Tieteelliset läpimurrot, jotka mullistivat 21.–22. heinäkuuta 2025. Uutiskooste.

Alankomaiden kuninkaallisen merentutkimuslaitoksen (NIOZ) johtama tutkimus paljasti Pohjois-Atlantilla kelluvan noin 27 miljoonan tonnin nanomuovihiukkasia.
Nanomuovihiukkasten puhdistaminen ei ole mahdollista tällä mittakaavalla, joten ehkäisy on ainoa toivo muovijätteen vähentämiseksi.
Shanghaiin TD Lee -instituutin teoreettinen ryhmä ennusti charmibaryonien hajoamisissa CP-rikkomisvaikutuksia, jotka voivat olla jopa noin 0,1 prosenttia.
Fenolilla rikastetut nanohiukkaset nimeltään C-a16 LNP:t liitettiin lipidien reseptiin Mannichin reaktiolla ja ne tuottivat viidenkertaisen immuunivasteen COVID-19-rokotteelle eläinkokeissa sekä kaksinkertaistivat CRISPR-geenieditoinnin onnistumisen maksasairausmallissa.
GW231123-nimisen mustien aukkojen yhdistymisen alkuperäiset massat olivat noin 100 ja 140 Auringon massaa, ja lopullinen musta aukko pyörii noin 225 Auringon massalla.
Nature Astronomyssa julkaistulla artikkelilla Portsmouthin yliopiston, Southamptonin yliopiston ja UCD:n tiimi esitteli uuden gravitaatioaaltojen datan analysointitavan, joka painottaa malleja yleisen suhteellisuusteorian noudattamisen mukaan ja antaa tiukemmat rajoja yhdistyvien kohteiden massoille ja pyörimisille.
Western Universityn tutkimusryhmä käytti tekoälyä Yellowstone National Parkin 15 vuoden seismiseen dataan ja löysi yli 86 000 aiemmin havaitsematonta maanjäristystä kalderan alta.
Rice-yliopiston ja UH:n yhteistyössä bakteerien valmistama nanokomposiitti saavutti vetolujuuden noin 400–550 MPa ja oli ohutta, läpinäkyvää sekä biohajoavaa, ja boorinitridi-nanolevyin lisätty lämmönjohtavuutta kolminkertaisti sen ominaisuuksia.
Seeprakaloilla on kaksi avaingeeniä, sykliini D -geenejä, jotka säätelevät erikseen tukisoluryhmiä elimessä, ja toinen käynnistää niiden kantasolujen jakautumisen uudistuvien karvasolujen muodostumiseksi.
TRACERS-missio lähti onnistuneesti matkaan 22. heinäkuuta 2025 Vandenbergin tukikohdasta SpaceX:n Falcon 9 -raketilla ja koostuu kahdesta pienestä satelliitista, jotka kiertävät noin 367 mailin korkeudella tutkien aurinkotuulen vuorovaikutusta Maan magneettikehän kanssa.

Kadonneen merimuovin mysteeri ratkaistu – ja se on pahempaa kuin pelättiin (21. heinäkuuta 2025)

Näkymätön saasteongelma on paljastunut: Tutkijat ovat viimein ratkaisseet valtameriemme “kadonneen muovin” paradoksin, ja vastaus on nanomuovit. Alankomaiden kuninkaallisen merentutkimuslaitoksen johtama tutkimus paljasti arviolta 27 miljoonaa tonnia nanomuovihiukkasia kelluvan Pohjois-Atlantilla ^[1]. Nämä hiukkaset, jotka ovat pienempiä kuin mikrometri, olivat jääneet havaitsematta ja ylittävät massaltaan selvästi isommat muoviroskat. Ne päätyvät mereen jokien, ilman ja auringonvalon hajottamien isompien muovien kautta, tunkeutuvat merellisiin ravintoverkkoihin ja jopa ihmisen elimiin, kuten aivoihin ^[2] ^[3]. Tutkijat varoittavat, että puhdistaminen ei ole tällä mittakaavalla mahdollista – ehkäisy on ainoa toivomme ^[4].

“Tämä arvio osoittaa, että tässä osassa valtamerta kelluu enemmän muovia nanopartikkelien muodossa kuin mikromuoveina tai makromuoveina Atlantilla tai jopa kaikissa maailman merissä yhteensä,” sanoi Helge Niemann Utrechtin yliopistosta ja kutsui löydöstä “järkyttäväksi määräksi” ^[5] ^[6]. Koska nanomuoveja ei voida suodattaa pois niiden levittyä, ryhmä kehottaa ryhtymään järeisiin toimiin muovisaasteen vähentämiseksi jo lähteellä ^[7]. Asiantuntijat sanovat, että nämä kaikkialla esiintyvät nanopartikkelit voivat läpäistä kokonaisia ekosysteemejä – planktonista kaloihin ja ihmisiin – ja niiden pitkäaikaisvaikutukset terveyteen ja ympäristöön ovat tuntemattomia ^[8]. Tämä pysäyttävä löytö korostaa maailmanlaajuisten strategioiden tarvetta muovijätteen vähentämiseksi ennen kuin se hajoaa vieläkin salakavalammaksi saasteeksi.

Geenimuokkauksen läpimurto voisi auttaa lajeja välttämään sukupuuton (21. heinäkuuta 2025)

Biologit ehdottavat radikaalia uutta työkalupakkia suojeluun: Nature Reviews Biodiversity -lehdessä julkaistu näkökulma hahmottelee, kuinka huippuluokan geenieditointi voisi palauttaa geneettistä monimuotoisuutta uhanalaisille eläimille ja mahdollisesti pelastaa ne sukupuutolta ^[9]. East Anglian yliopiston johtama kansainvälinen tiimi ehdottaa museonäytteiden ja läheisesti sukua olevien lajien DNA:n käyttöä kadonneiden geenien palauttamiseksi vaikeuksissa oleviin populaatioihin ^[10] ^[11]. Tämä lähestymistapa voisi vahvistaa immuunipuolustusta, ilmastonkestävyyttä ja hedelmällisyyttä lajeilla, jotka ovat kokeneet populaatioromahduksia (kuten Mauritiuksen vaaleanpunainen kyyhky), mikä usein jättää ne geneettisesti hauraiksi, vaikka yksilömäärät olisivatkin toipuneet ^[12] ^[13]. Ajatuksena, joka on saanut inspiraatiota maatalouden ja jopa ”uudelleensukupuuttoon herättämisen” projekteista, on täydentää perinteistä suojelua (kuten elinympäristöjen suojelua ja jalostusohjelmia) molekyylibiologialla.

