Fossiilit kävivät avaruudessa

Avaruudessa käynyt fossiili ja todistus lennosta
Avaruudessa käynyt fossiili ja todistus lennosta

Kaksi 56 miljoonaa vuotta vanhaa leukaluuta ja ammoisen etanan kuori kävivät 105 kilometrin korkeudessa viime elokuussa tehdyllä New Shepard -aluksen avaruushyppäislennolla NS-26. 

Blue Originin New Shepard -raketti ja avaruusalus tekivät edellisen hyppäyslentonsa juuri ja juuri avaruuden puolelle 4. helmikuuta 2025. Kyseessä oli miehittämätön lento, jonka kyydissä oli tutkimuslaitteita.

Kolme lentoa aikaisemmin, elokuun 29. päivänä 2024, oli kyydissä kuitenkin jotain hyvin erikoislaatuista: fossiileita. 

Lennon miehistöön kuului paitsi 21-vuotias Pohjois-Carolinan yliopiston opiskelija Karsen Kitchen, nuorin virallisesti avaruuden puolella käynyt nainen, niin myös Floridan yliopiston proferssori Rob Ferl.

Ferl on geenitutkija, joka on selvitellyt pitkään kiihtyvyyden ja mikropainovoiman vaikutuksia kasveihin.

Hän on ollut Floridan yliopiston professori vuodesta 1980 ja toimii tällä hetkellä UF Astraeus Space Instituten johtajana. Vaikka hän on innokas lentäjä, Ferlillä on kova korkean paikan kammo. Kuten monille korkeanpaikankammoisille lentäjille, ei koneessa oleminen ja lentäminen ole lainkaan haastavaa, mutta varsin absurdit lentämiseen liittyvät asiat saattavat olla: Fern kertoo Floridan yliopiston tiedotteessa, että hänen avaruusmatkansa vaikein osa oli lyhyt kävely laukaisualustalta rakettiin parikymmentä metriä korkealla olevan rampin päällä.

"Olin huolissani siitä, että kävely ramppia pitkin kapseliin saisi minut hermostumaan, ja se oli aika lähellä", Ferl kertoo.

Miehistä laukaisualustalla

NS-26 -lennon osanottajat laukaisualustalla. Ramppi tästä avaruusalukseen oli samanlaista ritilää kuin tässä. Ferl on kuvassa takana keskellä. Kuva: Blue Origin.

 

Ferlillä oli avaruuslennolla näytteenottoputkia, jotka sisälsivät pieniä kasveja ja jotka oli kiinnitetty hänen pukunsa jalkoihinsa tarranauhalla. 

Laukaisun, huippukohdan ja laskeutumisen aikana hän painoi kunkin putken kiinnitettyjä mäntiä, jotka vapauttivat kiinnitysaineen, joka kemiallisesti jäädytti jokaisen kasvin solutasolla. Myöhemmin, kun hän oli palannut Maahan, hän analysoi erot kolmen ryhmän välillä. 

Ferl oli liittynyt mukaan lennolle virallisesti tätä tehtävää tekemään – ensimmäisenä Nasan tukemana tutkijana – mutta luonnollisesti hän oli itsekin innoissan kokemuksesta.

"Kuvittele olevasi merentutkija, joka ei ole koskaan ollut veneessä, tai joku, joka tutkii metsiä mutta ei ole koskaan koskenutkaan puuhun, tai paleontologi, joka ei ole koskaan löytänyt fossiilia. Olen ollut avaruusbiologi 25 vuotta. Nyt olen vihdoin ollut avaruudessa."

Omien näytteidensä lisäksi Ferl halusi jakaa matkansa muiden yliopiston tutkijoiden kanssa.

Siten mukaan pääsi myös kaksi 56 miljoonaa vuotta vanhaa leukaluuta ja pleistoseenikauden jääkausia edeltäneellä ajalla eläneen petoetanan kuorta.

Fossiilit olivat peräisin Floridan luonnonhistoriallisesta museosta. Jon Bloch, selkärankaisten paleontologian kuraattori, ja Roger Portell, selkärangattomien paleontologian kokoelman johtaja valitsivan avaruuskeikalle päässeet fossiilit.

 

Fossiilien piti olla pieniä, mutta Bloch halusi myös jotain merkittävää, ainutlaatuista. Siksi hän rajasi valintansa  selkärankaisten paleontologian kokoelmassa olevien yli 1,5 miljoonan näytteen joukosta lyhyeen, mutta merkittävään vaiheeseen Maan historiassa. 

