Kaikki sitä samaa: variaatioita samasta teemasta
Viime päivinä Kosmos ja Metusaleh ovat kommentoineet edellistä blogiani – tuota maailman 25 tärkeän kehitysvaiheen listaa – ja ihmetelleet miten pienin askelin ja hitaasti tämä koko eliökunnan komeus on kuoriutunut esiin tuolta vaatimattomasta alustaan – eli yksisoluisista, primitiivisistä ja alkeellisista elämänmuodoista. Planeetallahan oli pelkkää yksisoluista elämää ensimmäiset 3 miljardia vuotta – sitten tuli yksinkertaisia monisoluisia noin 500 miljoonaan vuoden ajaksi — ja sitten vasta viimeisen 500 miljoonan vuoden aikana on tullut kaikenlaisia kummallisia ja monimuotoisia elukoita ja kasveja. Lopuksi, viimeisen noin sadantuhannen vuoden aikana myös sellaista älykkyyttä joka osaa tehdä työkaluja – monimutkaisia sellaisia vasta viimeisen sadan vuoden aikana.
Nyky-elämän monimuotoisuudesta ja kauneudesta ja hienoudesta voisi päätellä että sillä on ollut valtavan suuri potentiaali tuottaa ihan mitä tahansa. Kaikenkokoisia ja kaikennäköisiä eliöitä, punapuista ja valaista aina yksisoluisiin ameeboihin ja tohvelieläimiin, ja kaikkea siltä väliltä.
Mutta kaikki tämä komeus onkin vain pinnallista ilmiasun vaihtelua – sisältä päin kaikki elämä on jojtakuinkin samanlaista, ja perustuu aika samanlaisille reaktioille ja rakenteille. Solujen peruskoneisto (informaatiokoodi ja sen tulkinta) on tietysti jotakuinkin samanlainen kaikissa soluissa. Mutta aika kumma juttu on että jopa sen tuottamat tuotteet ovat kautta aikojen rajoittuneet aina pieneen valikoimaan. Vaikka eliöitä on paljon, ja monimutkaisten eliöiden genomit ovat suuria (esim. ihmisen genomissa n. 3,3 miljardia emäsparia, jotka koodaavat noin 30 000 erilaista proteiinia) — niin nämä proteiinit sitten kuitenkin laskostuvat kaikki aika samannäköisiin sykkyröihin, tai 3-ulotteisiin rakenteisiin.
Nämä kolmiulotteiset rakenteet määräävät mitä proteiini tekee ja miten – aivan kuin koneen rakenne määrää mitä kone tekee. Tyypillisesti proteiinit koostuvat erilaisista paikallisista laskoksista eli domeiineista. Nämä domeiinit taas koostuvat pienestä valikoimasta erillaisia perusrakenteita: spiraalille kiertyneistä kierteistä, ja suorina toistensa viereen kiinnityneistä laskoksista sekä erilaisista käännösrakenteista. Kaikki tunnetut domeenityypit voidaan jaotella tuhansiin erilaisiin perheisiin, mutta suurin osa niistä kuuluu vain muutamaan kymmeneen perustyyppiin. Siis kaikki proteiini-laskokset ovat vain variaatioita joistakin harvoista perusteemoista!
Siis, luonto rakentaa paljon vaihtelua vain pienestä valikoimasta rakennuspalikoita, kaikilla tasoilla. Informaatio koodataan neljällä erilaisella nukleotidilla, proteiinit rakennetaan 20 erilaisesta aminohaposta, ja niiden rakenteet laskostuvat vain aika pieneen määrään erilaisia rakenteita. Luonto ei siis käytäkkään mitenkään ”hirvittävän paljon” mielikuvitusta elämän monimuotoisuutta tuottaessaan. Se vain tekee uusia variaatoita samoista vanhoista teemoista. Tämä johtuu siitä että nämä kaikki rakennustarpeet ja -ratkaisut ovat tulleet käyttöön jo hyvin varhain, elämän alkumetreillä. Nuo varsinaiset rakennuspalikat vakiintuivat käyttöö niin tiukasti että ne eivät ole sen jälkeen enää voineet vaihtua. Ja proteiinirakenteiden jatkumo on syntynyt siten että kaikki uudet geenit ovat syntyneet vanhoja, olemassa olevia geenejä kopioimalla, varioimalla ja muuntelemalla.