“Kohtaamme nopeimman ympäristönmuutoksen maapallon historiassa, ja monet lajit ovat menettäneet sopeutumiseen ja selviytymiseen tarvittavan geneettisen vaihtelun,” sanoi professori Cock van Oosterhout, toinen artikkelin pääkirjoittajista UEA:sta. “Geenitekniikka tarjoaa keinon palauttaa tätä vaihtelua, oli kyse sitten immuunijärjestelmän geenien kadonneen DNA:n palauttamisesta museonäytteiden avulla tai ilmastonkestävyyteen liittyvien geenien lainaamisesta läheisiltä lajeilta.” ^[14] Kirjoittajat korostavat, ettei tämä ole taikaratkaisu – tarvitaan perusteellisia kokeita ja eettistä valvontaa ^[15]. Dr. Beth Shapiro Colossal Biosciences -yhtiöstä lisäsi, että samoja teknologioita, joita tutkitaan mammuttien herättämiseksi henkiin, voidaan “hyödyntää pelastamaan lajeja, jotka ovat sukupuuton partaalla… Meidän vastuullamme on vähentää tuhansien lajien nykyisin kohtaamaa sukupuuton riskiä.” ^[16] Jos bioteknologia integroidaan huolellisesti olemassa oleviin suojelutoimiin, se voi antaa uhanalaisille eläimille mahdollisuuden selviytyä muuttuvassa maailmassa.

Pieni kemiallinen niksi tehostaa mRNA-rokotteita (21. heinäkuuta 2025)

100-vuotias kemiallinen niksi tekee mRNA-lääkkeistä turvallisempia ja tehokkaampia: Pennsylvanian yliopiston tutkijat ilmoittivat ovelasta muutoksesta lipidinanohiukkasiin – mRNA-rokotteiden kuljetusaluksiin – joka vähentää dramaattisesti tulehduksellisia sivuvaikutuksia samalla kun tehostaa tehokkuutta ^[17] ^[18]. Käyttämällä klassista Mannichin reaktiota lipidikemiassa, tiimi liitti tulehdusta ehkäiseviä fenoliryhmiä (joita löytyy oliiviöljystä ja muista terveellisistä ruoista) nanohiukkasten rakenteeseen ^[19] ^[20]. Hiirikokeet osoittivat, että nämä muokatut nanohiukkaset aiheuttivat huomattavasti vähemmän arkuutta ja immuunijärjestelmän ärsytystä, mutta kuljettivat mRNA:ta tehokkaammin, parantaen rokotevasteita sairauksia kuten COVID-19 vastaan ja jopa tehostaen geeniterapioita ja syöpähoitoja ^[21] ^[22].

“Muuttamalla käytännössä näiden lipidien reseptiä, pystyimme saamaan ne toimimaan paremmin vähemmillä sivuvaikutuksilla. Se on win-win-tilanne,” sanoi tohtori Michael J. Mitchell, tutkimuksen vanhempi kirjoittaja ^[23]. Fenolilla rikastetut nanohiukkaset, nimeltään “C-a16 LNP:t,” tuottivat viisi kertaa vahvemman immuunivasteen COVID-19-rokotteelle eläinkokeissa ja kaksinkertaistivat CRISPR-geenieditoinnin onnistumisen maksasairausmallissa ^[24] ^[25]. Päivitetyt lipidikuljettimet myös pienensivät kasvaimia kolminkertaisesti, kun niitä käytettiin mRNA-syöpähoidon kuljettamiseen ^[26]. Tämä innovaatio – joka on saanut inspiraationsa vuosisadan vanhasta kemian menetelmästä – voi auttaa tuomaan uuden sukupolven mRNA-rokotteita ja -hoitoja, jotka ovat sekä tehokkaampia että hellävaraisempia potilaille ^[27].

Ennätyksiä rikkova mustien aukkojen törmäys haastaa astrofysiikan (21. heinäkuuta 2025)

Einsteinin teorioita koetellaan äärirajoille valtavan kosmisen yhdistymisen myötä: LIGO–Virgo–KAGRA-observatoriot havaitsivat ennennäkemättömän mittakaavan mustien aukkojen yhteentörmäyksen, jossa kaksi mustaa aukkoa (noin 100 ja 140 Auringon massaa) sulautui yhdeksi pyöriväksi jättiläiseksi, jonka massa on noin 225 Auringon massaa ^[28] ^[29]. Tämä tapahtuma, joka on luetteloitu nimellä GW231123, on suurin ja nopeimmin pyörivä mustien aukkojen yhdistyminen, joka on koskaan havaittu gravitaatioaaltojen avulla ^[30]. Lopullinen musta aukko pyörii lähes yleisen suhteellisuusteorian asettaman teoreettisen nopeusrajan tuntumassa ^[31], mikä tekee signaalin analysoinnista erittäin haastavaa ja fysiikasta lähes malliemme rajoilla. Näin äärimmäinen järjestelmä ”rikkoo” vakiintuneet muodostumismallit – teorian mukaan tähdet eivät saisi tuottaa näin suuria mustia aukkoja ilman, että ne ensin romahtavat pienemmiksi, mikä herättää mahdollisuuden, että kumpikin tämän parin mustista aukoista olisi itse syntynyt aiemmista yhdistymisistä ^[32] ^[33].

