Helsingin yliopiston tutkijat kaipaavat apuasi.

Genetiikan tutkimusryhmässä on meneillään tutkimus, jossa kartoitetaan koirien käyttäytymistä. Tutkimukseen osallistuminen tapahtuu yksinkertaiseen nettikyselyyn vastaamalla.

Kyselyn tavoite on kartoittaa kokemuksia koirien taipumuksista ja reaktioista eri tilanteissa. Kyselyllä selvitetään mitkä asiat vaikuttavat esimerkiksi suhtautumiseen koviin ääniin, vieraisiin ihmisiin tai uusiin tilanteisiin. Kysely soveltuu kaikille koirille ja roduille, riippumatta koiran luonteesta tai iästä.

Kaikkien kyselyyn vastanneiden kesken arvotaan kuukausittain 50 € lahjakortti. Lisäksi koirien omistajat saavat mahdolliset geenilöytöjen myötä syntyvät tulokset käyttöönsä ilman korvausta.

Vinkkaathan tutkimuksesta kaikille koirallisille kavereillekin! Kyselyastauksia uupuu nimittäin vielä paljon, ihan kaikilta roduilta. Tilastoja johtavalle suomenlapinkoiralle niitä tarvitaan enää vain 100, mutta hännänhuippuna kulkevalta jämtlanninpystykorvalta niitä puuttuu vielä yli 600!

Jokaisen rodun osanottajia tarvittaisiin 400–650 kappaletta, jotta analyysi olisi tilastollisesti luotettava ja rotujen tiedot keskenään vertailukelpoisia. Alla esimerkkinä muutaman suositun rodun aineiston tilanne (tumma osuus) elokuun 2016 alussa.

Mikä rotu saa tavoitteen täyteen ensimmäisenä?

Ongelmana hiukkasissa ja monissa muissa nykyfysiikan löydöissä – kuten vaikkapa painovoima-aalloissa – on se, että niitä ei voi nähdä ja tutkia kuten vaikkapa perunaa tai planeettaa. 

Ne voidaan vain havaita epäsuorasti, erilaisista havaintosignaaleista päättelemällä. Havainnon tekeminen vaatii siten paitsi paljon supertarkkoja havaintoja, niin myös massiivista havaintotiedon käsittelyä, jolloin "huonoja" havaintoja yksinkertaisesti jätetään huomioimatta ja "hyviä" havaintoja analysoidaan tietokoneilla ja algoritmeilla mitä erilaisimmilla tavoilla. Kun tuloksena oleva tieto osuu teoreettisesti laskettuun malliin siitä millainen havainnon tulisi olla, voidaan sanoa, että on tehty havainto. 

"Havainnon tekeminen" tarkoittaa siksi paljon tilastotieteellistä laskentaa, jolla havaitut merkit uudesta löydöstä voidaan todistaa tai osoittaa todennäköisemmin joksikin muuksi asiaksi.

Näin on käynyt nyt uuden hiukkasen kanssa. Ensimmäisen kerran uudesta superraskaasta alkeishiukkasesta huhuttiin joulukuussa 2015, kun Euroopan hiukkastutkimuskeskus CERNin ATLAS- ja CMS-koeasemien tutkimusryhmät kertoivat havainneensa merkkejä energialtaan noin 750 GeV (gigaelektronivolttia) olevasta hiukkasesta. Havainnoissa oli enemmän fotonipareja kuin nykyinen ns. standardimalli ennustaa.

Kartta Grönlannin jäätikön pohjan varmasta sulamisasteesta on valmistunut. Kyse on ensimmäisestä kerrasta, kun tällainen kartta on tehty. Aiemmat tiedot jäätikön pohjan tilasta ovat perustuneet vain muutamiin pohjalle asti porattuihin kairausnäytteisiin.

Tutkimuksessa käytettiin hyväksi useita suoria ja epäsuoria tietoja jään toiminnasta.

Visuaalisin tulos on oheinen kartta. Alueet, joilla kaikki mallit ovat samaa mieltä pohjan tilasta, on merkitty sinisellä ja punaisella. Ristiriitaiset seudut - noin kolmannes koko jäätiköstä - on jätetty harmaiksi. Tärkein havainto oli, että massiiviset jäävirrat Grönlannin koillis- ja lounaisosissa ovat lähes kokonaan sulapohjaisia.