En tiedä mitä tämä sitten tarkoittaa, noin filosofisesti: Voidaanko ajatella että ”elämällä” (noin yleisempänä ilmiönä) olisi mahdollisuus käyttää loputtoman paljon erilaisia vaihtoehtoja toimivien rakenteiden tuottamiseen – mutta täällä Maa-planeetalla se on (käytännöllisyys- ja helppous-syistä) rajoittautunut tekemään kaiken vain yhdellä ja samalla systeemillä. Olisihan esimerkiksi mahdollista tuottaa loputtoman paljon erilaisia proteiineja – rakennuspalikoita on 20 erilaisesta, ja kun näitä laitetaan jonoon useita satoja peräkkäin, niin vaihtoehtoja olisi todella LOPUTTOMASTI. Muta erilaisia proteiineja ei ole olemassa loputtomasti, vaan hyvin rajallisesti.
Italialainen Luigi Luisi tutkimusryhmineen ihmettelikin, takavuosina, että ovatko vain nämä käytössä olevat proteiinit poikkeuksellisen hyviä, ja olisiko muissa mahdollisissa proteiineissa ehkä ”jotakin vikaa” – vai mistä johtuu että luonto käyttää vain niin pientä repertuaaria, siihen nähden että se voisi käyttää paljon enemmän. He tuottivat keinotekoisesti kaikenlaisia proteiineja mitä ei luonnossa esiinny – kutsuivat niitä ”Never born proteins” – ja halusivat testata että miten nämä proteiinit ”käyttäytyvät”. Ne näyttivät laskostuvan ja käyttäytyvän ihan ”normaalisti” — vaikka tietenkään niillä ei ollut ilman mitään toimivaa rakennetta, sellaisiahan syntyy vain evoluution kautta.
Tämä rakenteiden ja toimintojen samankaltaisuus jatkuu kautta linjan: Esimerkiksi kaikkien korkeampien eläinten aineenvaihdunta ja ruumiinrakenteet ovat hyvin samanlaisia keskenään. Hyvin samankaltaisia ovat jopa genomit – esimekriksi ihmisen ja simpassin genomeissa on eroa vain 1,5 prosenttia,eli yhteensä 15 miljoonaa emästä. Mikä mielenkiintoista, nämäkin erot näyttävät keskittyvät ihan harvojen geenien kohdalle. Katharine Pollard esittelee artikkelissaan What makes us different (Scientific American 22:31-35) että poikkeuksellisen tiheässä näitä muutoksia esiintyy vain kuudessa geenissä: Kaksi niistä säätelee aivojen kehittymistä, yksi säätelee ranteen ja käden kehittymistä, yksi säätelee kasvojen lihasten toimintaa niin että se mahdollistaa puheen muodostuksen, yksi säätelee maitosokerin hajotusta, ja yksi (amylaasi-entsyymin lukuisat lisäkopiot) tärkkelyksen hajotusta suussa. Siinäpä siis nuo tärkeimmät ihmisen ominaisuudet.
Sitten vielä se tekijä joka on auttanut näiden hyödyllisten ominaisuuksien hankkimisessa: sehän on tietysti haasteellinen elämä ja vaikeat ja muuttuvat elinolosuhteet. Useimmiten ilmastonmuutokset: Ensin hapen tulo ilmakehään hävitti pois useimmat vanhat yksisoluiset jotka olivat tottumeet hapettomaan ilmanalaan, ja mahdollisti tehokkaan aineenvaihdunnan ja monisoluisuuden synnyn. Ilmastojen kuivuminen ja kylmeneminen pakotti ihmisen alas puista, savannille. Selviytyminen savannilla, aterioiminen samassa ravintoketjussa leijonien kanssa kehitti pystyssä kävelyn ja puhetaidon. Niukat ravitsemusolot ovat kehittäneet maitosokerin sietokyvyn. Elämä muuttuu vasta sitten kun on pakko, eli kun luonnonvalinta suosii jotakin muuta. Kuten KOSMOS sanoi: krokotiilina on selvstikin hyvä olla – niiden ei ole tarvinnut muuttua 200 miljoonaan vuoteen.
