Marine species?

I am surprised that the estimate of total number of specis would be so low as 1-1,5 million? My imression of Craig Venters ”sequencing of the oceans” that he already finds evidence for many more microbial species?

Publicerat i Mikroorganismer, Okategoriserade | Lämna en kommentar

Ny föreläsning måndag den 18 oktober i serien ”What is life?”

En föreläsning med titeln ”Sex, Food, Fidelity, Stress and enough Longevity to accomplish all that! ”kommer att hållas av Arnold Levine, Institute of advanced studies, Princeton, den 18:e oktober kl. 15:00 i serien ”What is life?”. Föreläsningen hålls på engelska och är avsett för en blandad akademisk publik. Alla är välkomna. Föreläsningen hålls i salen ”Andreas Vesalius” Berzeliusaboratoriet, Berzelius väg 3, Solna. Efteråt finns möjlighet att delta i en diskussion med föredragshållaren.

Publicerat i Information | Lämna en kommentar

Världens första marina arträkning

Den 4 oktober 2010 offentliggjordes ”First Census of Marine Life”. Den är resultatet av ett mycket omfattande forskningsarbete som har pågått i tio år där delar av världens alla oceaner har finkammats efter liv. Resultatet är minst sagt imponerande. Mycket stort antal arter har upptäckts och det visar sig att det även bland fiskarna, som har antagits relativt välkända, finns en stort antal okända arter. Det här arbetet kan mer anses ge en fingervisning om hur mycket som återstår att upptäcka, snarare än att utgöra något egentligt svar. Totalt finns nu ungefär 250 000 kända marina arter av alla slags organismer och man räknar med att det totala antalet är minst 4 gånger så stort.

Mythbusters

Ett antal gamla myter om livet i havet och livet i allmänhet kan anses ha avlivats med detta projekt. Här kommer några exempel.

Levande havsöknar

De stora relativt släta bottnarna under djuphaven på typiskt ungefär 4000 meters djup har traditionellt ansetts ganska döda. I Nationalencyklopedin (NE) ifrån 1991 finns följande att läsa under rubriken djuphavsfauna: ”Vissa delar av oceanbottnarna långt ifrån kontinenter eller under den arktiska isen är extremt fattiga och kan liknas vid öknar”.

Den marina arträkningen visar att det här inte längre stämmer – öknarna är borta! Visst utgör djuphavsbottnarna en stark kontrast mot  det iögonenfallande myllrade livet i ett korallrev men dött är det definitivt inte. Som vi tidigare har skrivit finns det stora mängder mikrober i djuphavssedimenten och antagligen också i berggrunden därunder. Men arträkningen visar också att det finns avsevärda mängder djur, alltså flercelliga organismer av de typer som vi är vana att se såsom kräftdjur, olika typer av (sinsemellan obesläktade) maskar men även fiskar i de områden som ansågs relativt döda.

Djur kräver inte alltid syre

Att det finns många sorters bakterier som kan leva utan syre har länge varit känt. Sådana bakterier sägs vara anaeroba. Men det är faktiskt först under 2010 som man med säkerhet har kunnat fastställa att det finns ”riktiga” flercelliga djur som kan leva i helt syrefria miljöer.

 

Nanaloricus Cinzia. Lever i helt syrefria sediment
i Medelhavet. Källa – se http://en.wikipedia.org/wiki/File:Spinoloricus.png

Den här organismen är inte stor, bara ca 0,3 mm. Men den är definitivt ingen mikrob.  Dessa märkliga varelser har celler som använder hydrogenosomer iställer för mitokondrier för sin ämnesomsättning. Hydrogenosomerna bildar, som namner anger, vätgas och de finns även i vissa andra encelliga parasiter.

