What is life? The future of Biology, presents Friday August 25 at 13.00 (note time!) Wallenberg lecture hall, Nobel forum, Nobels väg 1 KI Campus Philipp Gunz, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Leipzig Dept. of Human Evolution The first of our kind. How fossils and genes force us to rethink the evolution of Homo sapiens Followed by discussion in smaller group at 14.15 –15.30 in meeting room next to lecture hall, Nobel Forum, KI Solna Campus. Hosts: Hugo Zeberg, Dept of Neuroscience and Ingemar Ernberg, MTC, K

*) New fossils from Jebel Irhoud, Morocco and the pan-African origin of Homo sapiens
See     https://www.nature.com/nature/journal/v546/n7657/full/nature22336.html
Fossil evidence points to an African origin of Homo sapiens from a group called either H. heidelbergensis or H. rhodesiensis. However, the exact place and time of emergence of H. sapiens remain obscure because the fossil record is scarce and the chronological age of many key specimens remains uncertain. In particular, it is unclear whether the present day ‘modern’ morphology rapidly emerged approximately 200 thousand years ago (ka) among earlier representatives of H. sapiens1 or evolved gradually over the last 400 thousand years2. Here we report newly discovered human fossils from Jebel Irhoud, Morocco, and interpret the affinities of the hominins from this site with other archaic and recent human groups. We identified a mosaic of features including facial, mandibular and dental morphology that aligns the Jebel Irhoud material with early or recent anatomically modern humans and more primitive neurocranial and endocranial morphology. In combination with an age of 315 ± 34 thousand years (as determined by thermoluminescence dating)3, this evidence makes Jebel Irhoud the oldest and richest African Middle Stone Age hominin site that documents early stages of the H. sapiens clade in which key features of modern morphology were established. Furthermore, it shows that the evolutionary processes behind the emergence of H. sapiens involved the whole African continent.

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

Thursday September 7 at 15.00 Inghe lecture hall, Widerströmska Huset, Tomtebodavägen 18a, KI Campus (NOTE NEW VENUE!) Lars G.M, Pettersson,Department of Physics, AlbaNova University Center, Stockholm University A Two-State Picture of Water and the Funnel of Life

Abstract: I will discuss recent experimental and simulation data of liquid water and the picture of fluctuations between high-density (HDL) and low-density (LDL) liquid this has led to [1,2]. The HDL would be a more close-packed form, favored by entropy and dominates at high temperature. Below about 50°C correlated fluctuations into tetrahedral (LDL) structures, favored by hydrogen-bonding (enthalpy), begin to appear and become increasingly important upon further cooling [3,4]. A coexistence line between the two liquid phases is hypothesized, but it must lie at high pressure and low temperature in the so-called “No-man’s land” where measurements are extremely challenging due to rapid crystallization [5,6]. If such a line exists, it may terminate in a critical point from which a funnel-like region of enhanced fluctuations between the two forms emanates. Since these fluctuations are observed up to ambient conditions we may live in what could be called the “funnel of Life”. In light of this picture I will discuss some of the more important anomalous properties of water.

References:

[1] Anders Nilsson and Lars G.M. Pettersson, The Structural Origin of Anomalous Properties of Liquid Water, Nature Commun. 6, 8998 (2015).

[2] P. Gallo et al., Water: A Tale of Two Liquids, Chem. Rev. 116, 7463-7500 (2016).

[3] L. B. Skinner et al., The Structure of Water Around the Compressibility Minimum, J. Chem. Phys. 141, 214507 (2014).

[4] D. Schlesinger, K.T. Wikfeldt, L.B. Skinner, C.J. Benmore, A. Nilsson and L.G.M. Pettersson, The temperature dependence of intermediate range oxygen-oxygen correlations in liquid water, J. Chem. Phys. 145, 084503 (2016).

[5] J. A. Sellberg et al., Ultrafast X-ray probing of water structure below the homogeneous ice nucleation temperature, Nature 510, 381 (2014)

[6] F. Perakis et al., Diffusive dynamics during the high- to low-density transition in amorphous ices, Proc. Natl. Acad. Sci. 114, 8193 (2017)

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

Network Medicine: A Network Perspective on Biology, Life and Medicine.

