Tutkimusmatkalla vuodesta 1994
Tutkimusmatkalla vuodesta 1994
Hae

Virpi Lummaan mummohypoteesi paljastaa luonnonvalinnan oveluuden

Menikö luonnonvalinnalla jotain pieleen: Miksi nainen elää menopaussin jälkeen lähes saman mokoman vaikkei voi saada jälkeläisiä? Kysymys on kutkuttanut evoluutiobiologi Virpi Lummaan mieltä jo vuosia. Hän on myös löytänyt kysymykseensä vastauksen. Mutta se herätti vain tukun uusia kysymyksiä.

Väitöskirja Turun yliopistossa 1999, sen jälkeen Cambridgen yliopistoon Akatemian ja Marie Curie Fellowship -tutkijaksi, edelleen 10 vuodeksi Royal Societyn Fellowshipillä Sheffieldin yliopistoon, välissä vierailuvuosi Saksassa kuten tiedeyhteisöissä nykyisin suositaan. Vuosi sitten alkoi akatemiaprofessuurikausi Turun yliopistossa tuomisinaan myös Euroopan tutkimusneuvoston tiukasti kilpailtu rahoitus.

Tämähän kuulostaa tiukasti suunnitellulta tutkijanpolulta, mutta ajatus saa Lummaan vain nauramaan iloisesti. Hän ei tunnustaudu tiukaksi suunnittelijaksi. Hän antaa sattumien puuttua peliin. Ensimmäinen sattuma vei kirkonkirjojen pariin, toinen myanmarilaisten norsujen luo. Kahta eri maailmaa yhdistää sama kysymys: Miksi meillä on menopaussi? Ja miksi siihen ei kuole?

Esille nousevat nauru ja me

Lummaan työhuoneessa ei tarvitse olla salapoliisi saadakseen selville hämmentävän paljon tutkijasta. Katonrajaan kerätty puisten, keraamisten ja jopa jätemetallista tehtyjen norsujen rivi tuntuu luontevalta norsututkijan huoneessa. Sinne ne on kuulemma tuotu kotoa, kun ystävien tuomisten läsnäolo alkoi tuntua liian hallitsevalta. Kirjahyllyssä on sulassa sovussa The History and Geography of Human Genes, The XFiles Game ja In the Forest with the Elephants. Oven pielessä on metallilaatta, joka kysyy: What would Elvis do? Valkotaululla on ilmaisullisesti taitavan lapsen piirtämiä kuvia ravuista, meduusoista, haista. Lattialla, jätepussin päällä on oudonnäköinen puinen esine.

– Norsun kello, Lummaa sanoo ja nostaa kellon köydestä ylös. Köyden heiluessa pyöreän kello-osan ulkopuolella olevat puuosat kalkattavat miellyttävän kuuloista ääntä. Sen pitäisi paljastaa norsujen ratsastajille, missä yönsä metsässä viettäneet norsut aamulla ovat, mutta eläimet ovat fiksumpia. – Ne työntävät kellon sisään ruohoa, eikä mitään kuulu, Lummaa sanoo ja nauraa jälleen.

Pulppuava nauru on se, minkä tutkija Lummaasta ensimmäisenä havaitsee. Seuraavaksi havaitsee sen, että hän puhuu tutkimuksestaan koko ajan muodossa me – me keräämme, me tutkimme, me analysoimme, me julkaisemme.

– Tuntui ihan omituiselta, kun Euroopan tutkimusneuvoston 10-vuotisjuhliin haluttiin tehdä juttua minusta ja koko ajan haastattelija halusi nostaa esille minua. Enhän minä tätä yksin tee. Minulla on upeat tutkimusryhmät, Lummaa sanoo.

Kuolleiden mummojen projekti avasi luonnonvalintaa

Pikkutyttönä Virpillä oli tapana lähteä omille tutkimusmatkoilleen. Kymmenvuotias Kangasalla asunut tyttö souti Längelmävedellä saaresta saareen etsien jotain. Kotona käsissä kuluivat brittiläisen Jane Goodallin kirjat. Etologi ja antropologi Goodall tutki Tansaniassa kädellisiä, erityisesti simpansseja. Hän pureutui simpanssien sosiaaliseen oppimiseen, kulttuuriin, ajatteluun ja tiedollisiin kykyihin, ja havaitsi ensimmäisenä simpanssien osaavan käyttää työkaluja.