“Tämä on massiivisin mustien aukkojen kaksoisjärjestelmä, jonka olemme havainneet gravitaatioaaltojen avulla, ja se asettaa todellisen haasteen ymmärryksellemme mustien aukkojen muodostumisesta,” sanoi professori Mark Hannam Cardiffin yliopistosta, joka on LIGO-tieteellisen yhteistyön jäsen. “Näin massiiviset mustat aukot ovat kiellettyjä tavanomaisten tähtien kehitysmallien mukaan. Yksi mahdollisuus on, että tämän kaksoisjärjestelmän kaksi mustaa aukkoa ovat muodostuneet aiempien, pienempien mustien aukkojen yhdistymisistä.” ^[34] Toisin sanoen saatamme todistaa kosmista mustien aukkojen “sukupuuta”, jossa ne törmäävät toisiinsa sukupolvien ajan. Löytö on saanut tähtitieteilijät innostumaan: “Mustat aukot näyttävät pyörivän erittäin nopeasti — lähes Einsteinin teorian salliman rajan tuntumassa,” totesi tohtori Charlie Hoy Portsmouthin yliopistosta, mikä haastoi datanalyysityökalujemme rajat ^[35]. Tutkijat tulevat tutkimaan tätä signaalia vielä vuosien ajan ^[36] – ja jotkut jopa spekuloivat, että tällaisen valtavan, nopeasti pyörivän yhdistymisen täydellinen selittäminen saattaa vaatia eksoottista uutta fysiikkaa ^[37]. Kuten eräs Caltechin tutkija totesi, tämä tapahtuma “vie instrumentaatiomme ja data-analyysikykymme nykyisten mahdollisuuksien äärirajoille… ja osoittaa, kuinka paljon enemmän on vielä löydettävissä” gravitaatioaaltojen maailmankaikkeudessa ^[38].

Uusi gravitaatioaaltotekniikka tarkentaa kosmisten törmäysten näkymää (21. heinäkuuta 2025)

Erillisessä läpimurrossa tutkijat ovat paljastaneet paremman tavan tulkita avaruuden ja ajan aaltoilua: Portsmouthin, Southamptonin ja UCD:n tiimi on kehittänyt tarkemman menetelmän gravitaatioaaltojen datan analysointiin, mikä parantaa kykyämme tulkita väkivaltaisia kosmisia tapahtumia, kuten mustien aukkojen yhdistymisiä ^[39]. Perinteisesti tutkijat vertaavat havaittua signaalia lukuisiin teoreettisiin aaltomuotoihin (käyttäen bayesilaista päättelyä), mutta tulosten yhdistäminen useista malleista voi olla hankalaa, jos mallien tarkkuus vaihtelee ^[40]. Uusi lähestymistapa ottaa huomioon jokaisen mallin uskollisuuden Einsteinin yhtälöille, estäen vähemmän tarkkoja malleja vääristämästä johtopäätöksiä ^[41]. Tämä tuottaa tarkempia arvioita yhdistyvien kohteiden ominaisuuksista – kuten niiden massoista ja pyörimisistä – ja vähentää riskiä joutua harhaan simulaatioidemme epätäydellisyyksien vuoksi ^[42] ^[43].

Pääkirjoittaja tohtori Charlie Hoy sanoi, että innovaatio oli ollut pitkään tulossa. ”Olen miettinyt vuosia, miten mallin tarkkuus voitaisiin ottaa huomioon gravitaatioaaltojen analyysissä, ja on todella innostavaa nähdä menetelmämme toteutuvan,” hän totesi. Mallien painottaminen sen mukaan, kuinka hyvin ne noudattavat yleistä suhteellisuusteoriaa, ”lähestymistapamme pystyy sisällyttämään tämän epävarmuuden data-analyysiin ja saamaan tiukempia rajoituksia mustien aukkojen perusominaisuuksille.” ^[44] Vaikka tutkimus (julkaistu lehdessä Nature Astronomy) ei julkistanut uusia astrofysikaalisia kohteita, se luo ratkaisevan pohjan tuleville löydöille ^[45] ^[46]. Kun gravitaatioaaltodetektorit jatkavat kehittymistään ja havaitsevat yhä äärimmäisempiä tapahtumia, tämä menetelmä auttaa varmistamaan, että tulkitsemme näitä kosmisia viestejä mahdollisimman tarkasti – emmekä “tulkitse väärin” maailmankaikkeutta mallinnuksen katvealueiden vuoksi. Tämä on ajankohtainen edistysaskel, sillä juuri nyt ennätyksiä rikkovat signaalit, kuten GW231123, haastavat malliemme rajoja.

Uusi vihje fysiikan suurimpaan mysteeriin: Miksi ainetta on olemassa? (21. heinäkuuta 2025)

Fyysikot ovat päässeet lähemmäs ymmärtämään maailmankaikkeuden perustavanlaatuista epätasapainoa: Aine on valtavasti yliedustettuna antiaineeseen verrattuna maailmankaikkeudessa, ja ilmiö nimeltä CP-rikkominen (jossa luonnon symmetriat hiukkasten ja antihiukkasten välillä rikkoutuvat) saattaa selittää miksi. Tällä viikolla shanghailaisen TD Lee -instituutin teoreettinen ryhmä ennusti, että charmibaryonien hajoamisissa esiintyy yllättävän suuria CP-rikkomisvaikutuksia, eräässä alkeishiukkasluokassa ^[47] ^[48]. Aiemmissa kokeissa oli havaittu viitteitä CP-rikkomisesta kevyemmissä hiukkasissa (kuten mesoneissa), mutta ei baryoneissa. Soveltamalla edistynyttä symmetriateoriaa (SU(3)-makusymmetriaa) ja mallintamalla vuorovaikutuksia hiukkashajoamisten jälkeen (prosessi, joka tunnetaan nimellä lopputilan uudelleensironta), tutkijat havaitsivat, että tietyt charmibaryonien hajoamiset voisivat osoittaa CP-asymmetrioita, jotka ovat kertaluokkaa suurempia kuin odotettiin ^[49] ^[50] – mahdollisesti noin 0,1 %, mikä on valtava luku hiukkasfysiikassa ^[51] ^[52].

