhtovan nestevirran saa liikkeelle elimistössä toistuva syklinen liike: sydämen sykintä, sisään- ja uloshengityksen paineaalto sekä verisuonten sykintä. Näitä aivoihin ulottuvia pulssiaaltoja tutkitaan erittäin nopealla toiminnallisella magneettikuvantamisella. Aivoista otetaan kuva 10 kertaa sekunnissa. Väitöstutkija Timo Tuovinen Oulun yliopistosta on tutkinut, onko Alzheimerin tautia sairastavien ihmisten aivojen puhdistusta ajavien voimien sykintä erilaista aivoje

Apostoli Paavali on edelleen ajankohtainen, vaikka hän koki marttyyrikuoleman keisari Neron vainoissa ajanlaskumme ensimmäisellä vuosisadalla, noin vuonna 64. Yhä edelleen mm. tiedotusvälineissä nousevat tasaisin väliajoin esiin kysymykset: Mikä oli Paavalin suhtautuminen naisiin ja homoseksuaaleihin? Paavali oli alkukirkon merkittävin teologi. Taustaltaan hän oli diasporajuutalainen fariseus ja alun perin hän vainosi Jeesuksen kannattajia. Hän koki kuitenkin voimakkaan kääntymyksen ja kertoi, että ylösnoussut Kristus ilmestyi hänelle Damaskon tiellä. Paavali perusti kristillisiä seurakuntia Rooman valtakunnan itäisiin osiin, ja näille seurakunnille hän osoitti kirjeensä. Saamme tietoa Paavalin elämästä ja lähetysmatkoista hänen kirjeidensä lisäksi myös Uuden testamentin kirjasta Apostolien teot. Varhaisista kristityistä kertovat myös eräät roomalaiset historioitsijat ja filosofit. Tiedeykkönen valottaa apostoli Paavalin ristiriitaista persoonaa ja kertoo hänen ajatuksistaan ja lähetystyöstään Rooman valt

Tiedeykkönen kertoo ajasta, jolloin Uus-Babylonian itsevaltias Nebukadnessar II määräsi mahtikäskyllään juudalaiset eli varhaiset juutalaiset pakkosiirtolaisuuteen Babyloniin. Tuolloin vuosina 597 ja 587 eaa. huomattava osa juutalaisten esi-isistä ja -äideistä joutui jättämään kotiseutunsa Juudassa, nykyisessä Israelissa, ja vaeltamaan kohti Kaksoisvirranmaata, nykyistä Irakia. Nebukadnessarin valtakuntaan kuului tuolloin nykyisten Irakin ja Israelin lisäksi myös nykyisten Syyrian ja Jordanian alueet. Osa juudalaisista sai jäädä Jerusalemiin ja sen ympäristöön. Kaupunki kuitenkin muuttui oleellisesti, sillä Nebukadnessar tuhosi Jerusalemin temppelin, juudalaisten uskonnon keskuksen. Juutalaisten Heprealaisessa Raamatussa eli kristittyjen Vanhassa testamentissa kerrotaan, kuinka juutalaiset lähtivät yhä uudelleen vaellukselle kohti tuntematonta. Babylonin pakkosiirtolaisuus, tai kuten vanhassa raamatunkäännöksessä sanotaan Baabelin vankeus, ei ollut suinkaan ainoa vaellus, jolle varhaiset juutalaiset joutu

Alkuvaiheessa syöpäkasvain on vain pieni kökkö eikä se siitä kasva ellei pysy järjestämään itselleen happea ja ravintoa. Jos kasvaimen alulle käy hyvin, niin sen aiheuttama paikallinen hapenpuute käynnistää automaatin, joka kasvattaa uusia verisuonia hapenpuutetta korjaamaan ja kasvainta ruokkimaan. Samalla tavalla, hapenpuutteesta starttavan verisuonten kasvuautomaatin avulla, ihmissikiökin kasvattaa raajojaan sormiin ja varpaisiin asti. Miten veri- ja imusuonia kasvatetaan tai miten niiden kasvua ja syövän kehitystä estetään, siitä tietää kertoa akateemikko Kari Alitalo. Kari Alitalolla, on sormensa ja laboratorionsa pelissä myös aivokalvojen imusuonissa. Lisäksi hän on mukana suomalaisen nenään sumutettavan koronarokotteen kehittämisessä yhdessä Kalle Sakselan ja Seppo Ylä-Herttualan kanssa. Rekombinaattirokotteessa on kantajana adenovirus, joka on pitkään ollut professori Ylä-Herttualan työkaluna mm.syöpähoidoissa. Leena Mattila teki haastattelun etänä koronatilanteen vuoksi. Aluksi puhutaan syövän