Paleoseenia seurannut eoseenin ensimmäinen vaihe noin 48 – 56 miljoonaa vuotta sitten oli noin 200 000 vuotta kestänyt globaalin lämpenemisen jakso, joka tunnetaan epätavallisen pienistä eläimistä.

"Se oli intensiivinen aika, joka vastaa sitä, mitä ennustamme nykyiselle ilmastonmuutokselle, paitsi että nyt lämpeneminen tapahtuu paljon nopeammin", hän sanoi.

Maailmanlaajuiset lämpötilat nousivat 5–8 celsiusastetta tämän pari sataa tuhatta vuotta kestäneen termisen häiriön aikana. Jopa 50 % meren mikro-organismeista kuoli sukupuuttoon, kun maailman valtameret happamoituivat. 

Maalla nisäkkäät selvisivät sukupuuttoaallosta vähemmillä menetyksillä, koska evoluutio muokkasi niistä pienempiä. Kun esine kutistuu, sen tilavuus pienenee enemmän kuin sen pinta-ala. Tämä helpottaa pienempien eläinten lämmön haihduttamista verrattuna suurempiin.

Jotkut lajit kutistuivat jopa 30 % alkuperäisestä koostaan eoseenin alkurykäyksen lämpömaksimin aikana. 

Maailman ensimmäinen kädellinen oli Teilhardina, joka olisi mahtunut nykyihmisen kädelle seisomaan. Palanen sellaista piipahti avaruudessa. Kuva: Florida Museum / Jeff Gage.

 

Bloch valitsi mukaan myös varhaisimman tunnetun hevosen Sifrhippus sandraen fossiilipalasen. Hevonen painoi todennäköisesti vain 8,5 kiloa, eli ponikin on siihen verrattuna jättiläinen. Kuva: Florida Museum / Jeff Gage.

 

Portell, joka on paleontologiksi päätynyt ravintolapäällikkö ja pankkiiri, otti hieman erilaisen lähestymistavan fossiilin valinnassa.

"Yritin ajatella jotain avaruuteen liittyvää, kuten tähtikuoria ja kuuetanoita", hän sanoi.

Portell päätyi 2,9 miljoonaa vuotta vanhaan kuuetanaan osittain tämän ryhmän oudon ja kiehtovan luonnonhistorian vuoksi.

 

Fossiileita on ollut aikaisemminkin avaruudessa: pieniä fossiileja lepakoista, useista dinosauruksista, crinoidista, hominidista ja trilobiitista on kiikutettu avaruuteen ja takaisin.

Kyseessä oli kuitenkin ensimmäinen kerta, kun fossiileita oli mukana tällaisella suborbitaalisella hyppäyslennolla juur avaruuden puolelle. Tieteellistä iloa tällaisesta ei ole, mutta muuta iloa sen edestäkin!

Juttu perustuu Museum of Floridan tiedotteeseen ja kuviin.

Karvojen takaa löytyy suomuinen lisko

Parta-agama
Parta-agama

Kalalla on suomuja, linnuilla höyheniä ja nisälläillä on kaikenlaisia karvoja. Tuore tutkimus osoittaa, että näillä kaikilla on yhteinen matelijaesi-isä.

Nisäkkäiden karvat ja lintujen höyhenet ovat kehittyneet samanlaisesta varhaiskehityksen rakenteesta, plakodista. Siinä pintasolukko paksuuntuu pylväsmäisten ja hitaasti jakautuvien solujen vuoksi.

Karvojen ja höyhenten yhtäläinen varhaiskehitys on hämmentänyt kehitysbiologeja jo pitkään, koska linnut ja nisäkkäät kehittyivät eri matelijalinjoista, eivätkä matelijoiden suomut kuitenkaan aiempien tutkimusten mukaan olisi syntyneet vastaavanlaisesta rakenteesta. Tämä viittaisi siihen, että lintujen ja nisäkkäiden plakodirakenne on kehittynyt itsenäisesti evoluution myötä.

Ryhmänjohtaja Nicolas Di-Poi Helsingin yliopiston Biotekniikan instituutista yhdessä Geneven yliopiston professori Michel C. Milinkovitchin kanssa on nyt kuitenkin osoittanut, että matelijoiden suomut kehittyvät aivan samanlaisesta rakenteesta ja samanlaisin molekulaarisin mekanismein kuin höyhenet ja karvatkin.