Liv i isen

Bottnarna under de mer eller mindre permanenta havsisarna i Arktis och Antarktis är heller inte döda. Riktigt intressant är att det också finns liv inuti havsisen. Det gäller främst den fleråriga isen som i Arktis visar sig innehålla ungefär 1000 arter endemiska (unika) arter. De flesta är mikrober men ett trettiotal flercelliga djur finns. Det är intressant att fundera på i vlken utsträckning det finns liv i svenska isar och då i synnerhet Östersjöisar. Dessa isar är ju inte fleråriga men åtminstone i norr så ligger de ofta lång tid. Kan det till och med vara så att faunan i isen under vissa omständigheter kan påverka isens egenskaper? Kanske inte så troligt men heller inte omöjligt. Det bör noteras att den ”Arktiska” isens utbredning som det ju ofta refereras till innefattar även de havsisar som vintertid finns på våra vatten.

Den inte så artfattiga Östersjön

Alla som någon gång har ägnat sig åt dykning vet att Östersjön inte är något drömställe när det gäller marint liv. Har man väl vant sig vid kylan och den dåliga sikten upptäcker man att den färglösa världen inte verka bjuda på något överdåd när det gäller fiskar.

Resultaten ifrån den stora arträkningen ger en lite annorlunda bild. Visst finns det lite färre arter i Östersjön än i exempelvis Medelhavet men skillnaden är inte alls så stor som man skulle ha kunnat gissat – det finns ungefär tre gånger så många kända arter av djur, växter och alger i Medelhavet (17000) som i Östersjön.  Det finns också hav med färre antal arter än Östersjön, exempelvis Mexikanska Golfen!

Förklaringen till detta är att Östersjön är synnerligen artfattig på fisk, det finns bara ungefär 180 kända arter vilket faktiskt gör innanhavet till det med lägst antal av alla de i rapporten studerade 25 havsområdena.

Men tittar man på encelliga varelser, eukaryoter (som alltså inte omfattar bakterier eller arkéer) så är Östersjön synnerligen artrik och även när det gäller växter och alger så har Östersjön fler arter än exempelvis Medelhavet.

Allt material finns samlat här: http://www.coml.org/

Publicerat i Allmänt | Lämna en kommentar

Se vår diskussion med kyrkan om Vad är liv? on-line!

Som så förtjänstfullt har kommenterats så kan diskussionen ses online i sin helhet på UR på SVT Play av sändningen i Kunskapskanalen. Gå till  http://www.ur.se/play/160156

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

Om Vad är liv på Kunskapskanalen Lördag 2a oktober kl 11.30

Samtal om Vad är liv mellan några av författarna till Boken och biskopen i Lund, Antje Jackelén, från Bokmässan sänds idag på Kunskapskanalen (UR-samtiden från årets bokmässa) kl 11.30  lördag  2/10. Se tablå http://wpcms.ur.se/samtiden/tabla/

Publicerat i Okategoriserade | 1 kommentar

Naturlagar, entropi och robotar

Är begreppet naturlag föråldrat? Naturlag heter på engelska ”physical law”. Julinumret av Scientific American innehöll en artikel av Tamara M. Davis med titeln ”Is the Universe Leaking Energy” (sammanfattning http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=is-the-universe-leaking-energy). Artikeln är intressant ur flera perspektiv, inte minst för att den ganska öppet erkänner hur lite man egentligen vet om något så enkelt och fundamentalt som energikonservering. Men mest intressant för oss är att artikeln använder begreppet ”physical law” på ett flertal ställen. Jag bedömer Scientific American som synnerligen trendkänslig vilket inte minst märks på dess fokus på klimatfrågor. Därför känner jag mig övertygad om att om begreppet naturlag på något sätt vore föråldrat så skulle det inte förekomma, åtminstone inte okommenterat, i texten.

I NYTimes fanns i somras en omfattande artikel om entropi och gravitation Artikeln var en intervju med forskaren Erik Verlinde. http://www.nytimes.com/2010/07/13/science/13gravity.html?_r=1&ref=science

Om honom står det att :” Reversing the logic of 300 years of science, he argued in a recent paper, titled “On the Origin of Gravity and the Laws of Newton,” that gravity is a consequence of the venerable laws of thermodynamics, which describe the behavior of heat and gases.” (!)

Spännande, eller hur? Hur som, termodynamikens lagar tycks fortfarande vara lagar. Och många forskare tvivlar på slutsatserna, framgår det. Men bilden av att begreppet entropi är omstritt än idag också bland forskareliten är tydlig.