Tutkimuksen pohjalla olivat kahdeksan erilaisen tietokonemallinnuksen ennusteet jäätikön pohjan lämpötilasta. Nämä yhdistettiin suoriin havaintoihin jään liikkeistä. Lentokoneesta tehty tutkaus läpäisee jään ja paljastaa, millä alueilla pohja sulaa erityisen nopeasti. Satelliittiaineistosta taas erottuu, kuinka vauhdikkaasti jään pintakerrokset liikkuvat – kuivapohjainen jäätikkö nimittäin ei voi liikkua läheskään yhtä nopeasti kuin liukkaalla pohjalla liukuva. Viimeisenä silauksena tutkimukseen liitettiin analyysi jään pinnanmuodoista: Paksunkin jäätikön alla olevat esteet ja etenkin jään nopea liike pakkaavat jäätä epätasaisiksi ja rosoisiksi muodostumiksi.

Kaskelotti on tiettävästi suurin planeetallamme ikinä eläneistä pedoista. Suurimpien yksilöiden pituus on yli 20 metriä ja massa 40 tonnin luokkaa.

Vastikään julkaistu kansainvälinen tutkimus on osoittanut, että kaikki nykyään elävät kaskelotit periytyvät yhdestä ainoasta naaraasta. Lajin perimän on jo pitkään tiedetty olevan hyvin kapea, mutta nyt tehty löytö ylitti kaikki oletukset.

Tutkimuksessa perehdyttiin yli 1500 valasyksilön perimään. Aineistoa on kattavasti kaikkialta lajin esiintymisalueelta. Koko kannan määräksi arvioidaan satoja tuhansia.

Kaikkien kaskelottien esiäiti, jonka tutkijat ovat ristineet Evaksi, eli alle 80000 vuotta sitten, viimeisen jääkauden aikaan. Evan perimä levisi yhdessä rysäyksessä lähes räjähdysmäisesti. Arvio perustuu mitokondrio-DNA:ssa (mt-DNA) tapahtuneisiin pieniin ja hitaisiin muutoksiin.

Nyt tehty havainto on erityisen mystinen, koska kaskelotti on niin sanottu kosmopoliittilaji, eli niitä esiintyy ympäri maailman kaikkia meriä (kartta alla). Evan perimän on siis täytynyt olla paljon muiden naaraiden perimää edullisempi ja erittäin nopea leviämään, jotta sen on onnistunut saavuttaa ja vallata koko populaatio.

Juttu jatkuu kartan jälkeen.

Kansainvälinen teoreettisen ja sovelletun kemian liitto (International Union of Pure and Applied Chemistry, eli IUPAC) julkisti nimiehdotuksensa neljälle vastikään löydetylle uudelle alkuaineelle.

Hyperraskaat alkuaineet 113, 115, 117 ja 118 on tunnettu tähän saakka vain väliaikaisilla, niiden latinankielisillä numeronimillä, mutta nyt ne ovat saamassa kunnolliset nimet. 

Nimiehdotukset on saatu Japanista Venäjältä ja Yhdysvalloista, eli maista, missä uudet alkuaineet löydettiin. Niissä ei ole mitään yllätyksiä, sillä perinteisen nimeämistavan johdosta mm. julkisuudessa kovasti ollut idea yhden raskaan raudan nimeämiseksi Motörheadin edesmenneen laulajan Lemmyn kunniaksi ei mennyt edes alkukäsittelyyn. 

IUPAC nimittäin hyväksyy nimiksi vain mytologian, mineraalien, paikkojen, alkuaineiden ominaisuuksien tai tutkijoiden mukaan tehtyjä nimiehdotuksia.

Alkuaineen 113 nimeksi japanilaisen RIKEN-tutkimuslaitoksen väki ehdottaa yksinkertaisesti nihoniumia (Nh), koska Nihon on Japanin japaninkielinen nimi.

