Luonnon ja evoluution tyhmien kysymysten kerho

Sama logiikka pätee sairauksiin, jotka puhkeavat vanhemmalla iällä ja periytyvät. Koska nämä sairaudet eivät vaikuta lisääntymiseen, niitä aiheuttavien geenien poistumiseen populaatiosta ei ole mitään mekanismia.

Kyllä nekin sairaudet vaikuttavat lisääntymiseen. Ilman vanhuuden rappeutumista vanhat lisääntyisivät siinä missä nuoretkin. Ehkäpä enemmänkin, kun olisi enemmän kertynyttä varallisuutta ja viisauttaja sosiaalista statusta. Kyse on siitä, että historiallisesti ihmiset ovat kuolleet yleensä selvästi ennen vanhuutta ja siksi valintapaine on ollut heikompi. Nykyisin se valintapaine on kasvanut, koska ihmiset elävät vanhoiksi ja ne jotka lisääntyvät vielä vanhempinakin tuottavat keskimäärin enemmän lapsia tai ainakin voivat tuottaa.
 
10% ALENNUS KOODILLA PAKKOTOISTO
Tuli vielä toinen kysymys mieleen: Onko olemassa kasveja, jotka ottaisivat vettä lehdillään juurten sijasta?

Suunnilleen kaikki fotosynteesiin perustuvat kasvit imevät vettä ja ravinteita lehtien kautta, jotkut enemmän ja toiset vähemmän. Parhaiten kyseinen tapahtuma havaitaan ns. lihansyöjä kasveilla.

4656464238_f455f3f386.jpg

Kyseisiä kihokkeja elää suomenkin soilla. Kasvi täydentää ravinteita hyönteisistä saatavista aineista. Erillaiset kannu-kasvit tulevat toimeen kuivillakin seuduilla, muuntautuneiden lehtien avulla sieppaamiensa hyönteisien/eläimien avulla. Lehtien kautta niillä suurin osa tarvittavista ravinteista imeytyy.


kihokki1.jpg

Nykyään ihan huonekasvina myytävä kärpäsloukku taitaa olla tunnetuin edustaja.


Onko olemassa kasvia, jolla ei ole edes juurien alkioita? En usko sellaista kasvia olevan maapallolla. Perustelut tuolle ovat yksinkertaiset, harva siemen pystyy itämään ilman kosteutta. Jos kyseinen organismi alkaa jakautumaan ilman juuria useammaksi soluksi, se ei ole kasvi vaan luultavammin luokitellaan esim. sieneksi. ;)

Nykyäänhän on tuotettu itseään kopioiva RNA:ketju keinotekoisesti, onko tuo elävä? Se riippuu lähinnä sitä ajattelevasta henkilöstä.
 
Radioaktiivisuus aiheuttaa mutaatioita. Millainen vaikutus maaperän radioaktiivisuudella on evoluutiossa, onko radioaktiivisilla alueilla todettu nopeampaa eliöiden kehittymistä kuin ei-radioaktiivisilla?

Tämä ainakin olisi järkeenkäypä ajatus, jota olen elätellyt ja pitänyt itse suurena "katalyyttina" maailman evoluutiossa.
 
Mistä geologit tietävät määritellessään jonkin fossiilin tms. ikää, että mitä radioaktiivista mittausmenetelmää käytetään?
 
Wikipedia vastaa:
Fossiilien suhteellinen ikä voidaan arvioida sen perusteella, missä kohtaa kerrostumaa se oli ja mikä oli sen suhde muihin fossiileihin. Siten saadaan vertailukohde, onko kyseinen fossiili nuorempi vai vanhempi kuin joku toinen Tarkempi ikä voidaan arvioida esimerkiksi hiilen isotooppien puoliintumiseen perustuvalla radiohiilimenetelmällä, jos fossiili on iältään alle 50 000 vuotta. Miljoonia vuosia vanhat fossiilit ajoitetaan joko zirkonkiteiden avulla tai eri isotooppien tunnettuihin puoliintumisaikoihin perustuvien ajoitusmenetelmien avulla. Vanhimmat tunnetut eliöfossiilit ovat Länsi-Australiasta löydetyt 3 400 miljoonaa vuotta vanhat stromatoliitit

Muiden esineiden määrittelyllä on omat perusteensa riipuen mitä ainesta ne ovat ja kuinka vanhoja ne ovat.
 