Kiitokset Kirsi pohdiskelevasta otteesta! Varsin mieltä avaavaa.
Ohjelmoijana pisti silmään että käden kehittymistä ohjaa vain yksi geeni. Tämä kuulostaa varsin uskomattomalta. Olen kuullut vastaavaa, että esim. Ebola virus koostuisi seitsemästä geenistä? Silti se on yksi älykkäimmistä viruksista. Tähän tarvittaisiin mielikuvituksen ylittävä pakkausalgoritmi.
Hyvä EK
ei suinkaan – tuon ymmärsit nyt ihan väärin. Ei se ole suinkaan vain se yksi geeni joka ohjaa käden kehitystä – vaan ne jutussa mainitut kuusi geeniä ovat ne joihin keskittyy suhteellisesti ottaen suurin osa ihmisen ja simpanssin genomeiden välisistä eroista. Kun eroavia nukelotideja on yheensä 15 miljoonaa, niin kyllähän niitä tietysti on muuallakin, mutta noiden kuuden geenin kohdalla on merkittävän suuret keskittymät. Niin – ja käden kehitystä ohjaa monet geenit, sekä ihmisellä että simpanssilla. Mutta tuon yhden geenin erilaisuus kertoo että käsi on yksi merkittävä tekijä (aivojen ja puheen tuottamisen lisäksi) joka on erilainen näillä serkuksilla.
Ilmiasua voidaan varmasti muunnella hyvinkin paljon jo lähitulevaisuudessa, jos halutaan. Mutta miten on älykkyyden kanssa. Nerous ja hulluus kulkevat käsikädessä. Pystytäänkö ihmisen älykkyyttä lisäämään (tai vähentämään)geenimuuntelun avulla, sanotaan seuraavan sadan vuoden aikana.
Kun kalan geeni pystytään jo nykyjään siirtämään tomaattiin, niin luulisi, ettei mitään estettä ole älykkyyden muunteluun. Jalostuksen avulla on kautta aikojen yritetty parantaa esim. koirien ominaisuuksia. Tunnetuin seurauksin.
Onkohan minkään eläinlajin älykkyyttä yritetty muunnella geenimanipulaation avulla?
Tuo älykkyyden muokkaaminen keinotekoisesti geenimanipulaation avulla ei kyllä ainakaan vielä onnistu siksi että älykkyys on varmasti kovin monen geenin takana oleva juttu. Hyvänä esimerkkinä siitä onkin nuo kaksi ”ihmiselle tyypillista” aivojen kehitystä säätelevää geeniä – nimittäin ne säätelevät muiden geenien toimintaa. Toinen niistä ilmeneekin vain RNAna, se ei siis tuota itse mitään proteiinia, vaan säätelee (monimutkaisessa verkostossa) muiden geenien ilmenemistasoja. Tällasia herkkiä säätelyverkostoja ei millään pystytä (ainakaan vielä) manipuloimaan.
Mutta jos oikein keinotekoisesti halutaan lisätä älykkyyttä, niin se on sitten koneen ja ihmisen hybridi. Ei taida olla sekään kovinkaan helposti hallittavissa.
Kuitenkin, kuten arveletkin, niin onhan älykkyys jonkin-asteisesti perinnöllistä, niinkuin muutkin ominaisuudet. Mutta toisaalta, se on käsittääkseni kovin ”herkkä juttu”, ja riippuvaista kovin monesta tekijästä – kaikesta siitä mikä vaikuttaa siihen että kasvaako yksilö (ihminen?) tasapainoseksi ja estoitta-toimivaksi, vapaasti luovaksi ja assosioivaksi. Siis kasvatuksesta, koulutuksesta, terveydestä, ravinnosta, elämäntavoista, kulttuurista … Voi olla niinkin että liian helppo elämä ei ruoki eikä motivoi älykkyyden kehittymistä (vaan laiskuutta!), ja että haasteet ja vaikeudet lisäävät tätäkin kykyä. Mutta kovin vaikeissa tai haasteellisissa olosuhteissa ihmisen kaikki älykkyys taas voi hukkua vain siihen selviytymistaisteluun.
Muuten, esimerkinomaisesti: Onhan maailmassa olemassa yksi paljon kovia kokenut kansa joka on aina vaalinut kulttuuriaan ja henkisiä arvojaan, ja joka on tuottanut suhteessa lukumääräänsä poikkeuksellisen paljon nobel-palkintoja, kaikilla aloilla.
