10 tieteen valonpilkahdusta, jotka ovat saattaneet mennä ohi silmien

Vuotta 2020 tuskin muistellaan lämpimin tuntein. Kun sitä tarkastellaan tutkimuksen näkökulmasta, nähdään kuitenkin, että se on ollut menestyksekäs.

Vuotta 2020 tuskin muistellaan lämpimin tuntein. Kun sitä tarkastellaan tutkimuksen näkökulmasta, nähdään kuitenkin, että se on ollut menestyksekäs.

Shutterstock

1. Tekoäly paljastaa rintasyövän

Tutkijoilta menee vuosia laskostuneiden proteiinien "silittämiseen" eli siihen, että he pääsevät perille niiden hienosta kolmiulotteisesta rakenteesta. Esimerkiksi syy siihen, että virheellinen proteiini voi aiheuttaa sairauden, piilee juuri kolmiulotteisessa muodossa.

Googlen tekoäly DeepMind on avannut laskoksista proteiineja muutamassa päivässä.

Tammikuussa DeepMInd diagnosoi rintasyövän yhtä luotettavasti kuin lääkäri mutta 30 kertaa niin nopeasti.

  • MERKITYS: Edistysaskel voi johtaa esimerkiksi parempiin lääkkeisiin ja nopeampaan hoitoon.

2. Proteiinit kelaavat aikaa miljoonia vuosia taaksepäin

Hampaan proteiinit ovat sijoittaneet Homo antecessor -lajin ihmisten sukupuuhun.

Kartoittamalla 850 000 vuotta vanhan hampaan proteiinit Kööpenhaminan yliopiston tutkijat onnistuivat vihdoin selvittämään, mihin sukupuun osaan Homo antecessor eli euroopanihminen kuuluu nyky-, neandertalin- ja denisovanihmisen rinnalla.

Tutkimuksessa sovellettiin uutta tekniikkaa, joka on kehitetty Kööpenhaminan yliopiston EvoGenomics- ja GeoGenetics -keskuksissa.

Sen sijaan, että fossiileista yritettäisiin saada perimää valaisevaa dna:ta, analysoitavaksi etsitään dna:ta kestävämpiä proteiineja, jotka antavat tietoa miljoonia vuosia sitten eläneistä ihmisistä ja eläimistä.

  • MERKITYS: Menetelmä auttaa ajan mittaan täyttämään ihmisen sukupuun aukkoja.

Pommituksia, yhteentörmäyksiä ja kiertoja. Muinaisia proteiineja koetellaan monin tavoin, kun niiden rakenneosaset määritetään tarkasti. Lopputulos voi kertoa paljon nykyisten ihmisten edeltäjistä.

Evoluutio
© Oliver Larsen

1. Elektronit pommittavat muinaisia proteiineja

Analyysiä varten irrotetaan fossiilin hammaskiilteestä proteiinikappaleita hapon avulla. Niitä tutkitaan sitten massaspektrometrilla, jossa elektronipommitus tekee niistä sähkövarauksellisia.

Evoluutio
© Oliver Larsen

2. Suodatin lajittelee kappaleet koon mukaan

Sähkömagneettinen suodatin varmistaa, että samalla kertaa pääsee läpi vain yhdenlaisia kappaleita. Suodatin lajittelee taivuttamalla hiukkasia, joilla on vääränlainen massan ja sähkövarauksen välinen suhde.

Evoluutio
© Oliver Larsen

3. Proteiinikappaleet törmäävät kaasuun

Seulotut kappaleet kulkevat kovaa vauhtia kammioon, jossa ne törmäävät kaasumolekyyleihin. Yhteentörmäykset hajottavat kappaleet vielä pienemmiksi osiksi. Nämä jatkavat matkaansa.

Evoluutio
© Oliver Larsen

4. Kierto paljastaa koostumuksen

Pienet osat lähetetään kiertämään elektrodia. Mitä raskaampia osaset ovat suhteessa niiden omaan sähkövaraukseen, sitä kauemmas elektrodista ne päätyvät. Siten mittaus paljastaa, mistä kappaleet koostuvat.

3. Verestä keinotekoinen versio

© Shutterstock

Tänä vuonna on onnistuttu ensimmäisen kerran tuottamaan keinotekoisia punasoluja, jotka ovat aidon esikuvansa tarkkoja jäljennöksiä.

Solut ovat rakentuneet silika- eli piidioksidirungolle. Kun muotti poistetaan, jäljelle jää keinotekoinen solu, jolla on ainutlaatuiset veriominaisuudet.

  • MERKITYS: Keinotekoiset solut voivat kuljettaa lääkkeitä verisuonien kautta hoidettaviin kehonosiin.

4. Pandemia leikkaa hiilidioksidipäästöjä

Koronapandemia pienensi hiilidioksidipäästöjä yli kahdeksan prosenttia. Finanssikriisin ja toisen maailmansodan vaikutus oli pienempi.

© Hans Joachim Schellnhuber, et al.

Koronavirus pysyi otsikoissa. Pandemian myönteisiin vaikutuksiin kuului kasvihuonekaasupäästöjen pieneneminen vuoden 2020 ensimmäisellä puoliskolla 8,8 prosenttia verrattuna vuoteen 2019.

Syynä olivat sähköntuotannon supistuminen ja maa- ja lentoliikenteen väheneminen.

