Tiedeykkönen

Itämeri on ilmastonmuutoksen koelaboratorio. Se on yksi saastuneimmista ja ilmastonmuutokselle haavoittuvimmista meristä - mutta myös maailman tutkituin meri. Itämeren pinnan alta etsitään nyt arvokasta uutta tietoa maapallon muuttuvien meriekosysteemien ymmärtämiseksi. Monien tutkijoiden mielestä meret ovat ihmisen tärkein liittolainen ilmastonmuutosta vastaan. Merien tila on kuitenkin heikentynyt niin rajusti, että valtava suojakilpi rakoilee. Keikahduspisteen ylittäminen voi tehdä merellisestä hiilinielusta päästöjen lähteen, joka kiihdyttää ilmastonmuutosta. Pahimmillaan merien muutos pysäyttäisi Golfvirran ja jäädyttäisi Euroopan. Merissä voi kuitenkin piillä myös ratkaisun avaimet lämpenevän planeetan pelastamiseksi. Maailman valtiot päättivät hiljattain suojella kolmasosan maailman meristä vuoteen 2030 mennessä, mutta miten moinen temppu tehdään? Haastateltavana ovat meribiologi Camilla Gustafsson Coast Clim -tutkimuskeskuksesta sekä meriympäristöjohtaja Ulla Rosenström John Nurmisen säätiöstä. Toi

Vaikka me, simpanssit ja bonobot olemme läheistä sukua, niin huulenheitto ei suju muilta kuin meiltä. Myös toistensa hauskuuttaminen ja naurattaminen on Homo sapiensin hommia. Ihmislapsen tarttuva nauru toimii ja tarttuu herkästi lajikumppaneihin. Lapsen nauru tekee tehtävänsä, kun se saa muut mukaan nauramaan yhdessä, sanoo pikkulasten huumoria tutkinut Tuula Stenius. Homo sapiensista siirrytään sukulaislajeihin. Kutittaminen naurattaa myös simpansseja, kertoo biologinen antropologi Sonja Koski. Simpanssia ei toisten toilailut naurata, mutta se on hauskaa, kun pelleilee itsekseen vaikka ämpäri päässä. Vaikka huumorissa on eroa, niin käyttäytymisessämme on paljon yhteistä. Evoluution myötä meidän käyttäytymisemme on kehittynyt monimutkaisemmaksi, mutta perusta on kuitenkin sama kuin muilla isoilla apinoilla. Tiedeykkösen toimittaa Leena Mattila.

Kukaan meistä ei halua kaatua, vaan pysyä pystyssä. Siksi tasapainoon on syytä kiinnittää huomiota. Sitä voikin kutsua 6. aistiksi. Tasapainon säätely kehossa on todella monisyinen kokonaisuus: informaatiota aivoihin välittyy kolmen eri järjestelmän kautta: silmien, sisäkorvan tasapainoelimen sekä asento- ja liikeaistin eli proprioseption kautta. ”Tasapaino on kuin puhdas ilma, siihen ei kiinnitä huomioita ennen kuin siinä kokee hankaluuksia”, sanoo neurotieteilijä Hanna Poikonen Sveitsin teknillisestä korkeakoulusta ETH:sta. Hän tietää, mitkä aivojen osat ovat keskiössä tasapainossa. Miten muisti ja tasapaino liittyvät toisiinsa? Tasapaino riippuu tiedollisista taidoista, kehon koostumuksesta, lihasten kunnosta sekä vireystilasta. Sairaudet voivat heikentää tasapainon ylläpitoa. Näistä kertoo väitoskirjatutkija Kim Lesch Itä-Suomen yliopistosta. Toimittaja on Teija Peltoniemi.

Dopamiini saa meidät motivoitumaan ja innostumaan. Saamme dopamiinin avulla euforisia kokemuksia. Toisaalta jäämme helposti kiinni dopamiinin aiheuttamaan tunnekoukkuun. Dopamiini onkin niin päihde- kuin monen muunkin riippuvuuden takana. Dopamiinilla on myös muita vaikutuksia: ilman sitä emme pysty liikkumaan. Miten yksi kemiallinen yhdiste voi vaikuttaa meihin näin voimakkaasti? Haastateltavana farmakologian emeritusprofessori Esa Korpi Helsingin yliopistosta. Toimittajana on Pirjo Koskinen.