I samma nummer av Scientific American finns en intressant artikel av Gareth Dyke ”om fåglarnas evolution. Det visar sig att moderna fåglar, alltså utan fingrar, tänder och med liten svans, är mycket äldre än man tidigare har trott och de måste delvis ha varit samtida med dinosaurierna.

http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=winged-victory

Som författaren skriver : ”It is funny to think of a robin perched on the back of Velociraptor or a duck paddling alongside a Spinosaurus”. Det är alltså INTE någon asteroid som har lett till moderna fåglar och den storagåtan är varför bara de ”moderna” överlevde. Evolutionen är verkligen punkterad – fåglarna har hållit sig ganska konstanta i nästan 100 miljoner år! Susan Lindquist poängterade evolutionens gigantiskt olika tidsskalor förtjänstfullt i sitt föredrag i juni.

Slutligen, tidningen innehöll också en artikel om robotar. Dessa sätts nu in i en oerhörd omfattning i Afghanistan och i Irak. Under Gulfkriget 2003 användes ingen – nu finns många tusen i bruk och utvecklingen är explosionsartat. Krig är förstås den perfekta utvecklingsmiljön för robotar, enorma budgetar och stränga krav. Många är ännu relativt fjärrstyrda men utvecklingen går blixtsnabbt mot alltmer autonoma beslut. En nyckel i detta är förstås bättre sinnen hos robotarna, framförallt syn. Frågan är om vi inte skulle betrakta en fritt rörlig robot (de går på ben i terräng!) redan med en vanlig PCs intelligens som ganska mänsklig om den kan gå själv och se sig för? Roboteran inleds på allvar JUST nu, tror jag.

Vad är Liv finns överallt just nu för den som håller ögonen öppna

Publicerat i Okategoriserade | Lämna en kommentar

Möte med biskopen

Fr. vänster Peter Århem, Ann-Louise Eriksson, Ingemar Ernberg, Antje Jackelén, Joakim Cöster och Steven Jörsäter

På bokmässan blev vi också inbjudna att presentera och diskutera vår bok med biskopen i Lund, Antje Jackelén och kyrkans forskningschef Ann-Louise Eriksson.  Vi blev imponerande av hur väl de båda kyrkoföreträdarna hade läst och förstått vår bok men också av de intressanta frågorna. Utesluter en modern vetenskaplig syn på livet en gudstro? Nej, det gör den defintivt inte, var vi överens om, även om det bland oss författare givetvis finns olika infallsvinklar på frågan. En annan frågeställning var, om man kan utveckla en intelligent dator, borde det finnas moraliska betänkligheter att stänga av den? De fyrtiofem minuterna gick väldigt fort och vi hoppas på möjligheter att fortsätta diskussionen bland annat på den här bloggen.

Publicerat i Allmänt | Lämna en kommentar

Bokmässan i Göteborg

Vi fick glädjande nog möjlighet att presentera vår bok på det så kallade Forskartorget på bokmässan i Göteborg igår den 24 september. Förlagschefen för KI University Press Cecilia Runnström intervjuade de av oss som fanns på plats, från vänster Steven Jörsäter, Joakim Cöster och Peter Århem. Det kändes jättekul att få berätta om boken inför publik. Efteråt fick jag höra av en av deltagarna att den ”punchline” som bäst gått in att det här området verkligen kräver samarbete över ämnesgränserna. Det kändes väldigt kul att det gått fram eftersom det verkligen är viktigt.

Publicerat i Allmänt | Lämna en kommentar

Är universum speciellt anpassad för oss trots allt?