What is life? The future of Biology
Thursday January 12 at 15.00.
Albert-László Barabási, Center for Complex Network Research (CCNR), Northeastern University, Boston and and Division of Network Medicine, Harvard University
Wallenberg lecture hall, Nobel forum, Nobels väg 1 KI Campus

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

On the importance of instability in technical, social and other systems. Monday November 28 15.00.Nobel Forum, Nobels väg 1, Karolinska Institutet Campus

What is life Molander Nov 28 2016 Poster

Per Molander, Uppsala

Lecture in What is life series. Open to all. Free, no preregistration. Welcome!
Sedan 1990-talet har Molander huvudsakligen arbetat som konsult åt Sveriges regering, Sida, Världsbanken, OECD, UNDP och Europeiska kommissionen. Under perioden 1997–2002 var han forskningsledare vid Studieförbundet Näringsliv och Samhälle. Han var huvudsekreterare i 2005 års katastrofkomission efter flodvågskatastrofen i Indiska oceanen. År 2009 utsågs han till generaldirektör för Inspektionen för socialförsäkringen.
Molander har författat ett 40-tal rapporter och artiklar och tre populärvetenskapliga böcker som behandlar historia, ekonomi samt förutsättningarna för mänskligt liv och tänkande.

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

Per Molander, Systems Instability; Culture and Brain

Everyone welcome! Free. No registration.

NEXT November 10, 15.00 2016. SIX new lectures.

UPCOMING LECTURE TITLES:
Brain correlates of music-evoked emotions
Groove on the brain: rhythmic complexity and predictive coding
On the importance of instability in technical, social and other systems
Music training and nonmusical abilities: Associations or causation?
The brain and body in motion: The utility of dance for exploring nervous system plasticity

Seminars in series/course ”What is life”/”Culture and Brain” HT 2016
See also updates at http://www.kulturellahjarnan.se/
Thursday November  10 15.00
Lecture hall Andreas Vesalius, Berzeliuslaboratoriet, Berzelius väg 3,  KI Solna campus
Stefan Koelsch,  Dept  of Biological and Medical Psychology, University in Bergen
Brain correlates of music-evoked emotions
Hosts: Gunnar Bjursell  and Fredrik Ullén
16 – 18  Followed by discussion in room A 302, MTC, Nobels väg 16, Solna Campus

Monday November 14, 15.00 – 17 (on DVD)

Place: Seminar room A 302, MTC, Nobels väg 16
Ilya Shmulevich,  Institute for Systems Biology (ISB), Seattle, US
Perspectives on stability-responsiveness and trade-offs in biological system
Host: Ingemar Ernberg

Wednesday November  23 15.00
Wallenberg Lecture Hall, Nobel Forum, Nobels väg 1, KI Solna campus
Peter Vuust,Center for Music in the Brain (MIB), Dept. of Clinical Medicine, Aarhus University and  Royal Academy of Music, Aarhus/Aalborg
Groove on the brain: rhythmic complexity and predictive coding
Hosts: Gunnar Bjursell  and Fredrik Ullén
16 – 18  Followed by discussion in room A 302, MTC, Nobels väg 16, Solna Campus

Monday November 28, 15.00
Place: Wallenberg hall, Nobel forum, Nobels väg 1
On the importance of instability in technical, social and other systems
Per Molander, Director General, Uppsala
Lecture followed by Students discussion in Room A 302, MTC, Nobels väg 16, 16.30-18.00
Sedan 1990-talet har Molander huvudsakligen arbetat som konsult vid olika svenska och nationella myndigheter och organisationer, exempelvis Sveriges regering, Sida, Världsbanken, OECD, UNDP och Europeiska kommissionen. Under perioden 1997–2002 arbetade han också som forskningsledare vid Studieförbundet Näringsliv och Samhälle. Han var huvudsekreterare i 2005 års katastrofkomission efter flodvågskatastrofen i Indiska oceanen. År 2009 utsågs han till generaldirektör för Inspektionen för socialförsäkringen.
Molander har författat ett 40-tal rapporter och artiklar. Han är även författare till tre populärvetenskapliga böcker om politisk filosofi. Böckerna behandlar även historia, religionshistoria, ekonomi samt frågor om förutsättningarna för mänskligt liv och tänkande. Per Molander har också skrivit essäer i Dagens Nyheter.

Tuesday December  6 15.00
Lecture hall Andreas Vesalius, Berzeliuslaboratoriet, Berzelius väg 3, Karolinska Institutet, Solna
E. Glenn Schellenberg,University of Toronto
Music training and nonmusical abilities: Associations or causation?
Hosts: Gunnar Bjursell  and Fredrik Ullén
16 – 18  Followed by discussion in room A 302, MTC, Nobels väg 16, Solna Campus

Wednesday January 25 15.00
Wallenberg Lecture Hall, Nobel Forum, Nobels väg 1, KI Solna campus
Emily S Cross, Bangor University, Wales.
The brain and body in motion: The utility of dance for exploring nervous system plasticity
Hosts: Gunnar Bjursell  and Fredrik Ullén
16 – 18  Followed by discussion in room A 302, MTC, Nobels väg 16, Solna Campus

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

Bob Langer MIT world leading biomedical entreprenuer

Bob Langer will become Honorary Doctor at Karolinska Institutet on May 13 2016. Everone is welcome to his lecture on May 12
Lectures by new Honorary Doctor at KI
also included in “What is life? – The future of biology”

Thursday May 12 15.00
Wallenberg lecture hall, Nobel forum, Nobels väg 1, KI Solna campus
Bob Langer, MIT
Entrepreneurship in Medical Technology
Hosts: Yihai Cao and Ingemar Ernberg, MTCLanger poster

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

Earlier lectures

Here                                                              https://www.youtube.com/playlist?list=PLnqQJI0EhuwwdoH18CnKcOC6j4qaU_yXI

you can look at most of the recent lectures. The lecture by Jeremy England so far attracted more than 80.000 viewers!!