Hiukkas- ja ydinfysiikan johtaja professori Xiao-Gang He TDLI:stä selitti merkityksen: “Tutkimus charmien CP-rikkomuksesta avaa uusia polkuja kokeelliselle tutkimukselle ja tarjoaa syvällisempää ymmärrystä maailmankaikkeuden aineen ja antiaineen epäsymmetrian taustalla olevista perusmekanismeista. Se tarjoaa tärkeitä mahdollisuuksia Standardimallin jatkotestaukseen ja mahdollisiin uuden fysiikan löytöihin.” ^[53] Toisin sanoen, jos nämä ennusteet vahvistetaan, tulevat kokeet laitoksissa kuten CERNin LHCb tai Japanin Belle II -ilmaisin voisivat vihdoin havaita CP-rikkomuksen charmibaryoneissa ^[54]. Tällainen löytö vahvistaisi ajatusta siitä, että pienet erot hiukkasten käyttäytymisessä varhaisessa kosmisessa historiassa kallistivat tasapainon aineen hyväksi – vastaten kysymykseen, miksi, vastoin kaikkia todennäköisyyksiä, maailmamme on aineen hallitsema. Se on kiehtova edistysaskel yhteen tieteen syvimmistä kysymyksistä, ja se on saanut kiitosta siitä, miten se yhdistää teorian ja tulevat kokeet.

Sienistä peräisin oleva psykedeeelinen yhdiste pidentää elinikää varhaisissa testeissä (21. heinäkuuta 2025)

Ikääntymistä hidastava löytö on saanut tutkijat varovaisen innostuneiksi: Emory-yliopiston tiimi raportoi, että psilosiini – psykedeeelisen psilosybiinin aktiivinen metaboliitti – hidasti merkittävästi ikääntymistä ja pidensi elinikää sekä solumalleissa että eläinkokeissa ^[55]. Laboratoriokokeissa psilosiinin lisääminen ihmisen soluviljelmiin lisäsi solujen eloonjäämistä yli 50 %, ja elävillä hiirillä säännölliset pienet annokset johtivat siihen, että hoidetut iäkkäät hiiret elivät noin 30 % pidempään kuin hoitamattomat ^[56] ^[57]. Hoidetut hiiret eivät ainoastaan eläneet pidempään, vaan ne vaikuttivat biologisesti nuoremmilta: niillä oli kiiltävämpi turkki, vähemmän haurautta ja jopa jonkin verran karvankasvua verrattuna saman ikäisiin verrokkieläimiin ^[58] ^[59]. Tutkijat havaitsivat, että psilosiinin vaikutukset ulottuvat aivojen ulkopuolelle – se sitoutuu koko kehossa esiintyviin serotoniinireseptoreihin, vähentää oksidatiivista stressiä, parantaa DNA:n korjausta ja ylläpitää kromosomien suojaavia päitä (telomeerejä), jotka kuluvat iän myötä ^[60]. Nämä solutason hyödyt vastaavat tunnettuja ikääntymisen tunnusmerkkejä, mikä viittaa koko kehon ikääntymistä hidastavaan vaikutukseen.

“Tämä tutkimus tarjoaa vahvaa prekliinistä näyttöä siitä, että psilosybiini voi edistää terveempää ikääntymistä – ei vain pidempää elinikää, vaan myös parempaa elämänlaatua myöhemmillä vuosilla,” sanoi tohtori Ali John Zarrabi, toinen tutkija ja Emoryn Psykedeelitutkimuksen johtaja ^[61]. “Saattohoitolääkärinä ja -tutkijana yksi suurimmista huolenaiheistani on elämän pidentäminen arvokkuuden ja toimintakyvyn kustannuksella. Mutta nämä [hoidetut] hiiret eivät vain selviytyneet pidempään — ne kokivat parempaa ikääntymistä.” ^[62] Tulokset, jotka on julkaistu NPJ Aging -lehdessä, sisältävät tärkeän varauksen: se, mikä toimii hiirillä, ei välttämättä toimi ihmisillä ilman perusteellisia kliinisiä tutkimuksia. Kuitenkin se, että jopa myöhäisvaiheen hoidot tuottivat hyötyjä hiirillä, on lupaavaa ^[63] ^[64]. Koska ihmisten elinajanodote Yhdysvalloissa laahaa muiden maiden perässä, tutkijat näkevät potentiaalia tutkia psilosybiiniä (joka on jo vaiheen II/III tutkimuksissa masennukseen) myös sen ikääntymistä ehkäisevien ominaisuuksien vuoksi ^[65] ^[66]. Ajatus siitä, että “taikasienistä” peräisin oleva yhdiste voisi jonain päivänä olla osa ikääntymistä ehkäisevää hoitoa, on provosoiva – ja vaatii paljon lisää tutkimusta – mutta se avaa uuden, odottamattoman suunnan pitkäikäisyystieteessä.

Maa pyörii nopeammin, tehden tästä päivästä yhden lyhyimmistä koskaan mitatuista (22. heinäkuuta 2025)

Havahda silmänräpäyksessä tai se menee ohi: 22. heinäkuuta 2025 mitattiin olevan 1,34 millisekuntia lyhyempi kuin tavanomainen 24 tuntia ^[67] ^[68], mikä teki siitä toiseksi lyhyimmän päivän siitä lähtien, kun tarkat atomikellomittaukset alkoivat vuonna 1973. Tätä et tuntisi itse, mutta se on osa hämmentävää ilmiötä – viime vuosina Maa on toistuvasti rikkonut pyörimisnopeuden ennätyksiä. (Itse asiassa 10. heinäkuuta 2025 oli hieman lyhyempi kuin 22. heinäkuuta, ollen vuoden lyhyin päivä 1,36 ms alle 24 tunnin ^[69].) Tyypillisesti Maan pyöriminen hidastuu vuosituhansien aikana (Kuun aiheuttaman vuorovesivoiman vuoksi), joten tutkijat ovat kiinnostuneita tästä tilapäisestä nopeutumisesta. Jos ilmiö jatkuu, asiantuntijat arvioivat, että saatamme joutua ottamaan käyttöön ”negatiivisen karkaussekunnin” vuoteen 2029 mennessä – eli poistamaan sekunnin virallisista kelloista – mikä olisi ensimmäinen kerta ajanmittauksen historiassa ^[70].