“Näyttää siis siltä, että erilaisesta ulkonäöstään huolimatta sekä suomut, höyhenet että karvat kehittyivät yhteisen matelijaesi-isän suomuista”, Nicolas Di-Poï sanoo.

Science Advances -julkaisussa ilmestyneessä tutkimuksessaan Di-Poi ja Milinkovitch tutkivat myös parta-agamaliskojen suomutonta muunnosta. He havaitsivat, että näiden liskojen eriskummallinen ulkonäkö johtuu EDA-geenin mutaatiosta. Saman geenin mutaatiot aiheuttavat ihmisillä ja hiirillä merkittäviä häiriöitä hampaiden, rauhasten ja karvojen kehityksessä.

Otsikkokuvassa on parta-agama (Pogona vitticeps), joka on eräs tutkimuksessa käytetty ennen liskolaji.

Juttu perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen.

Ekologin yövuoro

Sarja turkijoista työssään jatkuu tänään Turun yliopiston ekologilla.

Ekologit Kati Miettinen ja Marja-Katariina Haatanen sonnustautuvat otsikkokuvassa huomioliivein ja otsalampuin lämpimänä elokuisena iltana Turun Vienolassa. Pitkä antenni ja vastaanotin rekisteröivät pantaeläinten liikkeitä. Nyt ollaan supikoirien jalanjäljillä.

"Tämä on vähän samanlaista kuin lapsuuden lämpenee, lämpenee -leikki," nauraa Miettinen. 

"Menemme sinne, missä signaali piippaa voimakkaimmin."

Kati Miettinen on viettänyt kymmeniä öitä radiopannoitetun supikoirapariskunnan  – Hamamatin ja Vesan – liikkeitä tarkkaillen. Nyt tehtävänä on Hamamatin iltapaikannus. Miettinen asettaa korvilleen nappikuulokkeet ja kääntää vastaanottimen Hamamatia seuraavalle kanavalle. Signaali kuuluu heti. Myös Vesa on linjoilla.

Miettinen on kesästä 2009 lähtien pannoittanut eri puolilla Turun kaupunkialuetta kettuja, mäyriä, supikoiria ja kotikissoja – kissat omistajiensa luvalla. Pannoitusprojekti on tarkoittanut unettomia kesäöitä radiosignaaleja kuunnellen ja karttapisteitä merkiten. Tutkija on ollut liikkeellä keskimäärin kolmena yönä viikossa.

"Eläimistä otetaan sekä ilta- että aamupaikannuksia. Iltapaikannukset otetaan kymmenen ja kahden välillä ja aamupaikannukset kahden ja kuuden välillä. Yleensä supikoirat ovat hyvin arkoja, joten näköhavaintoa emme useinkaan saa. Viime yönä kuulin, kuinka Hamamat mussutti marjoja tai omenia ihan lähistölläni."

Eläinten elinympäristön käytöstä on paljon tietoa maaseudulta, mutta kaupungissa eläinten käyttäytyminen muuttuu. Ekologisten teorioiden mukaan kaupungissa saattaa olla tiheämmät nisäkäskannat, mikä olisi esimerkiksi tautien leviämisen kannalta vaarallista.

Miettinen onkin supikoirien ohella tutkinut muun muassa kotikissan elinympäristön käyttöä kaupungissa ja laatinut skenaarion siitä, mitä tapahtuisi vesikauhun, eli rabieksen saapuessa Turkuun.

Supikoiran vessoja

Kaupunkialueella liikkuvien nisäkkäisen ulostenäytteistä saadaan arvokasta tietoa eläinten ravinnosta. Niinpä Miettinen on kouluttanut labradorinnoutaja Pigin etsimään maastosta ketun ja supikoiran ulosteita.

Supikoiran ulosteiden löytäminen on vielä helppoa ihmisellekin, koska eläimet käyttävät aina samoja käymäläpaikkoja. Ketun ulosteen erottaminen koirankakasta taas vaatii todella tarkkoja silmiä – tai nenää.

Ekologin työ on Miettiselle kutsumusammatti.

"En edelleenkään osaa sanoa, että lähtisin töihin. Tämä on elämäntapa, jossa harrastus ja työ sekoittuvat."

Juttu on lainattu Turun yliopiston nettisivuilta.