Ylioppilaskirjoitusten jälkeen Lummaan suunnitelma oli selkeä.

– Halusin tehdä samaa kuin Goodall. En tiennyt, miten kädellisten tutkijaksi tullaan. Opiskelemalla psykologiaa tai biologiaa? Valitsin biologian ja Turun yliopiston. Ja havaitsin, että täällä ei kukaan tee simpanssitutkimusta, Lummaa sanoo.

Opinnot imaisivat kuitenkin mukaansa. Graduaiheeksi tarjottiin pöllöjä, mutta se olisi edellyttänyt kesän viettämistä Lapualla kenttätöissä. Lummaa oli juuri hankkinut uuden koiran eikä hän hennonut jättää pentua. Vaihtoehdoksi löytyi mahdollisuus tehdä tutkimusta ihmisten elinkiertoaineistosta.

– Minun ei tarvinnut lähteä Lapualle ja ovathan ihmiset lähempänä simpanssia kuin pöllöt, Lummaa sanoo.

Kupliva nauru äänessään hän jatkaa, että hänestä piti tulla ihan oikea biologi eikä kirkonkirjoista aineistoa kahlaava tutkija, mutta niin vain kävi. Syntyi Lummaan sanoin Kuolleiden mummojen projekti.

– Se on ollut kauhean mielenkiintoinen projekti. Ihmisen elinkierto on niin erilainen kuin muilla lajeilla. Kun naiselle tulee menopaussi, hän voi elää sen jälkeen vielä toisen mokoman vuosia. Yhtä pitkä menopaussin jälkeinen elämä on vain miekkavalaalla. Miksi meidän elinikämme on tällainen vaikka kadotamme lisääntymismenestyksemme? Mikä merkitys tässä on luonnonvalinnalla, Lummaa kysyy.

Evolutiivisessa historiassa äiti ei ollut yksin vastuussa

Kirkonkirjojen on tiedetty olevan aarreaitta humanisteille, mutta sitä ne olivat myös evoluutiobiologille. Niihin on kirjattu syntymät, naimisiinmenot, lapsensaannit, kuolemat, jopa ruuan riittävyydestä kertovat satotiedot. Ne paljastavat myös, että vaikka keskimääräinen elinikä oli ennen teollistumista huomattavasti nykyistä alempi, ei se johtunut siitä, että olisi kuoltu nuorena, vaan keskiarvoa laski suuri lapsikuolleisuus. Ne, jotka selvisivät lapsuudesta hengissä, elivät lähes yhtä pitkään kuin ihmiset nykyään. Lummaa paljastaa, että ihmisen pidentynyt elinikä kehittyi jo 50 000 vuotta sitten.

– Ihmisen elämänkierto on kovin erilainen kuin vaikkapa simpanssilla. Simpanssit kasvattavat poikasen kerrallaan elinkelpoiseksi, se vie 5–6 vuotta. Ihmiset ovat saaneet lapsia 2–3 vuoden välein eli niin tiuhaan, ettei edellistä ole saanut vierotettua omilleen ennen kuin seuraava tulee. Nainen ei ole koskaan evolutiivisessa historiassa hoitanut yksin kaikkia näitä lapsia, vasta nykyaikana äidit tekevät niin, Lummaa sanoo.

Tästä ajatuskulusta syntyi mummohypoteesi.

– Havaitsimme kirkonkirjoista, että jos mummo oli osa perhettä, lapset menestyivät paremmin. Tytär saattoi mennä nuorempana naimisiin ja synnyttää nopeammin seuraavan lapsen, kun mummo oli hoitamassa muita lapsia. Jos mummoa ei ollut, lapsia oli vähemmän ja heidän kuolleisuusriskinsä oli suurempi. Havaitsimme, että jos mummo eli yli 50-vuotiaaksi, hän sai enemmän eloonjääneitä lastenlapsia kuin nuorempana kuollut mummo. Papoista ei vastaavaa hyötyä ollut. Ehkä mummot pysyivät elossa siksi, että heitä tarvittiin lastenhoitoavuksi, he takasivat perheiden lisääntymismenestyksen, Lummaa sanoo.