Planeettatieteilijät tutkivat yhä, miksi Maan pyörimisnopeus on kiihtynyt viime vuosina. Uusimmat tutkimukset viittaavat mahdollisiin tekijöihin, kuten planeetan ydin ja ilmasto: sulavat jäätiköt ja massojen siirtyminen saattavat vaikuttaa pyörimiseen hieman ^[71], ja yhden hypoteesin mukaan muutokset Maan sulan ytimen virtauksessa siirtävät liikemäärää vaippaan ^[72]. Mutta mikään ei ole varmaa. “Tämän kiihtymisen syytä ei ole selitetty,” myönsi Leonid Zotov, Maan pyörimisen asiantuntija Moskovan valtionyliopistosta. “Useimmat tutkijat uskovat, että syy on Maan sisällä. Meri- ja ilmakehämallit eivät selitä tätä valtavaa kiihtymistä.” ^[73] Zotov ennustaa, että pyöriminen saattaa pian hidastua takaisin, mikä tarkoittaa, että tämä voi olla lyhytaikainen poikkeama ^[74]. Sillä välin tämän päivän hieman lyhyempi vuorokausi on omituinen muistutus siitä, että planeettamme käyttäytyminen voi yhä yllättää meidät – jopa 2000-luvulla, kun ultratarkat mittaukset seuraavat sitä ^[75].

Hyvästi, muovi? Bakteerit kasvattavat “supermateriaalin”, joka on terästä vahvempaa (22. heinäkuuta 2025)

Insinöörit ovat bio-valmistaneet materiaalin, joka voi kilpailla muovin ja metallin kanssa – ilman ympäristösyyllisyyttä: Rice-yliopiston ja Houstonin yliopiston yhteistyössä tutkijat ohjasivat bakteereja tuottamaan erittäin suuntautuneita selluloosan nanokuituja, luoden bionanokomposiitin, jolla on alumiiniseoksen lujuus mutta muovin joustavuus ja keveys ^[76]. Pyörittämällä Komagataeibacter rhaeticus -kantoja räätälöidyssä bioreaktorissa, tiimi sai mikrobit asettamaan selluloosakuidut samaan suuntaan, sen sijaan että ne normaalisti muodostaisivat satunnaisen verkon ^[77] ^[78]. Tuloksena saadut kalvot saavuttivat vetolujuuden noin 400–550 megapascalia (verrattavissa joihinkin metalleihin tai lasiin), mutta pysyvät ohuina, läpinäkyvinä ja biohajoavina ^[79]. Tutkijat myös kyllästivät kasvavan matriisin boorinitridi-nanolevyillä, mikä antoi sille kolminkertaisen lämmönjohtavuuden verrattuna tavalliseen selluloosaan ja avasi mahdollisuuksia elektroniikassa, jossa tarvitaan lämmönpoistoa ^[80].

Ensimmäinen yhteiskirjoittaja M.A.S.R. Saadi vertasi prosessia ”kurinalaisen bakteerijoukon” kouluttamiseen sen sijaan, että ne saisivat liikkua vapaasti ^[81]. Säätelemällä nesteen virtausta reaktorissa, ”ohjaamme [bakteereja] liikkumaan tiettyyn suuntaan, jolloin niiden selluloosantuotanto saadaan tarkasti linjattua,” hän sanoi ^[82]. Tuloksena on niin sanottu ”nanokomposiitti”, jota voidaan räätälöidä erilaisilla lisäaineilla eri käyttötarkoituksiin ^[83]. ”Tämä työ on erinomainen esimerkki monitieteisestä tutkimuksesta materiaalitieteen, biologian ja nanotekniikan risteyskohdassa,” lisäsi tohtori Muhammad Rahman, hankkeen vetäjä UH/Ricessa. ”Näemme, että nämä vahvat, monikäyttöiset ja ympäristöystävälliset bakteeriselluloosalevyt tulevat olemaan kaikkialla, korvaamassa muovia eri teollisuudenaloilla ja auttamassa ympäristöhaittojen vähentämisessä.” ^[84] Koska materiaali on valmistettu yhdestä maapallon runsaimmista biopolymeereistä (selluloosa) eikä vaadi öljyä, se voisi mittakaavaa kasvatettaessa vähentää saastumista merkittävästi. Vihreistä pakkauksista ja tekstiileistäorgaaniseen elektroniikkaan ja jopa energiavarastoinnin komponentteihin, tiimi näkee bio-valmistetulle supermateriaalilleen laajan kirjon käyttökohteita ^[85]. Vielä ollaan alkuvaiheessa, mutta tämä lähestymistapa antaa toivoa, että jonain päivänä todella voisimme sanoa ”hyvästi muoville” eikä jäisi ikävä.