No entäs sitten kivilajit? Jos otan tuolta luonnosta jonkin kiven käteeni ja haluan määrittää sen iän, niin mistä tiedän, että mitä menetelmää käytän?
 
1. Kuinka hankitut ominaisuudet voivat periytyä? Tähän on kuulemma löydetty nykyään geneettisiä mekanismeja, mutta nettiä selaamalla en saanut yhtään lisäinfoa. Ymmärrän sen, että esim. kuivuus voi vaikuttaa mitokondrioihin, ja ne siirtyvät alkioille munasolusta suoraan, ja näin ollen tuollainen ympäristötekijä voi vaikuttaa ei-geneettisen periytymisen kautta, mutta millä geneettisellä mekanismilla saadaan vastaavaa periytymistä?

2. Millä tavoin ympäristötekijät voivat aktivoida geenejä? Mikä on se mekanismi, jolla ympäristötekijä saa käynnistettyä vaikkapa jonkin proteiinin synteesin?
 
Radioaktiivisuus aiheuttaa mutaatioita. Millainen vaikutus maaperän radioaktiivisuudella on evoluutiossa, onko radioaktiivisilla alueilla todettu nopeampaa eliöiden kehittymistä kuin ei-radioaktiivisilla?

Tämä ainakin olisi järkeenkäypä ajatus, jota olen elätellyt ja pitänyt itse suurena "katalyyttina" maailman evoluutiossa.
Radioaktiivisuus pelkästään luo lisää mutaatioita ja sinänsä se ei itsessään mitenkään paljoa nopeuta kehitystä, koska ionisoivat säteily on tutkitusti myös haitallisia mutaatioita aiheuttavaa. Määräävämpi tekijä kehityksessä on ympäristön ominaisuudet ja muutokset. Ilman mitään selkeää valintapainetta mihinkään suuntaan, paitsi selvitä hengissä säteilevissä olosuhteissa, niin väittäisin, että pelkkä säteilevä alue ei juurikaan lisää eliöiden kehitystä.

Suuren skaalan nopeaa evoluutiota tapahtuu Amazonilla, koska siellä hitaasti liikkuvat joet vaihtavat uomaa jatkuvasti ja samaan aikaan tuhoavat metsää ja jättävät joenpohjaa paljaaksi. Jatkuva sukkessiokehitys takaa erittäin suuren lajirikkauden, rankan kilpailun eloonjäämisestä ja tätä kautta luonnonvalinnan paineen.

Massasukupuutot ja erittäin ankarat ympäristöolosuhteet nopeuttavat kehittymistä, koska ensimmäisessä uusia ekolokeroita vapautuu valtavasti uusien eliöiden käyttöön ja jälkimmäisessä kova valintapaine jättää vain muutamat harvat henkiin ja lisääntymään.


1. Kuinka hankitut ominaisuudet voivat periytyä? Tähän on kuulemma löydetty nykyään geneettisiä mekanismeja, mutta nettiä selaamalla en saanut yhtään lisäinfoa. Ymmärrän sen, että esim. kuivuus voi vaikuttaa mitokondrioihin, ja ne siirtyvät alkioille munasolusta suoraan, ja näin ollen tuollainen ympäristötekijä voi vaikuttaa ei-geneettisen periytymisen kautta, mutta millä geneettisellä mekanismilla saadaan vastaavaa periytymistä?
DNA:n metylointi ja histoniproteiinin deasetylaatio ovat ainakin tunnettuja mekanismeja. Tämä geneettisellä puolella. Toinen tapa on summautuva tieto, esim. tietty käyttäytyminen joka otetetaan jälkeläisille, sitä voidaan pitää hankittuna ominaisuutena.

2. Millä tavoin ympäristötekijät voivat aktivoida geenejä? Mikä on se mekanismi, jolla ympäristötekijä saa käynnistettyä vaikkapa jonkin proteiinin synteesin?
Tästä on useitakin esimerkkejä. Yleisin esitetty on, että laktoosi aktivoi soluja erittämään laktaasia, sitoutumalla omiin signaaliproteiineihin, jotka substraatti-entsyymi konformaatiomuutoksen takia sitoutuvat muotonsa takia DNA:ssa tiettyyn geenin aloitusalueen kohtaan ja pakottaa aloittamaan RNA:n valmistamisen, joka myöhemmin sitten koodataan proteiiniksi.