Kun yöt eivät ole enää pimeitä, sisäinen kellomme menee sekaisin. Valosaasteen sanotaan olevan myös yksi syy hyönteiskatoon. Yllättäen valosaasteen määrään ovat vaikuttaneet energiapihit led-valot. Kuinka iso ongelma valosaaste on globaalisti? Mitä seurauksia keinovalosta on ihmisille ja eläimille? Entä millaisin keinoin valosaasteen määrää voi vähentää? Haastateltavina: psykiatri Timo Partonen Terveyden ja hyvinvoinnin laitokselta, evoluutioekologi Sami Kivelä Oulun yliopistosta, Suomen ympäristökeskuksen johtava tutkija Jari Lyytimäki. Toimittajana: Minna Korhonen.

Yhdysvalloissa on kehitetty soijalajike, jonka rasvahappokoostumusta on parannettu terveellisemmäksi ja Japanissa tomaatti, jossa verenpainetta alentavaa tekijää on tavallista tomaattia enemmän. CRISPR-työkalulla kasveista voidaan täsmäjalostaa entistä terveellisempiä, mutta toinen tärkeä kehityskohde ovat lajikkeet, jotka sietävät ilmaston muuttuessa kylmiä, kuumia tai kuivia olosuhteita. Ensimmäiset geenieditoidut kasvilajikkeet on jo hyväksytty markkinoille Yhdysvalloissa ja Japanissa. EU:ssakin saatetaan hyväksyä vastaavia tuotteita lähivuosina. Geenien editointityökalu CRISPR Cas9 julkistettiin yli 10 vuotta sitten ja palkittiin kemian Nobelilla vuonna 2020. Suomessa Teknologian tutkimuskeskus VTT:ssä CRISPR-menetelmä otettiin käyttöön jo samoihin aikoihin. VTT:ssä tutkijat muokkaavat geenieditoinnin avulla mikrobien aineenvaihduntaa siten, että ne valmistavat tehokkaasti vaikkapa etanolia tai muovipolymeerien lähtöaineita. Haastateltavina ovat kasvien molekyylibiologian professori Ari-Pekka Mähönen H

Selluloosa tulee vastaamme sadoissa tuotteissa elintarvikkeista kosmetiikkaan ja lääkkeisiin. Kuinka on mahdollista, että paperitehtaiden raaka-ainetta voi käyttää myös elintarvikkeissa? Jäätelöstä, hammastahnasta, ketsupista ja pyykinpesuaineesta löytyy usein selluloosakumia CMC:tä, mutta myös mikrokiteinen selluloosa MCC taipuu moneen. Mitä hyötyä niistä on? Miten ne vaikuttavat tuotteisiin ja meihin ihmisiin? Suomessa on sellulooamuunnosten kehittelyssä huippuosaamista ja uusia innovaatioita syntyy jatkuvasti. Haastateltavat: puutekniikan professori Olli Dahl Aalto yliopistosta ja tutkimusprofessori Ali Harlin VTT:ltä. Toimittaja: Minna Korhonen

Tulevina vuosikymmeninä meitä odottaa kolmas maailmansota, uusi pandemia ja ilmastokatastrofi – tai sitten ei. Kukaan ei tiedä, mitä tuleman pitää, mutta kaikki ihmiset ja yhteiskunnat suuntaavat toimintaansa eräänlaisten tulevaisuuden ennustusten kautta. Millaisia työkaluja meillä on käytössämme, jotta arviot tulevasta eivät olisi täysin mielivaltaisia? Miksi mustat joutsenet onnistuvat yllättämään ihmiskunnan kerta toisensa jälkeen ja kuinka teknologian nopea kehitys voi kääntää historian kulkua arvaamattomiin suuntiin? Entä mitä ovat tulevaisuustaidot, joita jokainen voi ottaa haltuun? Haastateltavina ovat historoitsija Marko Nenonen Tampereen yliopistosta sekä tulevaisuuden tutkija Sanna Ahvenharju Turun yliopiston Tulevaisuuden tutkimuskeskuksesta. Toimittajana on Jaro Asikainen.