Tippuuko naiselta kohtu, kun hän juoksee maratonin? Näin pohdittiin sata vuotta sitten. Entä mikä on urheilulaji, jossa naisella on paremmat tulokset miehellä? Onko vammariskissä eroa miesten ja naisten kesken? Mikä on kuukautisten merkitys suorituskykyyn? Miesten lihasvoima on keskimäärin 30 % suurempi kuin naisten. Rasvaa naisilla on enemmän kuin miehillä. Mitä näistä ominaisuuksista seuraa liikunnan suorituskykyyn? Siitä tietää tutkijatohtori Johanna Ihalainen Jyväskylän yliopistosta. Naisten lihassolujakauma on erilainen kuin miehillä. Tästä seuraa se, että naiset kestävät väsymystä paremmin kuin miehet. Naiset palautuvat harjoittelusta nopeammin kuin miehet. Miehillä suuremmat tehot harjoittelussa syntyvät nopeiden lihassolujen ansiosta. Miehet kuolevat keskimäärin 5-6 vuotta aikaisemmin kuin naiset. Näkyykö tämä asia myös biologisessa vanhenemisessa – ikääntyvätkö miehen vauhdikkaammin kuin naiset? Siitä kertoo yliopistonlehtori Elina Sillanpää Jyväskylän yliopistosta. Toimittaja on Teija Peltoniemi.

Miltä kuulostaa naudanpihvi, jonka valmistamiseksi ei tarvitse kasvattaa ja teurastaa eläintä? Tai juusto, joka maistuu tavalliselta juustolta, mutta todellisuudessa maitoproteiinit on tuotettu GMO-mikrobeissa? Vaikka kirjainyhdistelmästä tulee mieleen geeniruoka, erityisen tärkeitä geenitekniikat ovat nykyisin lääkkeiden valmistuksessa ja teollisuudessa. Itse asiassa ensimmäinen markkinoille tullut GMO-sovellus oli diabeetikoiden tarvitseman insuliinin tuotannon siirtäminen karjaeläimistä GMO-bakteereihin. Ruoantuotannossa GMO-kasvit tulivat käyttöön 1990-luvulla ja nykyisin Yhdysvalloissa yli 90 prosenttia viljellystä maissista ja soijasta on GMO-lajikkeita. Toisaalta, GMO-ruoka herättää maailmalla myös kiivasta vastustusta. On puhuttu ”Frankensteinin ruoasta”, sekä tuotu esiin muun muassa eettisiä ongelmia viljelijöiden olosuhteisiin ja suuryritysten valtaan liittyen. Haastateltavina ovat Helsingin yliopiston mikrobiologian professori Per Saris ja kasvibiotekniikan tohtori Lauri Reuter, joka on siirtynyt

”Meidän käsitys vanhuudesta on täysin vanhentunut”, sanoo gerontologian professori Taina Rantanen Jyväskylän yliopistosta. Hän perustelee näkemystään ryhmänsä tutkimuksilla. Tämän päivän 75- ja 80-vuotiaat ovat paremmassa kunnossa kuin 30 vuotta sitten. Esimerkiksi kävelynopeus ja käden puristusvoima ovat suurentuneet, mitkä tuovat sujuvampaa toimintakykyä. Rantasen mukaan vanhuus alkaakin keskimäärin 80-vuotiaana eikä 65-vuotiaana, jolloin moni on jo eläkkeellä. Tutkija Sini Siltanen tutki väitöstyössään Rantasen ryhmässä, mitkä tekijät saavat ikäihmisen jatkamaan aktiivista elämäänsä. Sinnikkyys ja joustavuus osoittautuivat juuri sellaisiksi psyykkisiksi voimavaroiksi, jotka kantavat elinpiirin ylläpitämisessä vastoinkäymisten tullen. Siltasen mukaan nämä ominaisuudet ovat sellaisia, joita ihminen voi kehittää elämän loppuun saakka ja kehittyä. Toimittaja on Teija Peltoniemi.