Seeprakalat kasvattavat sisäkorvan soluja uudelleen – toivoa kuulonmenetyksen hoitoon (22. heinäkuuta 2025)

Oletko koskaan toivonut, että ihmiset voisivat kasvattaa kadonneen kuulon takaisin? Käy ilmi, että seeprakalat pystyvät siihen – ja tiedemiehet ovat juuri selvittäneet miten: Stowers Institute for Medical Researchin tutkijat ovat tunnistaneet kaksi avaingeeniä, jotka mahdollistavat seeprakalojen sisäkorvan aistinsolujen uudistumisen, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä kuulolle ja tasapainolle ^[86]. Ihmisillä ja muilla nisäkkäillä nämä herkät aistinsolut eivät uusiudu vaurioiduttuaan – mikä johtaa pysyvään kuulonmenetykseen tai tasapaino-ongelmiin. Mutta seeprakalat (ja jotkin muut eläimet, kuten linnut ja sammakkoeläimet) voivat rutinoidusti korvata ne uusilla. Uusi tutkimus osoitti, että seeprakaloilla yksi geeni tietyssä tukisoluryhmässä ylläpitää kantasolujen varantoa, kun taas toinen geeni eri tukisolutyypissä käynnistää näiden kantasolujen lisääntymisen ja muuttumisen uusiksi aistinsoluiksi ^[87] ^[88]. Käytännössä kaloilla on kaksiosainen mekanismi: toinen pitää ”varakappaleet” valmiina, toinen käynnistää korvausprosessin tarvittaessa.

Tämä löytö, joka on julkaistu julkaisussa Nature Communications, on jännittävä, koska se antaa tutkijoille kohteen tutkittavaksi nisäkkäillä. “Nisäkkäät, kuten me itse, eivät pysty uudistamaan sisäkorvan karvasoluja,” totesi tutkimuksen toinen kirjoittaja, tohtori Tatjana Piotrowski. Ikääntyessämme tai altistuessamme kovalle melulle menetämme nämä solut ja niiden myötä kuuloaistin ^[89]. Sen sijaan seeprakaloilla ei koskaan lopu solut, joita tarvitaan kuulon ylläpitämiseen. Tutkimusryhmä käytti geenisekvensointia tunnistaakseen kaksi tiettyä sykliini D -geeniä, jotka kumpikin säätelevät eri tukisolupopulaatiota kalan korvassa (elin nimeltä neuromasti) ^[90] ^[91]. Kun tutkijat poistivat toisen näistä geeneistä, vain yksi soluryhmä lakkasi jakautumasta – mikä tarkoittaa, että kumpikin geeni ohjaa itsenäisesti yhtä uudistumisreittiä ^[92]. “Tämä havainto osoittaa, että eri soluryhmiä elimessä voidaan ohjata erikseen,” selitti tohtori Piotrowski, “mikä voi auttaa tutkijoita ymmärtämään solukasvua muissa kudoksissa” ja miten sitä voidaan stimuloida ^[93]. Lopullinen toive on, että tutkimalla näitä mekanismeja voisimme oppia “kytkemään kytkimen päälle” ihmisen korvassa – löytää keino houkutella omat tukisolumme tai lepotilassa olevat kantasolut uudistamaan karvasoluja ja palauttamaan kuulon. Edessä on pitkä tie, mutta tämä geneettinen oivallus on suuri askel kohti hoitoja, jotka voisivat jonain päivänä kääntää tietynlaiset kuulonmenetykset.

AI tunnistaa 86 000 piilotettua maanjäristystä Yellowstonen supertulivuoren alla (22. heinäkuuta 2025)

Yellowstone muuttui entistäkin levottomammaksi – kiitos tekoälyn: Western Universityn (Kanada) johtamassa uudessa tutkimuksessa käytettiin koneoppimista seulomaan 15 vuoden seismisiä tietoja Yellowstone National Parkista, ja löydettiin yli 86 000 aiemmin havaitsematonta maanjäristystä kalderan alta ^[94] ^[95]. Tämä on noin 10 kertaa enemmän järistyksiä kuin virallisessa maanjäristyskatalogissa vuosilta 2008–2022. Suurin osa näistä järistyksistä oli hyvin pieniä (monet liian heikkoja ihmisten tuntea), mutta yhdessä ne antavat paljon selkeämmän kuvan Yellowstonen maanalaisesta epävakaudesta ^[96] ^[97]. Tekoälyalgoritmi tunnisti useita maanjäristysparvia – matalan magnitudin järistysten rykelmiä, jotka kulkevat “epäkypsien” siirroslinjojen läpi tuliperäisessä maankuoressa ^[98] ^[99]. Näitä parvia aiheuttavat usein liikkuva magma tai hydrotermiset nesteet, ja ne voivat tapahtua ilman yhtäkään suurta järistystä, toisin kuin tyypillisessä pääjäristys-jälkijäristys -sarjassa ^[100]. Tulokset, jotka julkaistiin lehdessä Science Advances, viittaavat siihen, että Yellowstonen magmaputkisto on vieläkin dynaamisempi ja monimutkaisempi kuin aiemmin ajateltiin, vaikka mitään merkkejä välittömästä purkauksesta ei ole. Sen sijaan tämä tarkka järistyskatalogi auttaa vulkanologeja seuraamaan hienovaraisia muutoksia ja ymmärtämään paremmin olosuhteita, jotka voisivat edeltää tulevaa tulivuoritoimintaa ^[101] ^[102].

“Ymmärtämällä seismisyyden malleja, kuten maanjäristysparvia, voimme parantaa turvallisuustoimenpiteitä, tiedottaa yleisöä paremmin mahdollisista riskeistä ja jopa ohjata geotermisen energian kehitystä pois vaarasta alueilla, joilla on lupaavaa lämpövirtausta,” sanoi professori Bing Li, tutkimuksen johtava kirjoittaja ja nesteiden aiheuttamien maanjäristysten asiantuntija ^[103]. Tekoälymenetelmä päihitti manuaalisen järistysten tunnistuksen selvästi – “Jos meidän pitäisi tehdä tämä vanhanaikaisesti niin, että joku klikkailee kaiken tämän datan läpi… se ei ole skaalautuvaa,” Li huomautti, korostaen suurten tietomäärien haastetta, jonka ratkaisemiseen tekoäly soveltuu ainutlaatuisesti ^[104]. Nyt kun käytettävissä on paljon “kattavampi katalogi” Yellowstonen järistyksistä, tutkijat voivat soveltaa uusia tilastollisia malleja tutkiakseen, kuinka yksi mikromaanjäristys voi laukaista toisen ja tunnistaakseen uusia parvimalleja, joita ei aiemmin voitu havaita ^[105]. Vaikutukset ulottuvat Yellowstonen ulkopuolelle: projekti osoittaa, miten koneoppiminen voi mullistaa seismologian, mahdollistaen raakadatan uudelleentarkastelun muilta vulkaanisesti tai tektonisesti aktiivisilta alueilta ja piilotettujen tapahtumien löytämisen. Lopulta syvempi ymmärrys parvikäyttäytymisestä voi parantaa purkausennusteita ja valmiutta riskeihin tulivuorialueilla maailmanlaajuisesti ^[106] ^[107].