Radioaktiivinen säteily pystyy tietyiltä osin samaan, kuin myös eräät myrkyt ja kemikaalit.
 
Mistä allergiat tulevat? Tuntuisivat evoluutiollisesti ajatellen olevan tyhmä juttu.

Riippunee allergiasta. Käsittääkseni suurin osa maailman ihmisistä on vieläkin allergisia maidolle. Eli allergia ei ole poistunut missään vaiheessa. Suurin osa ihmisistä on myös allergisia syanidille(huono vertaus mutten keksinyt tähän hätään parempaakaan).
 
Mitä kansankielellä kirjoitettuja kirjoja suosittelisitte luettavaksi luonnon ja evoluution aiheeseen liittyen?
 
Riippunee allergiasta. Käsittääkseni suurin osa maailman ihmisistä on vieläkin allergisia maidolle. Eli allergia ei ole poistunut missään vaiheessa. Suurin osa ihmisistä on myös allergisia syanidille(huono vertaus mutten keksinyt tähän hätään parempaakaan).
Ei ole allergisia maidolle, vaan suurella osalla on laktoosi-intoleranssi. Ovat kaksi eri asiaa. Maitoallergiassa maidon proteiinit aiheuttavat allergisen reaktion, laktoosi-intoleranssissa suolistossa ei erity laktaasi-entsyymiä joka pilkkoisi maitosokeria mikä johtaa ripuliin, ilmavaivoihin ym.
 
Mitä kansankielellä kirjoitettuja kirjoja suosittelisitte luettavaksi luonnon ja evoluution aiheeseen liittyen?

Richard Dawkinsin Sokea kelloseppä ja Geenin itsekkyys ovat mielestäni edelleen melko ylittämättömiä.
 
Tuota tutkimusta on pidetty erittäin epäluotettavana, tutkimusmenetelmä ei ollut vakuuttava. Myötä-argumentteja ei ole kauheana tullut sen jälkeen, tietääkseni.
 
Arseenibakteeri ei ollut mitenkään mullistava löyty mutta ei toisaalta turhakaan. Ko. jutussa oli saatu extremofiilibakteeri käyttämään arseenia DNA:n ja aminohappojen rakennusosana fosforin sijasta tiukasta kontrolloiduissa kasvatuskokeessa. Sinänsä ihan mielenkiintoista havaita, että bakteeri voi kasvaa myrkyllisessä arseeniliuoksessa, joka yleensä sekoittaa kaikkien elävien eliöiden biokemiaa tehokkaasti.

"Arsenic already participates in earthly chemistry, badly. It's just off enough from phosphorus to bollix up the biology, so it's generally bad for us to have it around.

What did the NASA paper do? Scientists started out the project with extremophile bacteria from Mono Lake in California. This is not a pleasant place for most living creatures: it's an alkali lake with a pH of close to 10, and it also has high concentrations of arsenic (high being about 200 µM) dissolved in it. The bacteria living there were already adapted to tolerate the presence of arsenic, and the mechanism of that would be really interesting to know…but this work didn't address that.
Next, what they did was culture the bacteria in the lab, and artificially jacked up the arsenic concentration, replacing all the phosphate (PO[SUB]4[/SUB][SUP]3-[/SUP]) with arsenate (AsO[SUB]4[/SUB][SUP]3-[/SUP]). The cells weren't happy, growing at a much slower rate on arsenate than phosphate, but they still lived and they still grew. These are tough critters.

What they also found, and this is the cool part, is that they incorporated the arsenate into familiar compounds[SUP]*[/SUP]. DNA has a backbone of sugars linked together by phosphate bonds, for instance; in these baceria, some of those phosphates were replaced by arsenate. Some amino acids, serine, tyrosine, and threonine, can be modified by phosphates, and arsenate was substituted there, too. What this tells us is that the machinery of these cells is tolerant enough of the differences between phosphate and arsenate that it can keep on working to some degree no matter which one is present.

So what does it all mean?

It means that researchers have found that some earthly bacteria that live in literally poisonous environments are adapted to find the presence of arsenic dramatically less lethal, and that they can even incorporate arsenic into their routine, familiar chemistry.