Arkeologiset ihmisjäännökset edustavat yhteistä menneisyyttämme, ja niitä tutkimalla arkeologit ja kuolinsyytutkijat saavat tietoa esimerkiksi muinaisten ihmisten uskomusmaailmasta. Hautaustavat ovat vuosisatojen ja -tuhansien kuluessa vaihdelleet, mutta itse kuoleman ja kuolevaisuuden lisäksi yksi asia on pysynyt samana: kuolleen läheiset ovat haudanneet rakkaansa arvokkaasti ja kulloisenkin aikakauden maailmankuvan mukaan. Milloin tutkijalla on oikeus kajota vuosisatoja tai -tuhansia vanhoihin hautoihin? Entä viime vuosikymmenien tai viime aikojen hautoihin? Helsingin yliopiston oikeuslääketieteen professori Antti Sajantila kertoo, miten erilaisia tapauksia kuolisyytutkija voi työssään kohdata. Sajantilan työnkuvaan kuuluu sekä muinais-DNA:n parissa tehtävä tutkimus että uudempien kuolinsyiden selvittäminen ja uhrien tunnistus, esimerkiksi Jugoslavian hajoamissotien vainajien tunnistus tai uudet myrkytystapaukset. Helsingin yliopiston arkeologian apulaisprofessori Kristiina Mannermaa taas kertoo mm.,

Miten kaksosista tulee kaksosia, ja miksi jotkut kaksosparit ovat identtisiä keskenään ja toiset voivat olla jopa eri sukupuolta? Ja miten ihmeessä identtiset kaksoset voivat olla erilaisia jo kohdussa kelluessaan, vaikka ne ovat geneettisesti samanlaisia? Tupakan ja keuhkosyövän yhteys osoitettiin kaksostutkimuksilla, ja todistusaineito piti myös tupakka-oikeudenkäynneissä Yhdysvalloissa. Mutta mitä iloa kaksosista on ihmisten pituutta, sairauksia tai elinikää ennustettaessa? Pitkä ikä, pituus ja monet sairaudet kulkevat suvuissa, ja ne näyttävät perinnöllisiltä, mutta luulo ei ole tiedon väärtti. Kaksostutkimuksilla voidaan selvittää kuinka suuri osuus geeneillä on ja miten infektiot, ravinto ja altistukset tai muut ympäristötekijät vaikuttavat sairauksien esim syövän syntyyn sukulaisuudesta tai geeneistä riippumatta. Samoilla seuduilla ja samalla tavalla eläville sukulaisille voi kehittyä samanlaisia sairauksia, koska he asuvat samoilla seuduilla ja altistuvat samoille ympäristötekijöille. Kaksos

Vuoden 2020 fysiikan läpimurto on Physics World -lehden mukaan uudenlainen piimateriaali, joka kykenee sekä lähettämään valoa että kuljettamaan sähköä. Tällaisia materiaaleja kaivataan, sillä valon muuntaminen sähköksi — ja toisinpäin — on tärkeää, sillä yhä enemmän tietoa kulkee tietoverkoissa valona. Tästä läpimurrosta kertoo Jyväskylän yliopiston fysiikan apulaisprofessori Juha Muhonen. Saamme myös tietää, miksi tämä läpimurto ei vielä ole kovin käyttökepoinen. Yksi saavutus viime vuonna oli, että tutkijat kykenivät kehittämään huoneen lämpötilassa, +15 celsiusasteessa, toimivan suprajohteen. Suprajohtavuus tarkoittaa, että aineella ei ole lainkaan sähkövastusta eli sähkövirta kulkee täysin ilman hävikkiä. Yleensä aineet muuttuvat suprajohtaviksi vasta lähellä absoluuttista nollapistettä. Vuonna 2020 saavutettiin edistysaskel myös auringosta peräisin olevien neutriino-hiukkasten tutkimuksessa. Jyväskylän yliopiston emeritusprofessori Jukka Maalampi kertoo, miksi tämä oli merkittävä edistysaskel ja miksi

Meistä jokainen näkee ja kokee sään, mutta minkälaista on ennustaa säätä ja saada aikaan mahdollisimman tarkka ennuste? Kuinka valtava määrä säähavaintoja taipuu sääennustusmalleihin ja syntyy tarkka ennuste tuleville päiville? Tästä tietävät meteorologit Anne Borgström ja Matti Huutonen sekä toimialajohtaja Sami Niemelä Ilmatieteen laitokselta. Sääennustuksen tarkkuus on parantunut viimeisten vuosikymmenien aikana vuorokaudella vuosikymmenessä, eli tällä hetkellä kuuden päivän ennuste on yhtä tarkka kuin viiden päivän ennustus 10 vuotta sitten. Miten tämä on saatu aikaan – onhan sää kaoottisena ilmiönä äärimmäisen haastava ennustettava? Ilmakehän ominaisuudet muuttuvat jatkuvasti; lämpötila, tuulen suunta ja nopeus, kosteus ja paine ovat usein lähtötilanteessa erilaiset kuin vaikkapa kolmen päivän päästä. Parantunut laskentateho on edesauttanut ennusteiden tarkkuutta, silti ilmakehän pienet ilmiöt ja niiden ennustamisessa vaadittava iso määrä laskentapisteitä haastavat tietokonekapasiteettia. Laskentamalli