Ilmastokatsaus: Vahvimmat myrskyt voimistuvat entisestään (21. heinäkuuta 2025)

Kaksi uutta tällä viikolla julkaistua tutkimusta varoittaa, että jotkut tuhoisimmista sääjärjestelmistä voimistuvat planeetan lämmetessä: Yksi Pennsylvanian yliopiston johtama tutkimusryhmä havaitsi, että pahimmat Nor’easter-talvimyrskyt, jotka iskevät Yhdysvaltojen koillisosaan, ovat kasvaneet noin 5 % voimakkaammiksi (tuulisemmiksi ja sateisemmiksi) sitten 1900-luvun puolivälin, mikä tarkoittaa noin 17 % suurempaa tuhoavaa potentiaalia korkeampien tuulennopeuksien vuoksi ^[108] ^[109]. Samaan aikaan erillinen tutkimus vahvistaa yhteyttä kutistuvan arktisen merijään ja äärimmäisten talvimyrskyjen välillä Yhdysvaltojen koillisosassa, viitaten siihen, että kun Arktis lämpenee ja jää vetäytyy, se voi horjuttaa polaarista suihkuvirtausta ja ruokkia ankarampia lumimyrskyjä etelämpänä ^[110] ^[111]. Nämä havainnot, jotka on julkaistu PNAS-lehdessä ja muissa julkaisuissa, viittaavat siihen, että yhteisöt Washington D.C.:stä Bostoniin voivat tulevaisuudessa kohdata entistä voimakkaampia rannikkotulvia ja lumisateita, vaikka myrskyjen keskimääräinen määrä ei kasvaisikaan ^[112] ^[113].

Klimatologi Michael Mann (joka on yksi Nor’easter-tutkimuksen kirjoittajista) huomautti, että lämpimämmät merivedet ja kosteampi ilmakehä ovat kuin lisäpolttoainetta näille talvimyrskyille ^[114]. “Vahvimmat nor’easterit ovat jo nyt merkittävästi tuulisempia ja sateisempia kuin 1900-luvun puolivälissä,” Mann sanoi, ja niitä ovat todennäköisesti voimistaneet meren lämpötilojen nousu ja lämpenevän ilmakehän lisääntynyt kosteudenkantokyky ^[115]. Tutkijat seurasivat 900 Nor’easter-myrskyä vuodesta 1940 lähtien ja havaitsivat, että vain kaikkein voimakkaimmissa näkyy tämä huomattava kasvu – tärkeä yksityiskohta, sillä juuri nämä myrskyt aiheuttavat suhteettoman suuria vahinkoja (esimerkiksi pahamaineinen “Ash Wednesday” -myrsky vuonna 1962 aiheutti nykyrahassa mitattuna miljardien vahingot) ^[116] ^[117]. Samaan aikaan arktista yhteyttä käsittelevä tutkimus osoitti, että talvisiin nor’eastereihin ja eurooppalaisiin myrskyihin voi vaikuttaa vähenevä merijää, mikä voi muuttaa myrskyjen reittejä ja altistaa uusia alueita riskille ^[118] ^[119]. Yhteenvetona, vähemmän myrskyjä kokonaisuudessaan saattaa olla ilmastonmuutoksen pitkän aikavälin seuraus joillakin alueilla, mutta voimakkaimmat myrskyt iskevät entistä kovemmin, mikä on huolestuttava kehitys infrastruktuurin ja hätävalmiuden kannalta. Ilmastotutkijat korostavat tarvetta parantaa myrskysuojauksia ja vähentää kasvihuonekaasupäästöjä näiden äärimmäisyyksien hillitsemiseksi ^[120] ^[121].

NASA laukaisee TRACERS-mission tutkimaan Maan magneettikenttää (22. heinäkuuta 2025)

Rakettimatka avaruussäätä tutkimaan: NASA laukaisi onnistuneesti TRACERS-mission 22. heinäkuuta Vandenbergin avaruusvoimien tukikohdasta Kaliforniasta, SpaceX:n Falcon 9 -raketin kyydissä ^[122] ^[123]. TRACERS (lyhenne sanoista Tandem Reconnection and Cusp Electrodynamics Reconnaissance Satellites) koostuu kahdesta pienestä satelliitista, jotka kiertävät noin 367 mailin korkeudella Maan yläpuolella tutkien, miten Auringosta tuleva jatkuva varattujen hiukkasten virta – aurinkotuuli – vuorovaikuttaa Maan magneettikehän kanssa ^[124] ^[125]. Erityisesti missio keskittyy magneettisen jälleenyhdistymisen tapahtumiin, joissa Maan magneettikentän viivat napsahtavat ja järjestäytyvät uudelleen aurinkomyrskyn paineessa, ohjaten energiaa ja hiukkasia yläilmakehään ^[126]. Nämä prosessit voivat synnyttää upeita revontulia, mutta myös häiritä GPS:ää ja sähköverkkoja voimakkaiden geomagneettisten myrskyjen aikana. Lennättämällä kahta avaruusalusta muodostelmassa Maan pohjoisen magneettisen kärkialueen läpi TRACERS tarjoaa tarkkoja havaintoja siitä, kuinka nopeasti ja missä jälleenyhdistyminen tapahtuu – jotain, mihin yksi satelliitti ei yksin pysty ^[127] ^[128].