It doesn't say a lot about evolutionary history, I'm afraid. These are derived forms of bacteria that are adapting to artificially stringent environmental conditions, and they were found in a geologically young lake — so no, this is not the bacterium primeval. This lake also happens to be on Earth, not Saturn, although maybe being in California gives them extra weirdness points, so I don't know that it can even say much about extraterrestrial life. It does say that life can survive in a surprisingly broad range of conditions, but we already knew that.

So it's nice work, a small piece of the story of life, but not quite the earthshaking news the bookmakers were predicting.
"

http://scienceblogs.com/pharyngula/2010/12/its_not_an_arsenic-based_life.php
http://scienceblogs.com/pharyngula/2011/05/further_panning_of_the_arsenic.php

Alkuperäiset julkaisut:
Ensimmäinen julkaisu arsenikkibakteereista Science -lehdessä: http://www.sciencemag.org/content/332/6034/1163.full?sid=71a46d79-dbbf-4239-b21e-76daa64e90cd
Kritiikkiä julkaisusta: http://www.sciencemag.org/content/332/6034/1149.4.full?sid=71a46d79-dbbf-4239-b21e-76daa64e90cd
Vastauksia kritiikkiin: http://www.sciencemag.org/content/332/6034/1149.10.full?sid=71a46d79-dbbf-4239-b21e-76daa64e90cd
 
geneettisellä mekanismilla saadaan vastaavaa periytymistä?
DNA:n metylointi ja histoniproteiinin deasetylaatio ovat ainakin tunnettuja mekanismeja. Tämä geneettisellä puolella. Toinen tapa on summautuva tieto, esim. tietty käyttäytyminen joka otetetaan jälkeläisille, sitä voidaan pitää hankittuna ominaisuutena.

Tuo jargoni ei aivan avautunut, mutta onko tässä siis kyse epigeenisestä periytymisestä? Eli siis DNA ja RNA pysyvät samoina, mutta jotkin "toimintaohjeet" saavat joko geenit aktivoitumaan tai jäävän sammuksiin. Jos geenien emäsjärjestys siis ei muutu, niin mitä nämä toimintaohjeet oikein ovat biologisesti tarkasteltuna?

1) Nälkävuodet voivat näkyä jälkeläisissä epigeenisistä syistä pitkäänkin
2) Musikaalinen suku ei geneettisesti vaikuta jälkikasvun musikaalisuuteen, vaan kyse on kasvatuksesta?

p.s. Ihan uteliaisuudesta, minkä koulutuksen sä Dragoni olet itsellesi hankkinut? :D
 
Tuo jargoni ei aivan avautunut, mutta onko tässä siis kyse epigeenisestä periytymisestä?
Jep.

Eli siis DNA ja RNA pysyvät samoina, mutta jotkin "toimintaohjeet" saavat joko geenit aktivoitumaan tai jäävän sammuksiin. Jos geenien emäsjärjestys siis ei muutu, niin mitä nämä toimintaohjeet oikein ovat biologisesti tarkasteltuna?
Metabolomiikka ja epigeneettinen periytyminen ovat sitten kaksi eri asiaa. Ensimmäinen tutkii miksi solujen ja eliöiden aineenvaihdunta on sellaista kuin se on ja miten se muuttuu erilaisissa olosuhteissa. Jälkimmäinen tutkii miten genomiin kuulumaton tieto voi periytyä - yleensä oletetaan, että se tapahtuu vain suorille jälkeläisille.

Dna:n emäskoodi pysyy samana, mutta ympäristötekijät aiheuttavat esim. metyyliosien liittämistä dna:han, jolloin geeniekspressio eli millä tahdilla ja missä tilanteissa solu tuottaa proteiineja. Samaa mekanismia soluissa käytetään merkkaamaan replikaatiossa alkuperäistä ja kopio dna-juostetta. Toinen tapa on vaikuttaa dna:ta kasassa pitäviin histoniproteiineihin ja niiden konformaatiomuutoksiin.

Suurin osa geenien aktivoitumisista taas ei välttämättä aiheuta mitään epigeneettisiä muutoksia, vaan ne ovat normaaleja kehon fysiologisia vasteita ympäristöön. Ja tapoja vaikuttaa ovat esim. signaaliketjun eri osat, esim. soluissa on proteiineja, jotka reagoivat tiettyyn ravintoaineeseen, ionikonsentraatioon, valoon, painovoimaan, ties mihin ympäristöärsykkeeseen ja pystyvät aktiivisessa tai passiivisessa tilassa vaikuttamaan mitä solu tuottaa vai tuottaako mitään.