Jos mummo oli osa perhettä, lapset menestyivät paremmin.

Taksimatka avasi tien norsujen luo

Akatemiaprofessori on pukeutunut villapaitaan ja pöyhii tukkaansa sinne tänne. Lummaa kertoo, miten Myanmarissa kaivaa norsun kakasta parasiitteja ja miten maakuntamuseossa uppoutuu pölyisten kirjojen maailmaan. Torstainsin hän juoksee tutkimusryhmänsä kanssa Aurajoen rantaa. Lummaan kanssa on helppo ryhtyä juttusille, ja se lienee osasyy siihen, miksi hän sai käsiinsä ainutlaatuisen myanmarilaisten norsujen aineiston.

– Olin ollut puhumassa kirkonkirjatutkimuksestani Lontoossa ja kun olin lähdössä pois, taksiin änkesi mukaan myanmarilainen nainen. Hän kertoi, että hänellä on vastaavaa aineistoa viiden sukupolven norsuista. Hän oli itse jäämässä eläkkeelle ja halusi, että aineisto tulee käyttöön, Lummaa muistelee vuoden 2008 tapahtumia.

Lummaa tarttui syöttiin. Hän lähti omin sanoin naiivina kenttätöihin, jossa innokkuus korvasi taidot.

– Selvisi, että Myanmarissa on pidetty 100 vuotta kirjaa jokaisesta metsätyönorsusta. Siis maassa, jossa ei tiedetä, asuuko siellä 50 vai 60 miljoonaa ihmistä, oli 10 000 työnorsusta tarkat tiedot. Jokaisella on takapuolessaan yksilöllinen tatuointi, ja sen avulla lokikirjaan kirjataan norsun syntymä, poikaset, kuolema ja kunto joka toinen viikko, Lummaa kertoo.

Myanmarissa eläinlääkäri tarkastaa jokaisen norsun kahden viikon välein ja tieto sen sairauksista tai siitä, että eläin on terve, kirjataan ylös.

– Vaikka meillä Suomessa on ihmisistä hyvät sairaustiedot, terveystietoja ei meilläkään ole. Vastaavaa tietoaineistoa ei ole mistään muusta lajista, Lummaa sanoo.

Tutkimuksessa lokikirjojen tietoja täydennetään eläinlääkäreiden Lummaan tutkimusta varten ottamilla bionäytteillä, joista voidaan tutkia molekyylitasolla esimerkiksi eläinten sairauksia sekä työn ja elämänvaiheiden kohottamaa stressitasoa. Norsuilta kerätään myös maitonäytteitä, jotta tiedetään vaikuttaako maidon laatu poikasen selviytymiseen.

Apuna näytteidenkeruussa ovat norsujen ratsastajat, jotka osaavat laulullaan rauhoittaa eläimen niin, että näytteiden otto sujuu mutkattomasti.

Tutkimuksen sivujuonteena Lummaan tavoitteena on myös parantaa norsujen hyvinvointia. Tutkijat ovatkin vieneet sanaa humaanimmasta tavasta kohdella suurta eläintä. Koulutus on perinteisesti perustunut rankaisemiseen, Lummaa joukkoineen neuvoo kannustamisen kautta kouluttamiseen.

– Myanmarissa on tapana, että työnorsu saa oman ratsastajan viisivuotiaana. Tuo ratsastaja on noin kymmenvuotias ja he kasvavat yhdessä. Kun norsu jää 55-vuotiaana eläkkeelle, ratsastaja pitää siitä huolen kuolemaan saakka, Lummaa kertoo.

Työnorsut elävät eläintarhanorsuja pidempään, jopa 70–80-vuotiaiksi, kuten norsut luonnossakin tekevät.

Mummo turvasi tyttären poikasten selviämisen

Myös ratsastajat kirjaavat Lummaalle tietoja norsujensa elämästä, muun muassa sen, mitkä naaraat norsunpoikasta imettävät. Kenttätyöjaksoilla myös tutkijat kirjaavat ylös norsujen käyttäytymistapoja.

