 |
 |
||||||||||||||||||
|
> Luonnonystävät tukevat tiedettä merkittävällä lahjoituksella > Kauppiaitten Jäälinmajasäätiö lahjoitti Oulun yliopistorahastoon 80 000 euroa > Lahjoitusten tahti tiivistyy > Varainhankintakampanja tuotti tieteelle yli 33 miljoonaa
Keräyslupanumero:
|
KUUKAUDEN TUTKIJATANJA PYHÄJÄRVI, filosofian tohtori Lajien syntyä etsitään nyt perimästä Charles Darwinin ihmisen maailmankuvan muuttaneen teoksen Lajien synty ilmestymisestä ensimmäisen kerran on 24. marraskuuta kulunut 150 vuotta. Darwin tutki luontoa, kasveja ja eläimiä, niiden ulkoasun perusteella ja julkaisi mullistavan ajatuksensa evoluutiosta kirjassaan vuonna 1859. Nykyisin tutkijoilla on käytössään uudet menetelmät selvittää evoluution perustaa. Yksi lajien syntyä etsivä tutkija on filosofian tohtori Tanja Pyhäjärvi Oulun yliopiston biologian laitoksesta perinnöllisyystieteen alalta. Evoluutiogenetiikan tutkijana hän tarkastelee kasvien genomia eli perimää, josta voidaan geeni- ja molekyylitasolla löytää kohtia, jotka osoittavat evoluutioon liittyvän luonnonvalinnan vaikutuksia. ”Yksi tapa tutkia aihetta on selvittää muista erillään kasvaneen kasvilajin ryhmän eli populaation perimää. Sopeutuminen esimerkiksi erilaisiin kasvuolosuhteisiin näkyy perimässä molekyylitasolla”, Pyhäjärvi kertoo. Tanja Pyhäjärvi tutki vuonna 2008 valmistuneessa väitöskirjassaan pohjoisten mäntypopulaatioiden muinaishistoriaa. Tutkimuksen päätulos oli, että viime jääkauden jälkeiset ja jopa sitä ennen tapahtuneet olosuhteiden muutokset voidaan nähdä pohjoisten mänty-yksilöiden välisissä DNA-molekyylien eroissa. ”Perimästä voidaan nähdä muun muassa kasvien leviäminen, sukulaisuus ja populaation koon muutokset eli selvittää lajin populaatiohistoria. Männyn perimän avulla voidaan nähdä hyvin kauas taaksepäin, koska se kasvilajina on hyvin hidas. Mäntysukupolvet ovat pitkiä, kun yksilön kasvu siemenestä siementävään vaiheeseen kestää 20 vuotta.” Mäntyjä voikin Tanja Pyhäjärven mukaan verrata entteihin, hyvin vanhoihin ja hitaisiin puuhahmoihin kirjassa Taru Sormusten Herrasta. Pohjoisten mäntyjen sopeutuminen kylmään ilmastoon ja lyhyeen kasvukauteen on tunnettu jo pitempään. Yksittäistä, tietyn ominaisuuden tuottavaa geeniä ei kuitenkaan toistaiseksi ole männyn perimästä löydetty. ”Yksittäinen kasvilajille edullinen ominaisuus voidaan selvittää tutkimalla tiettyä osaa saman kasvipopulaation yksilöiden perimästä. Jos osassa on hyvin vähän eroja saman populaation yksilöiden välillä, se voi olla merkki perinnöllisen muuntelun ja luonnonvalinnan tuottamasta hyvästä ominaisuudesta. Toisaalta sopeutuminen erilaisiin olosuhteisiin voi näkyä populaatioiden välisinä eroina DNA-tasolla.” Haasteellisempaa tutkijoille on tarkastella lajin koko perimää. Tanja Pyhäjärvi kertoo, että geneetikot ovat pitkään ajatelleet sen sisältävän paljon osia, jotka eivät vaikuta yksilön ominaisuuksiin eli joihin luonnonvalinta ei vaikuttaisi. ”Tämä näkemys on nyt muuttumassa ja on ajankohtainen tieteellisen keskustelun aihe. Tutkijoita kiinnostaa, kuinka suuri osa perimästä on sellaista, jossa luonnonvalinta vaikuttaa.” Myös Pyhäjärvi on tutkimassa tätä kysymystä, koska nyt näyttää, että luonnonvalinnan vaikutus on aiemmin luultua suurempi myös sellaisissa perimän osissa, joiden ei ole uskottu vaikuttavan yksilön ominaisuuksiin. Nopeakasvuiset kasvit apuna Hitaan kasvilajin kuten männyn, melko suuresta perimästä, jonka kaikkia osia ei vielä tunneta, on kuitenkin vaikea selvittää luonnonvalinnan vaikutuksia ja voimakkuutta. Siksi tutkijat käyttävät uusien evoluutioon liittyvien kysymysten tutkimiseen huomattavasti nopeampikasvuisia lajeja. Tanja Pyhäjärvi on siirtynyt nykyisin tutkimaan myös idänpitkäpalkoa, Arabidopsis lyrataa. ”A. lyratan sukulaiskasvin, lituruohon, koko perimä on selvitetty ja se toimii siksi tutkijalle sopivana mallina. Tutkimalla A. lyratan toisistaan eristyksissä kasvavien yksittäisten populaatioiden perimää voidaan selvittää uuden lajin synnyn vaiheita.” Uusi laji syntyy, kun sen yksilöt eivät voi enää tuottaa elinkelpoisia jälkeläisiä aiempien saman lajin yksilöiden kanssa. Pyhäjärven ja useiden muiden saman, professori Outi Savolaisen johtaman tutkimusryhmän tutkijoiden tutkimat populaatiot kasvavat toisistaan erillään muun muassa Norjassa, Venäjällä, Saksassa ja Yhdysvalloissa. ”Tutkimuksessa on otettava huomioon kasvuolosuhteet. Joissain näissä populaatioissa on jo nähtävissä, että niiden keskinäisten jälkeläisten lisääntymismenestys on vanhempiaan huonompaa. Kohta on tutkijalle kiinnostava, koska se kertoo lajin synnystä.” Tanja Pyhäjärvi lisää, että prosessi on kuitenkin tyypillisesti niin pitkä ja aikaskaala tuhansia vuosia, ettei tutkija omana elinaikanaan voi nähdä uuden lajin syntyä. Siksi pitää perimän kautta katsoa taaksepäin. Käytännössä evoluutiogeneetikko tekee nykyisin työtään tietokoneella. Pyhäjärven mukaan tutkimusmenetelmät ovat kehittyneet huomattavasti viimeisten kymmenen vuoden aikana sen jälkeen, kun ihmisen perimän emäsjärjestys selvitettiin. Pian on luettu dataksi myös monien muiden lajien perimät. ”Väitöskirjatutkimukseni aloitin laboratoriossa eristämällä DNA:n eri puolilla Eurooppaa kasvaneiden mäntyjen siemenistä. Nyt työ on tietoaineistojen analysointia tietokoneella. Paljon aineistoa on tarjolla valmiina tietopankeista. Ratkaisevaa on osata tehdä mielenkiintoisia tutkimuskysymyksiä ja järkeviä koeasetelmia.” Viimeksi mainittujen periaatteiden pohjalta pystyi myös Charles Darwin kehittämään ja esittämään monia tänä päivänä edelleen päteviä ajatuksia, vaikka geenit ja DNA olivat Lajien synnyn ilmestyessä vielä tuntemattomia. |
|
|||||||||||||||||