Kiinalaiset ovat jo saattaneet peukaloida ihmisalkioiden perimää. Uusi tekniikka toimii hiirillä ja apinoilla, miksipä ei ihmisillä.
”Tutkijat pelkäävät: geenien peukalointi johtaa superihmisten tuottamiseen.” HS 20.03.2015
Tämä ei nyt kovin paljon liity itse asiaan, mutta en malta olla huomauttamatta esimerkinomaisesti että on myös eräs toinen (monen mielestä kovia) kokenut kansa joka on aina vaalinut kulttuuriaan ja henkisiä arvojaan ja joka on tuottanut suhteessa lukumääräänsä(kin) poikkeuksellisen vähän Nobelin palkintoja. En kuitenkaan usko että tästä toisesta esimerkistä kannattaa päätellä juuri mitään, joten unohdetaan se saman tien. Olkoot oloissaan.
Tuota noin, joo. Siis nämä vastakkaiset esimerkit osoittavat että ei ne Nobelit tule pelkästään kovien kokemusten ansiosta. Sen sijaan tämä voisi todistaa sitä että sekä älykkyys – että se puute – -ovat perinnöllisiä. Äääk.
”Muuten, esimerkinomaisesti: Onhan maailmassa olemassa yksi paljon kovia kokenut kansa joka on aina vaalinut kulttuuriaan ja henkisiä arvojaan, ja joka on tuottanut suhteessa lukumääräänsä poikkeuksellisen paljon nobel-palkintoja, kaikilla aloilla.”
Mahtaako Kirsi tarkoittaa tuolla kommentilla Ruotsia, jolla on väkilukuun suhteutettuna eniten nobel-palkittuja? Jos tarkoittaa, mitä tarkoittaa luonnehdinta ”kovia kokenut kansa”? Ruotsihan on historian saatossa yksi parhaiten sotien jaloista säästynyt maa. Myös ”kotikenttäetu” vaikuttanee jonkin verran ruotsalaisten nobelistien määrään.
USA on kerännyt absoluuttisesti eniten Nobel-palkintoja, mutta se ei kerro niinkään jenkkien älykkyydestä, vaan vauraudesta ja tieteelliseen tutkimukseen varatun rahoituksen suuruudesta.
tässä vastauksena suora lainaus wikipediasta:
The Nobel Prize is an annual, international prize first awarded in 1901 for achievements in Physics, Chemistry, Physiology or Medicine, Literature, and Peace. An associated prize in Economics has been awarded since 1969.[1] Nobel Prizes have been awarded to over 850 individuals,[2] of whom at least 22% (without peace prize over 24%) were Jews, although Jews comprise less than 0.2% of the world’s population[3] (or 1 in every 500 people). Overall, Jews have won a total of 41% of all the Nobel Prizes in economics, 28% of medicine, 26% of Physics, 19% of Chemistry, 13% of Literature and 9% of all peace awards.[4]
Jews have been recipients of all six awards. The first Jewish recipient, Adolf von Baeyer, was awarded the prize in Chemistry in 1905. As of 2013, the most recent Jewish recipients were James Rothman and Randy Schekman (Medicine); Arieh Warshel, Michael Levitt and Martin Karplus (Chemistry); and François Englert (Physics), all in 2013.
Jewish laureates Elie Wiesel and Imre Kertész survived the extermination camps during the Holocaust,[5] while François Englert survived by being hidden in orphanages and children’s homes.[6] Others, such as Walter Kohn, Otto Stern, Albert Einstein, Hans Krebs and Martin Karplus had to flee Nazi Germany to avoid persecution.[7][8][9] Still others, including Rita Levi-Montalcini, Herbert Hauptman, Robert Furchgott, Arthur Kornberg, and Jerome Karle experienced significant antisemitism in their careers.[8][10]
The oldest person ever to receive a Nobel Prize was Leonid Hurwicz, a Polish-American Jew who received the 2007 prize in Economics when he was 90 years old.[11]
Korrelaatio juutalaisuuden ja nobel-palkittujen välillä on siis merkittävän suuri! Mitä siitä sitten voineekaan päätellä…