En oerhörd upptäckt

Den sista augusti publicerade tidskriften Economist en artikel om en vetenskaplig upptäckt som, om den är korrekt, måste anses oerhörd. Originalartikeln med titeln ”Ye cannae change the laws of physics – or can you?” finns här http://www.economist.com/node/16930866

Det hela handlar om den så kallade finstrukturkonstanten α (alfa). Finstrukturkonstanten är en kombination av naturkonstanter som har betydelse för detaljerna i atomers struktur. Det fina med den är att den är dimensionslös, det vill säga att alla enheter innehållande längd, vikt, laddning etc. tar ut varandra så resultatet blir bara ett tal oberoende av vilka enheter man har använt (meter, fot, ljusår, kg, pund etc.). Värdet på α brukar anges som ett bråk och det är ungefär 1/137. Läs gärna mer om finstrukturkonstanten på Wikipedia : http://sv.wikipedia.org/wiki/Finstrukturkonstanten

I α ingår en rad oerhört viktiga naturkonstanter såsom elektronladdning, ljushastigheten och Plancks konstant mm.

En av de fundamentala antagandena i kosmologin och därmed i hela fysiken är den kosmologiska principen. Den säger att universum är likadant överallt. Detta är, som sagt, ett rent antagande – ingen vet om det stämmer. Men så långt har det visat sig vara en extremt användbar princip. I själva verket har det använts i astronomin flera gånger när man först felaktigt antog att det lokala universum såg annorlunda ut än omgivningen (exempelvis att Vintergatan var en exceptionellt stor galax) men det har ständigt visat sig felaktigt. En ”lokal variant” på den kosmologiska principen är annars den kopernikanska – att vi inte bebor någon speciell plats i universum vilket ju Kopernikus tydligt visade när han påpekade att jorden var en planet bland andra och ej i solsystemets mitt. Det finns ytterligare en princip i sammanhanget som kan sägas gå i motsatt riktning, den antropiska. Den antropiska principen, som ännu så länge får betraktas som en lös hypotes och långt mindre etablerad än de andra två, utsäger att vi bebor ett Universum som är lämpligt för liv och att det därför inte är så konstigt att universum förefaller anpassat för oss (annars funnes vi ju inte här!). Både den kopernikanska och den antropiska principen omnämns i vår bok.

Nu till artikeln. Finstrukturkonstanten kan, med spektroskopiska metoder, mätas med närmast osannolik precision och det är precis vad som är gjort i den omtalade artikeln. Författarna har mätt den med en precision på ungefär en milliontedel. Det låter kanske inte så imponerande, en ppm mäter vi ju lätt i labbet. Jovisst, men de här objekten ligger 1 miljard ljusår bort! Egentligen är det galaxer och moln som ligger emellan universums ljusstarkaste objekt, kvasarer (materialslukande svarta hål i galaxernas mitt, och oss som man har mätt på.

Det visar sig att α tycks variera lite, lite grand (ungefär en hundratusendel).  Det här har man faktiskt varit lite på spåren ett tag. Redan tidigare har man gjort mätningar som har antytt att α ska ha varierat lite i tiden, alltså att värdet var lägre ”förr” (när man tittar ut i rymden så ser man ju automatiskt tillbaka i tiden eftersom ljuset därifrån har varit på väg länge). Redan 2006 var några lundastronomer inblandade i detta, läs :

http://www.esa.int/esaCP/SEMATPEFWOE_Sweden_0.html

Detta var förstås i sig ytterst märkligt och anmärkningsvärt. Men, förutom att resultaten var lite kontroversiella, så var det ändå inte riktigt så märkvärdigt. Att vi (och alla andra!) lever vid en speciell tidpunkt i universums historia har vetat länge, det är ju det som är Big Bang-teorins hela kärna. Att universum utvecklas ser vi runt omkring oss även på jorden – halten Uran av typen 235 (den klyvbara) sjunker ständigt, om några miljarder år finns inget kvar [kanske det är därför miljörelsen inte anser kärnkraft som en långsiktigt hållbar energikälla!] Hur alfas variation går till vet dock ingen, vilken eller vilka av de naturkonstanter som ingår i alfa som varierar.