Alkuaineet 115 ja 117 löydettiin venäläisen Dubnan tutkimuskeskuksen ja yhdysvaltalaisten Oak Ridgen kansallisen laboratorion, Vanderbilt-yliopiston sekä Lawrence Livermoren kansallisen laboratorion (LLNL) yhteistyönä, ja näiden laitosten yhteinen ehdotus nimiksi on moscovium (Mc) ja tennessine (Ts). Taustalla ovat luonnollisesti Moskovan kaupunki ja Tennesseen osavaltio Yhdysvalloissa.

Tennessee on otettu mukaan oletettavasti siksi, että Oak Ridge ja Vandenbilt sijaitsevat siellä, ja LLNL on jo eri muodoissa mukana useassa alkuaineessa (muun muassa 116, eli livermorium).

Ja numero 118 saa nimensä venäläisen fyysikon Juri Oganessianin mukaan: siitä tulee oganesson (Og).

Kyseessä on toistaiseksi virallisesti vain ehdotus, mutta on hyvin todennäköistä, että viisi kuukautta kestävän julkisen kuulemisen jälkeen IUPAC lisää nimet virallisestikin jaksollisen järjestelmän seitsemännelle riville, joka tulee näin täyteen.

Aerobiologian yksikön vuodesta 1974 asti keräämän siitepölydatan avaaminen on kansainvälisesti ainutlaatuista. Siitepölydata avataan nyt ensimmäistä kertaa vapaasti kaikkien käyttöön, aiemmin esimerkiksi Euroopan siitepölydatapankista sitä on luovutettu tapauskohtaisesti tutkimuksiin ja muihin tarkoituksiin, kaupallisiin tarkoituksiin vain maksua vastaan.

"Halusimme kokeilla erityyppistä lähestymistapaa", kertoo aerobiologian yksikön johtaja Annika Saarto ja jatkaa: "Näin voi syntyä uusia oivalluksia ja hyödyntämistapoja, joita ei tähän mennessä ole edes osattu ajatella".

Aerobiologian yksikkö on kerännyt siitepölydataa vuodesta 1974. Siitepölyhavaintoja kerätään yhdeksästä keräyspisteestä ympäri Suomen.

Nyt avattu data on kerätty Turun keräyspisteestä. Yksikön keräämiä aikasarjoja on käytetty muun muassa Ilmatieteen laitoksen, Turun yliopiston ja European Aeroallergy Network -verkoston yhteistyönä kehittämissä eri siitepölytyyppien leviämismalleissa.

Aiemmin tänä vuonna aerobiologian yksikkö ja Ilmatieteen laitos avasivat Tekesin rahoittamassa yhteishankkeessa Norkko-siitepölytiedotuspalvelun, joka tuottaa maailman tarkimpia siitepölyennusteita. 

Ensimmäisiä askelia tuoreen datapolitiikan toteuttamisessa

Siitepölydatan avaaminen toteuttaa käytännössä Turun yliopiston datapolitiikkaa, jonka tavoitteena on edistää tutkimusaineistojen vapaata saatavuutta ja hyödyntämistä. Yliopisto painottaa avointa tiedettä uudessa strategiassaan. 

Data avattiin sveitsiläisessä Zenodo-arkistossa, joka on myös opetus- ja kulttuuriministeriön tukeman Avoin tiede ja tutkimus (ATT) -hankkeen suosittelema. 

"Siitepölydata avattiin datapolitiikan pilottiprojektina", kertoo pilotin käynnistyksessä aktiivisesti mukana ollut lakimies Liisa Ewart Turun yliopiston tutkimuspalveluista.

"Datapolitiikan valmistellut projektiryhmä halusi pilotoida datan avaamista luotettavan, kansainvälisen ja arvostetun arkiston kanssa"

Siitepölydata on merkitty lisenssillä, jolla sitä voi vapaasi katsella, jakaa, muokata, levittää ja käyttää kaupallisesti, kunhan mainitsee datan tekijän nimen. 

"Dataan viitataan samalla tavalla kuin tutkimusjulkaisuihin. Tutkimusdatan avaaminen muiden käyttöön huomioidaankin yhä useammin tutkijan meriittinä", kertoo Turun ylipiston kirjaston palvelupäällikkö Jukka Rantasaari, joka oli mukana datapolitiikan valmistelleessa projektiryhmässä. 