Ruudun takaa aivot tekevät helposti virhearviointeja ja inhimillisyys katoaa. Kasvokkain saamme viestit paremmin perille, koska silloin kommunikaatioon osallistuu koko keho hermostoineen. Miksi aivojen empatiamekanismi menee netissä jumiin? Etänä ja somessa tunteet eivät välity samalla tavalla kuin livenä. Mitä aivoissa ja kehossa tapahtuu, kun olemme läsnä versus etänä? Kuinka aivot synkronoituvat toisen kanssa ja miten peilisolut toimivat? Miten tutkitaan vuorovaikutuksen ruumiillisia reaktioita? Haastateltavat: aivotutkija Katri Saarikivi, psykologian apulaisprofessori Virpi-Liisa Kykyri Jyväskylän yliopistosta Toimittaja: Minna Korhonen

Mikä miehen sadoista miljoonista siittiöistä pääsee hedelmöittämään naisen munasolun? Satunnainen siittiöiden uintikilpailu ei kuitenkaan ratkaise peliä. Hedelmöittyminen tunnetaan jokseenkin huonosti, mutta tutkimus tarjoaa uutta tietoa. Yhdyntään johtava valinta tapahtuu luonnollisesti yksilöiden välillä. Nyt on tietoa, että valintaa tapahtuu myös sukusolutasolla, munasolun ja siittiöiden kesken. Mitä ovat valintaan johtavat periaatteet? Onko immuunijärjestelmän HLA-geeneillä roolia? Ja miten asiaa voidaan tutkia? Itä-Suomen yliopistossa professori Jukka Kekäläisen johdolla on kehitetty malli, jossa voidaan laboratorio-olosuhteissa mitata siittiöiden liikettä ja elinkykyä naisen lisääntymiselimistöä simuloivissa olosuhteissa. Apua näytteiden keräämiseen saatiin hedelmöityshoitoklinikasta. Biologi Annalaura Jokiniemi sai käyttöönsä lapsettomuushoidossa olevien naisten munarakkulanestettä ja kohdunkaulan limaa. Nämä näytteet ja mainosten perusteella mukaan tulleiden miesten siittiöt saatettiin maljalla yhte

Homo sapiensin sisuskaluissa piilee liuta viruksia eli kudosviromi. Se on meillä kaikilla ja kaikilla elimillä on viruksensa, vaikka podetusta virussairaudesta ei enää olisi tietoakaan. Virusten DNA:ta löytyy ihmispolon aivoista, sydämestä, keuhkoista ynnä muista sisäelimistä, ne pysyvät mukanamme muistona sairastetuista virustaudeista. Vuosia sitten sairastetut lastentaudit jökötävät kuka missäkin määrin eri elimissämme. Immuunipuolustuksen muistisoluissa DNA-virukset voivat säilyä ainakin 50 vuotta. Tämä todettiin, kun havaittiin, että vanhojen ihmisten kudosnäytteissä löytyy muualta hävinneitä vanhoja viruskantoja vuosien takaa. Tiedetään, että herpes- ja vesirokkovirukset pomppivat pintaan rakkuloina, mutta toistaiseksi ei tiedetä, mitä hyötyjä tai haittoja niistä muista viruksista on. Ihmisen kudosviromista kertovat dosentti Maria Perdomo, emeritusprofessori Klaus Hedman ja tutkijalääkäri Lari Pyöriä Helsingin yliopistosta. Toimittaja on Leena Mattila

Knehtilän tila Hyvinkäällä on irrottautunut ulkoisista, fossiilista lannoitteista ja kierrättää tarvitsemansa ravinteet. Suljetussa ravinnekierrossa ruokaa voidaan tuottaa kestävästi paikallisten resurssien rajoissa. Tällainen agroekologinen symbioosi kuulostaa hienolta, mutta on jossain määrin jopa hyvin perinteinen tapa saada pellolta leipää pöytään. Voiko tällainen symbioosi osaltaan ratkaista maatalouden kestävyysongelmaa? Jotta omavaraisempi ja kestävämpi ruuantuotanto olisi mahdollista, maaseudulle tarvitaan paljon nykyistä enemmän väkeä, koska fossiilisten polttoaineiden tekemä työ pitää korvata jollakin. Haastateltavina ovat Helsingin yliopiston Ruralia-instituutin tutkijatohtori Kari Koppelmäki sekä Helsingin yliopiston maa- ja metsätaloustieteellisen tiedekunnan elintarviketalouden yliopistonlehtori Toni Ruuska. Toimittajana on Jenni Frilander.