Men nu till föreliggande publikation. Vad dessa astronomer har upptäckt är att alfa är olika i olika riktningar i universum. Detta är sprängstoff! För första gången har vi en antydan om ett solklart brott på de kosmologiska och kopernikanska principerna. Man har ju nämligen länge vetat att om alfa (och därmed i det ingående naturkonstanter) skiljer sig med bara några procent ifrån det nuvarande värdet så skulle inga stjärnor kunna ha bildats (och knappast något liv). Därmed kan sägas ATT vi bebor en särskild plats i universum. Vad detta betyder för fysiken och astronomin är ännu svårt att greppa men jag skulle säga mycket stort och definitivt med stor återverkan även på biologin. Jag tror inte att jag överdriver om jag säger att denna upptäckt är i klass med upptäckt av liv på andra världar.

Alla dessa konsekvenser bygger förstås på att resultaten är korrekta. Jag känner inte till forskarna bakom publikationen, det hela är en rent angosaxisk historia med australiensare och engelsmän bakom. Men upptäckten är ingen slump, de har jobbat med ämnet i ett decennium och de har använt sig av världens främsta teleskop, det amerikanska Keck och nu sist, där de avgörande upptäckterna gjordes, det europeiska Very Large Telescope i Chile (som ju Sverige är med på ett litet hörn – kul!).  Astronomiska resultat brukar hålla hög klass och de sensationella resultat som har kommit på senare tid, senast den om universums expandera expansion för ett drygt decennium sedan, har alla visat sig hålla måttet. De föreliggande resultaten är nog ganska lätta att verifiera och någon eller några av författarna kan sannolikt se fram emot ett nobelpris ganska nära i tiden.

Intressant att the Economist är den tidskrift som har fångat upp detta och korrekt satt den högst upp i sitt veckobrev. Men framgång är ingen slump. Jag har inte sett den någon annan stans.

Vår bok har redan skrivits om (visserligen bara några rader) med anledning av nya resultat. Detta skulle definitivt ha renderat ytterligare ett antal rader. Det händer mycket och fort nu…. Tur att vi har skrivit färdigt!

Det är en händelse som ser ut som en tanke att förstaförfattaren heter Webb i efternamn…

Publicerat i Rymden | Lämna en kommentar

Döda bäckar och hav

Ett par mil nordväst om Falun ligger ett gammalt övergivet gruv- och hyttområde kring det område som kallas Floberget. Sådana områden finns det gott om i Sverige. Främst är det koppar som finns i malmen. Det finns en liten bäck som rinner mellan varphögarna

"Död" bäck

genom området, se bild. Inget ser ut att växa vid bäcken och vattnet är klart. En hög halt av giftiga metaller som har lakats ur varp- och slagghögar är orsaken till det sterila intrycket. Men är bäcken verkligen död? Med stor sannolikhet inte. Höga halter av exempelvis koppar är giftiga för många organismer men inte alla. Arkéen (ibland kallad arkebakterier) Sulfolubus Metalicus exempelvis klarar höga kopparhalter.  Jag tror inte att det finns några kända arkéer som lever på koppar (däremot finns de arkéer som lever på bland annat järn, svavel och väte) men några bildar särskilda kopparhaltiga proteiner vilket visar att de aktivt använder koppar. Med stor sannolikhet är alltså bäcken på bilden inte död. Tvärtom kan den mycket väl tänkas innehålla en lång rad dåligt eller fullständigt okända arter av mikroorganismer. Några kan vara bakterier men de flesta är säkert arkéer.

På samma sätt förhåller det sig med Östersjön. De så kallade ”döda” bottnarna kallas så för att de är syrefria och oftast även innehåller giftigt svavelväte. Inga organismer som kräver syre, såsom exempelvis fiskar, men ej heller många typer av mikroorganismer kan leva där. Andra däremot frossar i den goda tillgången på svavelväte och de avskyr dessutom syre (kallas anaeroba). Dessa bottnar är alltså allt annat än döda men de innehåller inte de typer av liv som vi är vana vid att betrakta som de ”normala”.

Det skulle till och med paradoxalt nog kanske kunna vara så att den förgiftade bäcken en dag i framtiden kommer att anses värd att bevara i sitt nuvarande tillstånd just för de märkvärdiga sorters liv som trivs där!

Publicerat i Mikroorganismer | Lämna en kommentar