Maailman luonnolliset elinympäristöt ovat lyhyessä ajassa puolittuneet, neljäsosa eläin- ja kasvilajeista on uhanalaisia ja miljoona eliölajia on vaarassa hävitä maapallolta kokonaan. Luonnon monimuotoisuuden kadon taustalla on ihmisten väestönkasvu ja luonnonvarojen kiihtyvään käyttöön perustuva talous. Biodiversiteetin häviäminen voi johtaa arvaamattomiin ketjureaktioihin, jotka vaarantavat ihmisten perustarpeita. Ruoan, ilman, makean veden, lääkkeiden ja rakennusmateriaalien lähteet ovat luonnossa. Luontoa hyödyntämällä ihmiskunta on kammennut itsensä köyhyydestä, mutta nykymenolla maapallon luonnolliset rajat tulevat vastaan. Luonnon monimuotoisuuden kato on ilmastonmuutokseen vertautuva viheliäinen kriisi, jonka ratkaiseminen edellyttää yhteiskunnan toimintojen muuttamista kestäväksi. Ongelma on globaali, mutta ratkaisut ovat usein paikallisia. Ihmisen ja luonnon riippuvuussuhteista ja niiden välisestä tasapainosta keskustelevat ekologian professori Janne Kotiaho Jyväskylän yliopistosta, Suomen ympäris

Jästipää Homo sapiens ei opi virheistään, vaan hakee vähän väliä villieläimistä uusia virustauteja riesakseen. Villieläinten virukset eivät hyökkää puun takaa, vaan joku meistä hakee ne vaivaksi muillekin. Toisaalla, kun kehitettiin bakteereihin tehoavat antibiootit, niin sitten niitä lutrattiin ja lutrataan ympäriinsä niin paljon, että bakteereista on valintajalostettu antibiootteja kestäviä. Tiedeykkösessä näistä ihmisen itseaiheutetuista ongelmista keskustelevat infektiosairauksien professori Anu Kantele ja zoonoosivirologian professori Olli Vapalahti. Toimittaja on Leena Mattila. Ihminen sorkkii luontoa sademetsistä mikrobeihin ja yleensä huonoin seurauksin eikä ota opikseen vaan toistaa samoja virheitä. Ihminen myös levittää koronat, ebolat ja zikat mantereelta toiselle. Virus tai antibioottiresistentti bakteeri ei ylitä valtamerta eikä vuoristoa ilman kuljettajaa. Mikrobi ei omin avuin aiheuta pandemiaa, siihen tarvitaan ihminen, joka kuljettaa sen mantereelta toiselle. Jotain mikrobit sentään teke

Lapset pitävät kisailusta, mutta aikuisen luoma kilpailu on monelle lapselle myrkkyä. Kilpailu tunkeutuu lasten maailmaan helposti harrastusten ja aikuisten luomien suorituspaineiden kautta. Kilpailu haittaa lapsen kehitystä monella tavoin: se lisää stressiä, estää yhteishengen syntyä, voi lisätä aggressiota ja saa osan lapsistä tuntemaan huonommuutta. Kilpailu uhkaa tunkeutua jopa kouluun, varsinkin lukioissa vaikutus näkyy jo. Peruskoulun tehtävä on laaja ihmisyyteen ja yhteiskunnan jäsenyyteen kasvattaminen, siellä kilpailullisuuden vaikutus on toistaiseksi vähäisempi. Mutta pystyykö koulu pitämään pintansa tehokkuutta, taloudellisuutta ja kilpailullisuutta korostavien yhteiskunnallisten arvojen keskellä? Tieteen päivillä aiheesta keskustelivat psykologian professori Lea Pulkkinen, professori Liisa Keltikangas-Järvinen Helsingin yliopistosta ja tutkijatohtori Silja Martikainen Helsingin yliopistosta. Toimittajana oli Pirjo Koskinen.

