Astrobiologiaa Euroopassa
Terveiset taas jokavuotisesta eurooppalaisten astrobiologiverkostojen kokoontumisesta – tällä kertaa Ateenasta. Paikalla oli noin 140 osallistujaa 30 eri maasta; virallisten tilannepäivitysten tiimoilta kävi ilmi että astrobiologinen tutkimus ja koulutus on kovassa nousussa useimmissa Euroopan maissa; monessa maassa se on myös erillisten tutkimusohjelmien tai astrobiologian instituuttien ylläpitämää ja tukemaa.
Varsinaisen kokouksen asialistalla on ollut runsaasti perinteisiä astrobiologisia aiheita – kuten erilaisten planeettojen ilmakehien ja ilmastojen mallintamista, joka aihe lukuisine parametreineen on osoittautunut valtavan monimutkaiseksi; nyt parametreihin kuuluu perinteisten ilmakehän, planeetan koon ja emotähden ominaisuuksien lisäksi myös koko planeetan ytimen ja vaipan toiminta ja mahdollinen tektoniikka. Myös geokemian monimutkaisuutta on ihmetelty useissa puheissa, ja erityisesti suhteessa orgaanisten yhdisteiden syntyyn ja niiden monimutkaistumiseen varhaisen Maan olosuhteissa. Myös tähtien välisten orgaanisten aineiden havaitsemista kuultiin esitelmä, ja Harry esitteli Rosetta luotaimen mukana lentäneen Cosima-instrumentin tuloksia P67/Churyumov-Gerasimenko- … komeetasta; hän piti samalla pienen ”in memoriam” muistopuheen Rosetta luotaimelle, joka tänään lopetti toimintansa laskutuessaan komeetan pinnalle. Samoin Tuorlan observatoriolta tohtoriopiskelija Boris Zaprudin esitti posterissa tuloksia ainutlaatuisesta NOTilla mitatusta havaintosarjasta samaisesta komeetasta.
Elämän sietämien olosuhteiden rajoja pohdittiin perusteellisesti useissa eri esitelmissä; erityisesti korkeampien eliöiden selviytymisen rajat ovat varsin kapeat ja lämpötila-asteikolla ne rajoittuvat noin 0-50 asteen välille; tämä lämpötila rajaa korkeammille sivilisaatioille kelvollisten planeettojen määrää merkittävästi. Monet bakteerilajit, kuten myös jäkälät ja karhukaiset kestävät puolestaan varsin hyvin altistumista avaruuden olosuhteille (kuten exposure-kokeissa avaruusasema ISS:n ulkopinnalla) ja simuloiduille Marsin olosuhteille – kunhan vain ovat suojattuna kovalta UV- ja ionisoivalta säteilyltä. Joissakin puheissa käsiteltiin solurakenteita jotka vaikuttavat eliöiden kestävyyteen; uusi löytö on bakteerien pinnalla yleisesti esiintyvä proteiininen S-kerros joka antaa niille valtavasti kestävyyttä kaikenlaisia stressitekijöitä vastaan. Perusteellisesti käsiteltiin myös elämän edellytyksiä Saturnuksen ja Jupiterin kuissa.
Useita puheita kuultiin myös tutkimuksissa elämän – tai eloperäisten jäänteiden eli biomarkkkereiden havaitsemista erilaisista vaikeista kohteista, kuten Maan vanhimmista kivinäytteistä, Marsin pinnalta tai eksoplaneetoilta. Myös tulevien missioiden instrumentteja ja robotiikan kehitystä esiteltiin –robottimissioiden eräänä tiukkana tavoitteena on biomarkkereiden tunnistaminen, mutta samalla myös tutkittavien kohteiden suojeleminen Maa-peräisistä kontaminaatioilta.