Juttu on käytännössä suoraan lainattu Turun yliopiston tiedote.
Kuva: Marjatta / Flickr

Tutankhamonin hauta on Egyptin faaraoiden viimeisistä leposijoista ehkä se kaikkein tunnetuin ja parhaiten säilynyt. Muumioidun faaraon seuraksi oli jätetty monia esineitä, jotka olivat vieläpä säästyneet haudanryöstäjiltäkin.

Haudasta löytyi yksi erittäin outo esine: kultakahvainen rautatikari. Otsikkokuvassa se komeilee täyskultaisen kollegansa vieressä.

Rautatikari on outo, sillä tuon ajan Egyptissä ei rautaa työstetty.

Tikarin alkuperästä on väännetty kättä jo pitkään. Yksi mahdollisuus on, että se oli kenties peräisin heettiläisiltä. Tuo nykyisen Turkin alueella asustanut kansa oli jo pitkään työstänyt rautaesineitä. Toisen idean mukaan -- joka ei tosin sulje heettiläisiä pois -- kyse oli meteoriittiraudasta.

Nyt alkuperäongelma on ainakin osittain ratkaistu, kiitos italialais-egyptiläisen tutkijaryhmän. He analysoivat tikaria röntgenspektrometrillä ja vertasivat sen koostumusta metallinäytteisiin, joihin kuului 11 meteoriittia ja 11 maanpäällistä teräsnäytettä.

Ilmastomme lämpenee. Vaikka paikallisia eroja lämpenemisessä onkin, ja tarkkaan katsoen taustakohina on melkoista, on yleinen trendi selkeästi kuumenemaan päin. Tämän näkee lämpötilamittauksista, joissa paikalliset erot ja jopa vuodenajat tasoittuvat.

Kuten kaikissa monimutkaisissa asioissa, asian visualisointi on ongelmallista. Maaliskuussa avointa ilmastotutkimusta edistävän Climate Lab Bookin sivuille ladattiin oivaltava animaatio, jossa planeetan kuukausittainen keskilämpötila kehittyy kiertävänä spiraalina. Lähtövuosi on 1850, josta alkaen ilmaston yleislämpötiloja voidaan katsoa mitatun jokseenkin luotettavasti.

Nyt kuvasta on julkaistu päivitettykin versio Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskuksen toimesta. Kuvasta näkee, kuinka lämpötilakäyrä jatkaisi kulkuaan vuosisadan loppua kohden, mikäli mitään ei tehdä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi, eli "business as usual" -skenaariossa.

Kuvasta on saatavilla pieni, keskikokoinen ja suuri versio.

Lumoavaa, mutta karmaisevaa. Koska kyse on keskilämpötiloista, todelliset vaihtelut voivat olla paikallisesti paljon kuvattua suurempiakin. Lämpötilan kasvu tuo mukanaan myös yleistyviä sään ääri-ilmiöitä sekä muita ei-toivottuja lieveilmiöitä. Muutos tulee vaikuttamaan voimakkaasti 7–10 miljardin ihmisen elämään, puhumattakaan kaikista muista eliöistä (joista nuo ihmiset tietystikin ovat riippuvaisia).

Mitä lämpenemiselle pitäisi sitten tehdä? "Mitä" ei oikeastaan ole enää minkäänlainen ongelma, sillä CO₂-päästöjen vähentämistavoite on ollut selvillä jo vuosikymmeniä. "Kuinka" on se oikea kysymys, alakategoriana myös "milloin". Aika näyttää, tehdäänkö Pariisin ilmastokokouksen päätöksen mukaisia toimia, vai jääkö päätöslauselma sanahelinäksi. Sen mukaan lämpeneminen pysäytettäisiin puolentoista asteen tienoille – siihen, missä melkein ollaan jo vuonna 2016.

Animaatiosta uutisoi aiemmin ainakin ilmastoasioihin erikoistunut uutissivusto Climate Central.

Kuvat: Ed Hawkins (Reading University) / Jay Alder (USGS)

Päivän kuvana on kemiasta tuttu jaksollinen järjestelmä, johon alkuaineet on luokiteltu ominaisuuksiensa mukaan. Versio on tosin hieman erikoinen, sillä kuvaan on ympätty jokaisen alkuaineen ikioma sormenjälki. Emissiospektri.