Tätä tehtävää, jota johtaa Iowan yliopisto, pidetään osana vilkasta kesää heliotutkimuksen saralla. Se laukaistiin yhdessä kolmen muun NASAn tieteellisen hyötykuorman kanssa: pienoissatelliitti nimeltä Athena, jonka tarkoituksena on testata nopeampia tapoja ottaa käyttöön Maan havainnointiin tarkoitettuja instrumentteja, PExT-koe, joka osoittaa, miten satelliitit voivat saumattomasti vaihtaa eri viestintäverkkojen välillä, sekä CubeSat, joka tutkii, miten korkeaenergiset elektronit katoavat Van Allenin säteilyvöistä ^[129] ^[130]. TRACERSin tavoitteena on parantaa kykyämme ennustaa avaruussäätä, mikä on yhä tärkeämpää yhteiskunnan tukeutuessa satelliittiteknologiaan. ”Emme tiedä, kuinka pahaksi tilanne voi pahimmillaan mennä” aurinkomyrskyjen äärimmäisissä skenaarioissa, varoittivat NASAn tutkijat ennen laukaisua ^[131] – korostaen, miksi TRACERSin kaltaiset tehtävät, jotka etsivät perustavanlaatuista tietoa Auringon ja Maan vuorovaikutuksesta, ovat kriittisiä. Kaksi TRACERS-satelliittia ovat nyt kiertoradalla ja aloittavat pian tieteelliset toimintonsa, ”tarkkaillen magneettikenttäviivojen napsahtelua ja uudelleenkytkeytymistä aurinkomyrskyjen iskiessä,” NASAn edustajat kertoivat ^[132] ^[133]. Niiden lähettämä data auttaa tutkijoita ja ennustajia suojelemaan paremmin modernia infrastruktuuriamme Auringon oikuilta.

Tutkijat löytävät ”salaisen koodin” piilotettuna ihmisen DNA:han (21. heinäkuuta 2025)

Roska-DNA? Mieti uudelleen: Uusi tutkimus on löytänyt, että muinaiset virusten DNA-jaksot genomissamme – jotka aiemmin luokiteltiin hyödyttömäksi ”roinaksi” – toimivatkin geenikytkiminä, jotka ovat elintärkeitä varhaisessa ihmisen kehityksessä ^[134] ^[135]. Kansainvälinen tiimi Japanin ASHBi/Kyoton yliopistosta sekä yhteistyökumppanit Kiinasta, Kanadasta ja Yhdysvalloista keskittyivät toistuvien elementtien perheeseen nimeltä MER11, joka on peräisin retroviruksista, jotka integroituvat esi-isiemme genomeihin aikoja sitten ^[136]. Käyttämällä uutta menetelmää näiden lähes identtisten jaksojen luokittelemiseksi alaryhmiin, tutkijat osoittivat, että yksi alaryhmä, MER11_G4 (evolutionaarisesti ”nuorin”), on erittäin rikastunut säätelymotiiveilla ja voi merkittävästi lisätä lähellä olevien geenien aktiivisuutta ihmisen kantasoluissa ^[137] ^[138]. Itse asiassa, kun tuhansia MER11-elementtejä testattiin soluviljelmissä, monet toimivat kuin tehostajat – DNA-kytkimet, jotka käynnistävät ja sammuttavat geenejä – vaikuttaen erityisesti alkionkehitykseen ja neurokehitykseen liittyviin geeneihin ^[139] ^[140].

Tämä löytö lisää kasvavaa ymmärrystä siitä, että 45 % genomistamme, joka koostuu siirtyvistä elementeistä (muinaisista virusten insertioista ja toistoista), ei ole passiivista roskaa, vaan tärkeä geneettisen säätelyn kerros. Toinen vastaava kirjoittaja, tohtori Fumitaka Inoue, kommentoi, että vaikka ihmisen genomi sekvensoitiin kokonaan jo vuosikymmeniä sitten, “monien sen osien toiminta on yhä tuntematon” ^[141]. Tämänkaltaiset tutkimukset osoittavat, että siirtyvät elementit “näyttelevät tärkeitä rooleja genomin evoluutiossa” ja että niiden merkitys tulee yhä selvemmäksi tutkimuksen edetessä ^[142]. Jäljittämällä MER11:n evoluutiollista historiaa ja mittaamalla suoraan sen vaikutusta geenien ilmentymiseen, tiimi tarjosi mallin siitä, miten niin kutsuttu “roska-DNA” voidaan ottaa solujemme käyttöön palvelemaan uusia tehtäviä ^[143] ^[144]. Nämä virusten jäänteet saattoivat alun perin olla genomin loisia, mutta miljoonien vuosien aikana ne on otettu uusiokäyttöön – niistä on tullut kytkimiä, jotka auttavat säätelemään, milloin ja missä ihmisen geenit ovat aktiivisia. Tulokset, jotka on julkaistu Science Advances -lehdessä, voivat auttaa ymmärtämään kehityshäiriöitä ja sairauksia, jos nämä viruselementit eivät toimi oikein. Tämä muistuttaa siitä, että DNA:mme kantaa kaikuja muinaisista viruksista, jotka ovat nyt olennainen osa ihmisyyttämme – geneettinen salakoodi, joka on piilossa aivan silmiemme edessä.

Lähteet: ScienceDaily, SciTechDaily, Space.com, Eos/AGU, Phys.org, Reuters, NASA.gov ja tieteellisten lehtien lehdistötiedotteet ^[145] ^[146] ^[147] ^[148] ^[149] ^[150] ^[151] ^[152] ^[153] ^[154] ^[155] ^[156] ^[157] ^[158] ^[159] ^[160] ^[161] ^[162] ^[163] ^[164] ^[165] ^[166] ^[167] ^[168] ^[169] ^[170] ^[171]

References