Tiedolla on kaksiteräinen miekka, ja tämän tiesivät jo muinaiset kreikkalaiset ja heprealaiset. Filosofi, teologi ja tulevaisuudentutkija pohtivat Tiedeykkösessä ikiaikaista ongelmaa tiedon hyvästä ja pahasta luonteesta. Turun yliopiston tulevaisuudentutkimuksen emeritaprofessori Sirkka Heinonen sekä Helsingin yliopistosta filosofian professori Thomas Wallgren ja kirkkohistorian professori Tuomas Heikkilä kertovat muinaisista mutta aina ajankohtaisista myyteistä, jotka liittyvät tiedon kaksoisluonteeseen ja tietämisessä piileviin vaaroihin. Tällaisia ovat Raamatun kertomus hyvän- ja pahantiedon puusta, Prometheus-myytti ja Faust-taru. Ihminen on loputtoman utelias ja kaikkea tietämäämme voi käyttää niin hyvään kuin pahaan. Ohjelmassa pohditaan niitä tienhaaroja, joista yksilö tai yhteisö voi lähteä hyvään tai huonoon suuntaan. Tiedeykkösessä puhutaan myös ihmisen, teknologian ja luonnon välisestä vuorovaikutuksesta. Jos vuorovaikutus ei ole sopusuhtainen, seurauksena on väistämättä ongelmia. Kuulemme, mist

Tietotekniset ohjeet eli algoritmit toimivat monen järjestelmän taustalla. Suuri osa Kelan lääkekorvauksista saadaan aikaan automaattisen päätöksenteon turvin. Älykännykässä on useita algoritmeja, jotka seuraavat toimiamme ja tekevät ennustuksia tulevasta. Algoritmit määräävät valintoja elämässämme – halusimme tai emme. Minkälaista on algoritmien valta? Minkälaisen yhteiskunnan olemme luoneet? Onko ihminen menettämässä autonomiaansa ja meidän tehtävä on tuottaa vain dataa? Algoritmien valtaa pohtivat apulaisprofessori Minna Ruckenstein Helsingin yliopistosta ja tutkija Matti Nelimarkka Helsingin ja Aalto yliopistosta sekä teknologiayrittäjä Maria Ritola. Toimittaja on Teija Peltoniemi.

Kuka on se oikea – siittiö? Kumppanin ulkonäkö, tuoksu, tapa puhua ja ajatella, mihin me oikein ihastumme? Lisääntyminen on biologisesti evoluution ytimessä, mutta kuka valikoituu jälkeläisen isäksi? Puolisoa valitessa tiedostamme joitakin syitä ihastukseemme, mutta osa tekijöistä on pysynyt tieteeltäkin piilossa pitkään. Vasta aivan viime aikoina on päästy käsiksi parinvalinnan salattuihin mekanismeihin ihmisellä, naisen piilovalintaan. Näyttää siltä, että jopa munasolulla on tärkeä rooli hedelmöittäjän valinnassa, munasolun vaintakriteeri näyttää liittyvän elimistön puolustusjärjestelmään.Naisen piilovalinnasta kertovat akatemiatutkija Jukka Kekäläinen, nuorempi tutkija Annalaura Jokiniemi ja nuorempi tutkija Tanja Turunen, jotka ovat Itä-Suomen yliopistosta. Toimittajana on Pirjo Koskinen.

Mustia aukkoja pidettiin pitkään matemaattisina kuriositeetteina, mutta nykyisin tutkijat eivät enää epäile niiden olemassaoloa. Jo 1960-luvulla tähtitieteilijät havaitsivat avaruudessa kirkkaita kvasaareja ja muita kohteita, jotka pian tulkittiin mustiksi aukoiksi. Viime vuosina mustien aukkojen olemassaoloa ovat vahvistaneet sekä gravitaatioaaltohavainnot että mustasta aukosta julkaistu kuva. Vuoden 2020 joulukuussa fysiikan Nobelilla palkittiin kolme mustien aukkojen tutkijaa, englantilainen fysiikan teoreetikko Roger Penrose sekä kaksi tähtitieteilijäå, saksalainen Reinhard Genzel ja amerikkalainen Andrea Ghez. Penrose ennusti jo 1960-luvulla mustien aukkojen olemassaolon lähtien Einsteinin yleisestä suhteellisuusteoriasta. Genzel ja Ghez ovat tehneet tutkimusta eri teleskoopeilla mutta saaneet yhtäpitäviä tuloksia siitä, että Linnunradan keskustassa piileskelee supermassiivinen musta aukko. Nykykäsityksen mukaan mustat aukot ovat rakenteeltaan yksinkertaisia mutta varmaa tietoa niiden sisärakenteest