Keskusrikospoliisin rikosteknisessä laboratoriossa käyteään huipputeknologiaa. Millaista apua rikosten selvittämiseen tuo uusin keino 3D-mallinnus? Mitä uusimpia menetelmiä sovelletaan DNA:n, kuitunäytteiden ja sormenjälkien tutkimisessa? Dekkarisarjoissa rikostutkijoiden työ kiehtovaa ja vauhdikasta, mutta minkälaista se todellisuudessa on? Miten todistusaineistoa ja näytteitä käytännössä tutkitaan? Kuinka rikospaikan laserkeilaus hyödyttää rikostutkintaa? Haastateltavina rikosinsinööri Aino Myyrä, rikoskemisti Emilia Lindberg, rikoskemisti Auli Paananen, tutkija Johanna Nordfors sekä ylikonstaapeli Pia Käki. Toimittajana on Minna Korhonen.

Koskaan aikaisemmin ei kiinnostus Kuuta kohtaan ole ollut näin korkealla. Kuuhun on lähetetty viime vuosina peräti kymmenen luotainta ja laskeutujaa, yksi on parhaillaan matkalla ja tekeillä on yli 30 uutta lentoa Kuun luokse tai sen pinnalle. Ihmiset ovat käyneet Kuussa vain kuusi kertaa, eikä kukaan ole käynyt sen lähelläkään sitten joulukuun 1972. Mistä vuosikymmenien hiljaiselo on oikein johtunut? Nyt Yhdysvaltain vetämä kansainväinen Artemis-hanke on kuitenkin viemässä ihmisiäkin takaisin Kuun pinnalle. Ensimmäinen miehitetty lento on lähdössä joulukuussa 2024. Pienessä aluksessa Kuuta kiertämään lähtevät yhdysvaltalaiset Reid Wiseman, Victor Glover ja Christina Koch sekä kanadalainen Jeremy Hansen.He kertovat tässä Tiedeykkösessä tulevasta lennostaan ja valmistautumisesta siihen. Mukana ohjelmassa on myös saksalaisastronautti Alexander Gerst, joka saattaa hyvinkin olla ensimmäinen eurooppalainen kuulentäjä. Nasan kuualuksesta vastaava johtaja Howard Hu puolestaan kertoo miten viime vuonna tehty koel

Mitä syömme tulevaisuudessa? Ajaako ilmastonmuutos kasvattamaan eläinten ja kasvien soluja laboratorioiden tankeissa? Proteiinia tuotetaan Suomessa jo nyt laboratoriossa irrallaan maataloudesta. Ilmastonmuutos ja luontokato vaativat muuttamaan ruuan tuottamisen ja syömisen tapojamme. Yksi ratkaisu on laboratoriossa kasvatettu ruoka. Suomalainen start-up avaa pian Vantaalle pilottilaitoksen, jossa proteiinia tuotetaan irrallaan tuotantoeläimistä ja maataloudesta. Millä tavoin proteiinia pystytään valmistamaan “pelkästä” ilmasta ja vedystä? Entä mitä ongelmia ruuan tuotanto tulevaisuudessa tuo? Mitä muutoksia kestävä ruuantuotanto tarvitsee ja mitä ratkaisuja tähän on olemassa? Haastateltavina: Biologia-osaston tiimipäällikkö Susanna Mäkinen Solar Foods Oy:stä sekä professori Hanna Tuomisto Helsingin yliopistosta. Toimittajana on Jenni Frilander.

Arkemme on täynnä laitteita, joissa on satoja komponentteja. Niitä valmistetaan muun muassa sähkökeraameista. Puhelimissa, tableteissa ja autoissa on mikroelektroniikan elintärkeitä osia, joita emme näe vaan otamme vastaan niiden tarjoaman älyn. Sähkökeraameja valmistetaan yleensä yli 1000 ºC, mikä vie paljon energiaa. Lähtöaineet sisältävät usein myrkyllistä lyijyä, josta halutaan päästä eroon. Miten valmistusprosessit saadaan kestävämmiksi? Miten kierrätys onnistuu? Tällaista tutkimusta tehdään Oulun yliopiston mikroelektroniikan tutkimusyksikössä. Tutkijat ovat löytäneet yhdisteitä, joista saadaan aikaan sähkökeraamia jopa huoneenlämmössä. Tämä käänteinen eli upside down -teknologia on mullistava. Miten se on mahdollista? Siitä kertovat tuore akateemikko, teknillisen fysiikan professori Heli Jantunen ja tutkijatohtori Mikko Nelo Oulun yliopistosta. Toimittaja on Teija Peltoniemi.