Kuvan spektrit tosin kattavat vain näkyvän valon alueen, mutta sekin riittää. Kahta samanlaista ei ole. Viivojen paikka, voimakkuus ja leveys kertovat suoraan, mistä aineesta on kyse.

Oudon aineen tarkka koostumus voidaan selvittää käytännössä varmasti kahdella tavalla. Yksi on kemialliset reaktiot tunnettujen aineiden kuten veden, ilman, happojen tms kanssa. Varmempi keino on kuitenkin selvittää oudon aineen säteilyspektri.

Emissiospektrin saa näkyviin lämmittämällä ainetta. Lisäenergian avulla aineen elektronit siirtyvät ylemmille viritystasoille, ja palatessaan alkuperäisille paikoilleen säteilevät sähkömagneettista säteilyä. Koska jokaisella aineella on oma tarkka määränsä elektroneja, jokainen säteilee omalla tavallaan. Spektri saadaan avattua tulkintakelpoiseksi spektrometrin avulla.

Esimerkiksi vedyltä (vasemmalla ylhäällä) voidaan erottaa näkyvän valon alueelta neljä viivaa, violetista punaiseen.

Vedyn näkyvät aallonpituudet ovat 410.2, 434.1, 486.2 ja 656.3 nanometriä. Balmerin sarjaksi kutsuttuun listaan kuuluu myös neljä ihmissilmälle näkymätöntä ultravioletin puolelle jäävää aallonpituutta (364.6, 383.5, 388.9 ja 397.0 nm). Ja vedyltä löytyy toki muitakin emissioviivasarjoja kuin Balmerin – huolimatta siitä että sillä on vain yksi ainokainen paikkaansa vaihtava elektroni.

Puhtaan spektrikuvan ilman aineiden nimiä voi ladata Field Tested Systemsin sivuilta. Kannattaa humata, että tästä jaksollisesta järjestelmästä puuttuu muutamia hyvin raskaita ja radioaktiivisia alkuaineita.

Otsikkokuva: Field Tested Systems / Stephen Shawl

Kyseessä on yksi niin sanotun synkrotronisäteilyn sovelluksista. Eri puolilla maailmaa on kompakteja hiukkaskiihdyttimiä, joilla ei yleisesti tunnettuun tapaan tutkita alkeishiukkasia, vaan joilla yksinkertaisesti kiihdytetään hiukkasia, jitka tuottavat sähkömagneettista säteilyä rinkulassa nopeasti lentäessään ja voimakkaiden sähkömagneettien kääntäessä koko ajan niiden lentorataa.

Kiihdyttimestä ja sen käytöstä riippuen tuloksena on erittäin voimakasta infrapuna-, ultravioletti- tai röntgensäteilyä, jota voidaan käyttää mm. läpivalaisuun ja ikään kuin mikroskopiaan.

Menetelmää käytetään paljon lääketutkimuksessa ja biologiassa, koska sillä voidaan esimerkiksi tutkia (vähän aikaa) eläviä soluja toiminnassa tai molekyylejä.

Erityisen paljon näitä supervoimakkaita "valonlähteitä" käytetään materiaalifysiikassa, ja päivän kuva liittyy juuri tähän: Yhdysvaltain Argonnen kansallisen laboratorion tutkijat Fikile Brushett, Xianghui Xiao ja Lynn Trahey ovat tutkineet laboratoriossaan olevalla maailman voimakkaimmalla "valonlähteellä" eri metallien ja metallista tehtyjen seosten sisäistä rakennetta tutkimuksessaan, jonka tarkoituksena on kehittää parempia akkuja mm. tulevaisuuden sähköautoihin.

Kuvan kohde on noin viiden eurosentin kolikon kokoinen ja tarvittavan röntgensäteilyn tuottamiseen käytettiin suurta synkrotronia, joka sijaitsee Chicagon luona. Lähin vastaava laite on Ruotsissa, Lundissa, ja voimakkain eurooppalaislaite on Pariisin luona sijaitseva SOLEIL (lyhenne, joka on myös ranskan kielen sana "Aurinko"). Nyt kesäkuussa Lundissa otetaan käyttöön uusi synkrotroni, MAXIV, josta tulee Euroopan ärein.

Kuva: Argonne National Laboratory