  • MERKITYS: Vähennyksellä ei ole pitkäaikaisia ilmastovaikutuksia, mutta se osoittaa, kuinka hiilidioksidipäästöjä voidaan leikata.

5. Dinosauruksen kudos herättää toivoa Jurassic Parkista

Hypacrosaurus stebingeri -dinosauruksen kallo

Hypacrosaurus stebingerin kallon luista on löydetty dinosauruksen dna:ta kivettyneessä muodossa.

© Tim Evanson / Wikimedia Commons

Kaksi Hypacrosaurus stebingeri -lajin dinosaurusta on päästänyt 75 miljoonaa vuotta kuolemansa jälkeen tutkijat historiallisen lähelle dinosaurusten dna:ta.

Poikasten kallonjäännöksistä löydettiin muun muassa solumaisia rakenteita, joissa on perintöaineksen sisältävää tumaa muistuttava pallo. Eräästä solusta löytyi jopa kromosomeilta näyttäviä rakenteita. Kromosomit ovat dna-rihmoja.

  • MERKITYS: Jurassic Park on yhä tulevaisuudenunelma, mutta löytö on edistysaskel dinosaurusten perimän selvittämisessä.

6. Lentävä teleskooppi havaitsi vettä Kuussa

Vliegende telescoop op jumbojet

SOFIA-teleskoppia voidaan päivittää ja säätää joka kerta, kun kone laskeutuu.

© Carla Thomas/NASA

Nasa on tutkinut Kuuta lentävällä SOFIA-teleskoopilla.

Boeing 747 -lentokoneeseen sijoitettu teleskooppi lentää 99-prosenttisesti ilmakehän vesihöyryn yläpuolella ja voi sen ansiosta havainnoida eri taivaankappaleiden infrapuna- eli lämpösäteilyä.

Kaikki epäilykset ovat nyt hälvenneet: heijastuva infrapunasäteily paljastaa, että Kuussa on varmasti vettä – ja sitä on vieläpä enemmän kuin tähän asti on oletettu.

  • MERKITYS: Tulevilla kuulennoilla tiedetään tarkemmin, mistä vettä pitää etsiä.
Vand på Månens sydpol

Spektroskooppitutkimuksessa selvisi, että Kuun navoilla kraattereissa on vesijäätä (punaiset pilkut).

© PNAS

7. Maailman vanhin aine kertoo elottomasta ajasta

Murchisonin meteoriitista on löydetty 7,5 miljardia vuotta vanhoja pölyhiukkasia. Siten meteoriitti on osittain vanhempi kuin Aurinko.

Ikä määritettiin mittaamalla sen kosmisen säteilyn määrä, jolle pölyhiukkaset ovat altistuneet.

  • MERKITYS: Ajoitus paljastaa, että Linnunrata kävi läpi vaiheen, jonka aikana syntyi runsaasti uusia tähtiä. Se on huomioon otettava seikka etsittäessä Maan ulkopuolista elämää.

8. Valtava koralliriutta paljastui

Etummainen pylväs on 500 metriä korkea eli Empire State Buildingia korkeampi koralliriutta. Keltainen tausta on Iso Valliriutta.

© Schmidt Ocean Institute

Australialainen tutkimusretkikunta on paikantanut mittavan koralliriutan läheltä Isoa Valliriuttaa. Se nousee 500 metriä merenpohjasta.

Pylväsmäinen löytö on ensimmäinen laatuaan 120 vuoteen.

Lisäksi retkikunta löysi viisi ennen tuntematonta mustaa syvänmerenkorallia ja 30 uutta eliölajia. Niiden joukossa oli maailman pisin eläin.

  • MERKITYS: Koralliriutoista saatavat uudet tiedot auttavat kehittämään keinoja, joilla ne – ja niistä riippuvaiset lajit – voidaan pelastaa.

9. Plasmaröyhtäys selittää tähden oudon käyttäytymisen

Jättiläistähti Betelgeuze syöksee kaasua, jonka olomuoto on plasma. Kaasusta tiivistyy pölyä.

© Shutterstock

Taivaan kirkkaimpiin tähtiin kuuluva Betelgeuze julistettiin vuonna 2019 kuolevaksi, kun se yhtäkkiä himmeni.

Elokuussa Nasan Hubble-teleskooppi antoi aihetta päätelmään, että ilmeisesti raju kuuman kaasun – plasman – ryöppy nostatti pölypilven, joka varjosti tilapäisesti tähteä.

  • MERKITYS: Betelgeuzen kaltaisiin jättiläistähtiin perehtyminen on tärkeää siksi, että niissä muodostuu yhtä elämän rakennusainetta – hiiltä.

10. Maailman harvinaisin ihmisapina lisääntyy

Harvinaisista ja aroista gorilloista otetuissa kuvissa näkyy monta poikasta.

© WCS Nigeria

Vuosien 1995 ja 2010 välillä toisen gorillan alalajin, Gorilla gorilla diehlin, luonnonvaraisten yksilöiden määrä pieneni 59 prosenttia. Niitä on jäljellä enää vain noin 300.

Tutkijat katsovat kuitenkin luottavaisesti tulevaisuuteen, sillä Nigeriassa riistakamera on vuonna 2020 paljastanut useilla täysikasvuisilla gorilloilla olevan poikasia.

  • MERKITYS: Kuvat todistavat, että luonnonsuojelu on alkanut kantaa hedelmää.