“Äärettömyys on ihmisen äärelliselle älylle käsittämätön”, kerrotaan Galileo Galilein todenneen. Antiikin kreikassa äärettömyyttä jopa pelättiin. Matematiikassa äärettömyys saatiin kesytettyä 1800-luvulla. Georg Cantor ymmärsi, että äärettömyyksiä on eri suuruisia ja hän kehitti menetelmän luokitella niitä. Mutta miten äärettömyys nykyisin käsitetään matematiikassa? Millaisia ovat eri suuruiset äärettömyydet? Ja mitä hyötyä tutkimuksesta on ollut? Äärettömyyteen liittyvät myös fraktaalit, loputtomasti jatkuvat geometriset muodot. Niitä löytyy myös luonnosta, kuten romanesco-kaalista, puista tai rantaviivasta. Mutta miten fraktaalit muodostuvat miksi ne kiinnostavat matemaatikkoja? Mitä hyötyä niiden tutkimisesta on? Haastateltavina ovat Jyväskylän yliopiston matematiikan yliopistonlehtori Juha Lehrbäck ja Oulun yliopiston matematiikan professori Maarit Järvenpää. Toimittaja on Mari Heikkilä.

Luustomme on evoluution myötä keventynyt. On selvää, että nykyiset elämäntapamme vaikuttavat sen kuntoon. Miten suuri riski istuminen ja liikkumattomuus ovat luustomme kannalta? Toivoa on, sillä luusto on elävää kudosta, jonka terveyttä voimme aktiivisesti ylläpitää. Suuri rooli on ravinnolla ja liikunnalla. Mutta mitkä liikuntalajit ovat ylivoimaisia luuston vahvistajia? Tässä jaksossa sukellamme syvälle luuston maailmaan ja selvitämme, mitkä tekijät vaikuttavat sen kuntoon. Haastateltavat: arkeologi-biologi Sirpa Niinimäki sekä emeritusprofessori, Luustoliiton pj Timo Strandberg Toimittaja: Minna Korhonen Tuottaja: Jenni Stammeier

“Mutta missä kaikki ovat?” Näin huudahti aikoinaan fyysikko Enrico Fermi, joka vuonna 1950 pohti kollegoidensa kanssa sitä, onko muualla avaruudessa älyllistä elämää. Sittemmin kuuluisaksi tulleen kysymyksen taustalla oli tieto siitä, että pelkästään omalla galaksillamme linnunradalla on arviolta 200-500 miljardia tähteä, joista yksi on oma aurinkomme. Siten pitäisi myös löytyä useita sellaisia planeettoja, joilla elämän kehittyminen, ja edelleen älyllisen elämän kehittyminen, olisi mahdollista. Ottaen huomioon, että maailmankaikkeus on noin 13,8 miljardia vuotta vanha, sivilisaatioita olisi pitänyt ehtiä kehittyä jo tuhansia. Fermin johtopäätös oli, että meidän olisi pitänyt saada avaruudesta vierailijoita jo kauan sitten. Onko tosiaan niin, ettei missään muualla valtavassa maailmankaikkeudessa ole älyllistä elämää vai mikä voisi selittää sen, että emme ole havainneet mitään? Entä jos älyllistä elämää on muualla, miten voimme saada siihen yhteyden? Haastateltavina ovat avaruustieteiden tutkimusprofessori A

Suomesta on löydetty maailman toiseksi eniten muinaisia loistomiekkoja, enemmmän niitä on vain Norjassa. Suomen alueella vainajat haudattiin maan uumeniin jo rautakaudella, joten monet muinaiset kalmistot pysyivät tietymättömissä lähes tuhat vuotta. Nykyään muinaishautoja löytyy vähän väliä, tuorein on Salon miekkalöytö ja kalmisto. Hautoja löytyy, kun ihmiset kaivelevat pihojaan tai kulkevat metallinpaljastinten kanssa maastossa. Suomen happamassa maaperässä vainajat vaatteineen maatuvat, mutta korut ja miekat säilyvät. Pronssikoristeet suojaavat myös vaatteita maatumiselta, ja siksi Ravattulan Ristimäelle 1200-luvulla haudatun naisen puku saatiin tutkittua kankaita ja värejä myöten. Tiedeykkösessä arkeologit Jaana Riikonen ja Juha Ruohonen Turun yliopistosta, kertovat mm. Kaarinan Ravattulan Ristimäen kaivauksista, mistä löytyi juhlapukeissaan haudattu nainen ja Salon Perttelistä löytyneestä ristiretkiajan loistomiekasta ja muinaiskalmistoista. Toimittaja on Leena Mattila.