1) Nälkävuodet voivat näkyä jälkeläisissä epigeenisistä syistä pitkäänkin
Tästä on molekyylibiologista näyttöä olemassa.

2) Musikaalinen suku ei geneettisesti vaikuta jälkikasvun musikaalisuuteen, vaan kyse on kasvatuksesta?
En osaa sanoa, harrastuneisuus, musiikillinen lahjakkuus, sävelkorva, rytmiikan ymmärtäminen ja muut voivat olla jonkun verran geeneissä mutta ilman harjoittelua kenenkään geeniperimä ei takaa suurta menestystä musiikissa.

p.s. Ihan uteliaisuudesta, minkä koulutuksen sä Dragoni olet itsellesi hankkinut? :D
En vielä mitään, biologiaa luen Itä-Suomen yliopistossa.
 
Mitä kansankielellä kirjoitettuja kirjoja suosittelisitte luettavaksi luonnon ja evoluution aiheeseen liittyen?

1. Laihonen, P., Salo, J. & Vuorisalo, T. 1986: Evoluutio. Miten elämä kehittyy. Otava, Keuruu. 392 p.
Tuo on ihan hyvä perusteos, vaikkakin jo vähän vanha.
 
Abiogeneesitutkimuksessa on jälleen päästy eteenpäin:


Elämän alkuperää synteettisin soluin


Elämän alkuperä jaksaa kiehtoa.

Tutkijat ovat onnistuneet luomaan synteettisen solun, joka jakautuu. Ehkäpä alkusynty, abiogeneesi, menettää jälleen osan tarunhohtoisuudestaan.

Japanilaiset tutkijat rakensivat rasvamolekyyleistä vesitäytteisiä kuplia, vesikkelejä, jotka kykenivät jakaantumaan dna:n avulla. Tutkimus julkaistiin kuun alussa Nature Chemistry -lehdessä.
”Solun” rakenne oli simppeli: dna-molekyylit, negatiivisia sähkövaraukseltaan, vetivät kukin varauksensa avulla ympärilleen rasvamolekyylikelmun. Vesikkelit kantoivat sisällään dna:n ohella myös eräitä sen laboratoriomonistuksessa, PCR:ssä eli polymeraasiketjureaktiossa tarvittavia molekyylejä. Vesikkeleissä käynnistettiin lämpötilan avulla PCR-reaktio. Monistuneet dna-molekyylit tarttuivat vesikkelin sisävaippaan. Kun liuokseen lisättiin rasvaa, dna-molekyylien ympärille muodostui uusia kokonaisia vesikkeleitä.

Vesikkelit voisivat periaatteessa monistua myös ilman dna-sisältöä. Erityisen merkittävä huomio kokeessa oli nimenomaan se, että dna-sisällön monistuminen edesauttoi sitä ympäröivän ”solukapselin” jakaantumista. Tyhjä vesikkeli ei menestynyt ollenkaan niin hyvin kuin dna:ta sisältävä.

http://suomenkuvalehti.fi/blogit/tarinoita-tieteesta/elaman-alkuperaa-synteettisin-soluin
http://www.nature.com/nchem/journal/vaop/ncurrent/full/nchem.1127.html



Nature Chemistry | Article
Self-reproduction of supramolecular giant vesicles combined with the amplification of encapsulated DNA

Nature Chemistry (2011) doi:10.1038/nchem.1127
Received 02 March 2011 Accepted 26 July 2011Published online 04 September 2011

The construction of a protocell from a materials point of view is important in understanding the origin of life. Both self-reproduction of a compartment and self-replication of an informational substance have been studied extensively, but these processes have typically been carried out independently, rather than linked to one another. Here, we demonstrate the amplification of DNA (encapsulated guest) within a self-reproducible cationic giant vesicle (host). With the addition of a vesicular membrane precursor, we observe the growth and spontaneous division of the giant vesicles, accompanied by distribution of the DNA to the daughter giant vesicles. In particular, amplification of the DNA accelerated the division of the giant vesicles. This means that self-replication of an informational substance has been linked to self-reproduction of a compartment through the interplay between polyanionic DNA and the cationic vesicular membrane. Our self-reproducing giant vesicle system therefore represents a step forward in the construction of an advanced model protocell.
 

Latest posts

Suositut

Back
Ylös Bottom