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

Lecture recomended for What is life? -audience

T cells as a drug for the immunotherapy of cancer Wednesday March 16, 15.00 Wallenberg Auditorium, Nobel Forum, Nobels väg 1, Campus Solna, Karolinska Institutet

Steven A Rosenberg, NIH and KI (foreign adjunct professor). See https://ccr.cancer.gov/Surgery-Branch/steven-a-rosenberg                                                                  Hosts: Matti Sällberg, Ernest Dodoo and Mark Maeurer

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

Är vi ensamma trots allt?

Den eviga frågan när det gäller liv i universum är huruvida det finns intelligenta varelser på andra planeter som vi kanske en dag kan kommunicera med. Peter D. Ward och Donald Brownlee  är författare till en bok med titeln ”Rare earth, why complex life is uncommon in the universe”. Boken har en intressant tes. Författarna menar att visserligen är liv säkert vanligt nästan överallt i Universum, kanske också i vårt solsystem, men att det handlar om enkelt, mikrobiellt liv. Högre liv i form av växter och djur är däremot sannolikt mycket ovanligt. Huvudskälet till det är att jorden i sig är en mycket speciell planet och dess öde är rätt unikt och det är de mycket speciella förutsättningar hos jorden som har möjlighet det komplexa liv vi ser idag.

Boken är inte ny, första upplagan kom ut för 10 år sedan. Men dess tema förblir högaktuellt och det finns en ganska omfattande artikel på Wikipedia som diskuterar den

(http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_Earth_hypothesis).

Ward (paleontolog) och Brownlee (astronom) går grundligt igenom jordens astronomiska och biologiska historia. Välkända basfakta är att

  • Jorden är ”lagom” stor. Tillräckligt stor för att dess tyngdkraft ska kunna hålla kvar en atmosfär och samtidigt inte för stor så att den blir en jätteplanet bestående mest av gaser utan fast yta.
  • ”Rätt” avstånd ifrån solen för att möjliggöra temperaturer inom ett snävt intervall, ungefär 0-40 C, som passar högre organismer.
  • ”Rätt sol”, en stjärna som levererar ganska konstant strålning under de många miljarder år som krävs för att utveckla högre liv. Samtidigt är den tillräckligt stor (mindre stjärnor lever längre än större) och ger tillräckligt mycket strålning så att jorden kan befinna sig på ett respektfullt avstånd. En ljussvagare stjärna skulle kräva att jorden låg närmare med påföljd att gravitationspåverkan skulle bli större varför rotationen snart skulle bli ”bunden” som månens kring jorden, dvs. en sådan planet vänder alltid samma sida mot stjärnan vilket betyder att det blir så hett att oceanerna kokar bort på ena sidan och det blir iskallt på den andra.
  • ”Rätt metallhalt”, dvs. i en del av Vintergatan där tunga grundämnen som bygger upp det mesta av jorden är vanliga. I andra delar finns områden med mycket liten andel tunga grundämnen.

 

Förutom dessa sedan länge välkända basfakta går författarna in på en lång rad andra faktorer speciella för jorden :

  • En relativt stor måne nära jorden som hjälper till och stabiliserar jordaxeln. Axeln förflyttar sig visserligen en del (precession) men vinkel ändras inte så mycket. Utan en så stor måne skulle axeln kränga betydligt mer under årmillionernas lopp med våldsamma klimatförändringar som följd. Jorden är den enda planeten av sin typ med en stor måne i solsystemet.
  • Ett bra område i Vintergatan med ganska låg stjärntäthet. I de centrala delarna är risken för en närkontakt med en annan stjärna mycket större med risk för kraftig banstörning. Dessutom är risken också mycket större för närbelägna supernovor och andra våldsamma fenomen som kolliderande neutronstjärnor med oerhörda strålningsutbrott som kan vara förödande för livet på ytan också på astronomiska avstånd.
  • Precis så lagom stor och lagom mycket radioaktivitet i sitt inre så att plattektoniken hålls igång. Utan den skulle jorden snart vara nästan helt täckt av hav med förödande effekter för landlivet. För att plattektoniken ska fungera krävs speciella förhållanden. På Venus, som är nästan lika stor som jorden, tycks den inte fungera och på Mars gör den det inte heller. Förutom att tillhandahålla land så anses också plattektoniken viktig i den globala koldioxidcykeln som långsiktigt reglerar klimatet.
  • En jätteplanet, Jupiter på behörigt avstånd. En sådan planet närmare skulle dramatiskt kunna störa banan. Författarna skriver också att Jupiter skyddar jorden ifrån alltför för många nedfallande asteroider men det anses numera tveksamt.