Myös astrobiologian yhteiskunnallisia ja filosofisia ulottuvuuksia tuli esille joissakin esityksissä. Eräässä esityksessä tuotiin esille astrobiologian merkitys tutkimusalana joka tutkii elämän syntyä ja sen kehittymistä maailmankaikkeudessa, ja jonka ainoa esimerkki tunnetaan omalta kotiplaneetaltamme. Tätä suurta tieteen haastetta voidaan lähestyä vain monitieteisesti, ja monikansallisissa yhteistyöverkostoissa. Astrobiologia (kehitysbiologian tavoin) huomioi elämän ja eri lajien haurauden suurten luonnonmullistusten ja ekokatastrofien tilanteissa – ja se huomioi myös tutkijoiden vastuun esim. siten, että kaikessa planeettatutkimuksessa pitää varmistaa planeettojen suojelu ulkoiselta bio-kontaminaatiolta (planetary protection principle) joka pyritään toteuttamaan myös kansaivälisten poliittisten sopimusten tasolla.
Hauskin näkemys eliökuntaan oli Charles Cockelin esittämä laskelma koko eliökunnan yhteensaskeltusta DNAn eli informaation määrästä, joka on noin 5 x 10 E37 nukleotidiparia. Tämän ohjaama geenitoimintojen eli RNA-transkripitioiden määrä on yli 10 E 24 nukleotidi-kopiointia sekunnissa. Jos ajatellaan biosfääriä maailmanlaajuisen superkompuutterina, sen laskenta/operaatioteho ylittää suurimmat supertietokoneet – moninkertaisesti: Maailman nopeimman Sunway TaihuLight (Kiinassa) koneen nopeus on noin 10 E 17 FLOPia – eli se jää jälkeen eliökunnasta vielä aika isolla kertoimella. Tätä voisi kait kutsua luonnolliseksi älyksi, sen nyt nousussa olevan keinoälyn rinnalla.
Itse puolestani esittelin eTimeTrek opetusmateriaalihanketta joka tähtää koko tämän tieteellisen maailmankuvan tuottamiseen koulujen oppimateriaaliksi Euroopan eri maissa. Tämä sai mukavasti positiivista huomiota osakseen.
Voisitko avata hieman enemmän tuota laskelmaa eliökunnan informaation määrästä. Olikohan potenssimerkinnät tippuneet pois julkaistusta tekstistä?
Joo, ovatpa hyvinkin jääneet poisin kovin pienet. näkyvistä julkaistussa tekstissä – tuollaisena kuin näkyvät ne luvut ovat kovin pienet. Pitisi olla: … DNAn eli informaation määrä on noin 5 x 10 potenssiin 37 nukleotidiparia. Tämän ohjaama geenitoimintojen eli RNA-transkripitioiden määrä on yli 10 potenssiin 24 nukleotidi-kopiointia sekunnissa. Maailman nopeimman Sunway TaihuLight (Kiinassa) koneen nopeus on noin 10 potenssiin 17 FLOPia – eli se jää jälkeen eliökunnasta vielä aika isolla kertoimella.
Ehkä blogiakustalla kannattaisi käyttää vaikka E-kirjainta exponentin merkkinä: 5 x 10E37 ja 10E24?
Laskennan ja elämän rinnastaminen on monella tapaa aika jännä metafora. Se toimii molempiin suuntiin: monia elämään liittyviä asioita kuten evoluutiota voi ymmärtää algoritmisesti ja toisaalta, laskennassa voidaan matkia sitä miten luonto toimii (esim. DNA-laskenta). Kytkös on hyvin vahva ja mielestäni erittäin toimiva.
Luonto on myös ”laskenut” jonkin verran kauemmin kuin mitä tietokoneita on ollut olemassa joten kyllä tässä selvästi jäljessä ollaan.
Jees. Ensinnäökin kiitos tuosta merkitätapa-vinklistä – se lieneekin ihan standardi tuolla matematiikan puolella.
Sitten tuo laskennan ja elämän yhtäläisyys: se on filosofisesti tosi kiehtova näkökulma. Elämän olemusta ja määrittelyä pohdittaessa se voidaan mielestäni pelkistää informaatiosisältöön – elämän korkea järjestys ja toiminnallisuus palautuu sen informaatioon, ja ilformaation ilmentämiseen. Siis hyvinkin analoginen tuon korkeatehoisen laskennan kanssa. Ja keinoäly — ehkä se onkin elämän seuraava evolutiivinen kehitysaskel…