– Luonnossa norsut elävät matriarkkalaumoissa, ja perhe on niiden menestymisen kannalta ratkaiseva tekijä. Havaitsimme, että jos mummo on samalla leirillä, tyttären poikaset selviävät paremmin elossa. Norsut pitävät huolta toistensa poikasista, saattavat jopa imettää näitä. Ne toimivat laumana, olethan nähnyt niitä videoita, joissa lauma tulee pelastamaan kuiluun pudonneen norsunpoikasen, Lummaa kysyy.

Kahdeksantuntisen työpäivän jälkeen norsut päästetään yöksi vapaaksi. Ne kulkevat metsässä miten haluavat, syövät mitä haluavat, parittelevat kenen kanssa haluavat. Tutkijat haluaisivat tietää enemmän myös tuosta salaisesta metsäelämästä, mutta norsut eivät sitä hevillä paljasta.

– Teippasimme norsun niskaan gps-paikantimen, joka olisi kertonut norsun reitit ja nukkumiset metsässä, mutta ne nappasivat ne kärsällään pois. Kun yritimme kiinnittää paikantimen niiden pyllyyn, minne kärsä ei yllä, kaveri nappasi sen pois, Lummaa kertoo.

Uusi kysymys tuo geneetikot mukaan

Työpöydän laidalla on kuva kahdesta pienestä pojasta. 6- ja 9-vuotiaiden poikien yksinhuoltajaäidille paluu Suomeen oli mahdollisuus keskittyä tutkimukseen.

– Englannissa uralla eteneminen olisi edellyttänyt, että olisin opettanut enemmän, mutta en minä voi tehdä 80-tuntisia viikkoja kuten monilla siellä on tapana. Olen oppinut tehokkaaksi tutkijaksi. Sen ajan kun olen töissä, teen todella tehokkaasti töitä, mutta en halua, että elämä on vain työtä. Akatemiaprofessuuri antaa minulle viisi vuotta aikaa keskittyä työajalla vain tutkimukseen, Lummaa sanoo.

Puhujamatkojen aikana pojat matkaavat mummon hoiviin. Mummohypoteesi tuntuu toimivan Lummaan omassakin elämässä. Pappa puolestaan on erikoistunut koirien hoitoon, pienimuotoista koirankasvatusta harrastavalla Lummaalla on kuudes sukupolvi jo menossa.

Kenttätutkimusmatkoille pojat ovat lähteneet mukaan vauvasta lähtien. Lummaa toivookin, että suomalaiskoulut ovat englantilaisia joustavampia lasten kouluajoissa. Kouluikään ehdittyään pojat eivät Englannissa saaneet paria päivää vapaaksi voidakseen lähteä äitinsä mukaan kenttätöihin Myanmariin vaikka sieltä olisi luvattu tehdä millaisia lisätehtäviä koulussa esiteltäväksi.

Mummohypoteesin löytyminen ei lopettanut kysymyksiä, pikemminkin sai Lummaan kysymään entistä kiivaammin. Hän haluaa tietää, voiko parasiittien perusteella päätellä, mitkä norsuista sairastuvat, miten norsujen kokema stressi liittyy vanhenemiseen ja voiko vanhenemisvauhtia ennustaa DNA:sta. Kirkonkirjojen osalta hän on ehättänyt jo muutamaankin kertaan kuvitella, että aineisto oli imetty tyhjiin, mutta aina löytyy uutta tutkittavaa.

– Seuraavaksi tutkimme, miten luonnonvalinta on muuttunut saman suvun sisällä. Tutkittavana on 15 sukupolvea 1700-luvulta tähän päivään.

Mielenkiintoiseksi tutkimuksen tekee muun muassa se, että aivan viime vuosikymmeninä on tapahtunut historiallinen käänne. Perheen perustamisen ja lasten saamisen ikä on myöhentynyt.

– Ennen luonnonvalinta määritteli, ketkä pystyivät kasvamaan aikuisiksi. Nyt kysymys on, lisääntyykö ihminen ollenkaan vai päättyykö hänen geneettinen linjansa sukupuuttoon.