 

Så långt astronomin. Även om det sannolikt finns ett stort antal planeter som uppfyller de översta villkoren minskar antalet kraftigt om också de senare villkoren tas med. Men observera att få av de speciella egenskaperna som listats har någon större betydelse för mikrobiellt liv i underjorden. Det borde alltså kunna vara vanligt i Universum och det är också vad författarna antar.

Nu till biologin. Hur livet uppkom till att börja med är fortfarande höljt i dunkel. Det enda vi med säkerhet vet att på något sätt skedde det och det fungerade alltså i vårt fall och borde även kunna göra det i andra fall. Med det högre livet förhåller det sig annorlunda. Här cirkulerar debatten ofrånkomligen kring ett enda gåtfullt fenomen – den kambriska explosionen. Det var då och enbart då för drygt 500 miljoner år sedan som förfäderna till alla nu högre levande organismer dök upp ganska ”plötsligt” (under ett antal tiotals miljoner år). Under bortåt tre miljarder år hände alltså nästan ingenting och sedan under maximalt 50 miljoner år hände allt. Vad som är värre är att många fler grundplaner till organismer uppkom i samband med den kambriska explosionen än det gör idag; många dog alltså ut. Därefter, har det under 500 miljoner år inte tillkommit en enda ny sorts djur utan det är bara vidareutvecklingar på de gamla typerna! Strax före den kambriska explosionen fanns en liten bisarr fauna som går under namnet den Ediacariska som tycks ha dött ut under Kambrium.

Det är alltså ingen slump att en stor del i boken används till att diskutera den kambriska explosionen. Vad orsakade den? Var den en slump? Och varför bara en gång? Förståelse av den kambriska explosionen är en viktig nyckel till att förstå om högre liv är vanligt i universum. Tyvärr vet vi nästan ingenting men det är ett område som det forskas en hel del på. Evolutionen har haft andra underligheter för sig under jordens utveckling vilka belyses väl i detta sammanhang. Förutom människan är högre organismer märkligt känsliga. De kan i stort sett bara befolka miljöer med temperaturer mellan 0 och 40 C, de kräver syre och kan bara leva genom att äta annat organiskt material eller, som växterna, bedriva fotosyntes. Mikrorganismerna är extremt mycket flexiblare – de kan leva i miljöer mellan -10 och +120 C, de kan leva med och utan syre och de kan leva av oorganiskt material i många former. Man kan tycka att komplexa varelser borde kunna anpassa sig till mycket extremare miljöer än små ömtåliga encelliga varelser men så är inte fallet även om det finns något undantag – björndjuren (tardigrada) är extremt tåliga (men också mycket små < 1 mm) och kan till och med överleva någon veckas rymdvistelse. Först i och med människan har detta blivit möjligt för de högre djuren. Varför?

Vad ska man då tro om författarnas tes i övrigt? Är jorden så speciell så att högre liv borde vara mycket ovanligt? I så fall har vi en förklaring till Fermis paradox som ju säger att vi borde förvänta oss att hitta intelligent liv runt omkring oss.

Det blir mest en åsiktsfråga. Jag håller inte med författarna. Jag uppskattar deras ingående analys av frågeställningen och jag tror också att de har rätt i att jorden är mycket speciell. Men problemet är att alla planeter är speciella. Andra planeter kan ha andra fördelar. Eftersom vi vet så lite om vilka regler som generellt gäller för liv så är det svårt att veta vad som egentligen gynnar det och vad som missgynnar det. Våra erfarenheter av livet på jorden kan visa sig vara ganska missvisande på andra planeter. Tänk om någon utomjording skulle studera Östersjön som enda yttring av livet på jorden och konstatera att fiskar helst leker i 5 gradigt vatten och undviker vatten varmare än 15 grader och dra generella slutsatser av detta! Det är helt enkelt lite dålig fantasi att anta de villkor som gäller här är generella. Snarare är det nog så att livet har anpassat sig till förhållandena på jorden men egentligen kanske det exempelvis skulle ha trivts mycket bättre i en ammoniakatmosfär!

Publicerat i Evolution, Rymden | Lämna en kommentar

Samtal om Vad är liv? i Kunskapskanalen

Ett samtal om Vad är liv? mellan Ingemar Ernberg och Birger Schlaug, se och hör http://urplay.se/162328

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar