20.9.2022
Minulle annettiin vieno kehotus ryhtyä kirjoittamaan ”Yksinkertainen elämä” -nimistä blogia. Nimi kuulostaa epäilyttävästi elämänparannusopuksen toiselta luvulta, koska ensimmäinen luku on varattu alleviivaamaan sitä, miten kiire on illuusio ja miten olet itse omat ongelmasi kehittänyt, jollei ympäröivä maailma ole jo tehnyt sitä puolestasi. Nyt tässä ajanhetkessä voi tosiaan syyttää ympäröivää maailmaa monesta. Tekstiosion nimestä huolimatta en aio laittaa ainuttakaan kuvaa kauniisti sijoitelluista huonekasveista iltapäiväauringon viehkeässä valossa enkä höyryävistä mindfulness-kahvimukeista yhtään missään. En myöskään anna ohjeita siitä, miten ihmisen pitäisi elää, yksinkertaisesti tai monimutkaisesti, koska ei minulla itsellänikään ole asiasta käsitystä. Näissä ajan hetkissä itse kukin meistä kuitenkin tarvitsee muutakin ajateltavaa kuin ajankohtaisia uutisia. Tämän blogin yksinkertaisella elämällä, silloin kun sitä ehtii kirjoittamaan, on tarjota niitä hetkiä leirinuotion ympärillä, kun erehdymme informaatiosotaähkyssä pohtimaan olemassaolon perimmäisiä syitä.
Tämän blogin tekstit eivät ole steriiliä tiedejournalismia. Eivät sitä tampattua tiedetekstiä, jota arkityöni on täynnä joka tapauksessa. Käytetään leirinuotion kirjoitushetket johonkin muuhun. Jos siis tuntuu, että mieli pahoittuu ja haluaa säästyä huonoilta analogioilta, niin kannattaa pistää silmät kiinni mieluummin ennen blogielämystä kuin sen jälkeen. Kaikesta huolimatta: Tervetuloa elämän ja elämättömyyden pohtijoille tällä vaatimattomalla mutta samaan aikaan mahtavalla planeetalla.
Aloitetaan tämä blogisarja – jos tästä sellaista koskaan tulee – olemalla eri mieltä kuin muut. Eli perustellaan, miksi virukset ovat elossa.
Lähinnä tämä mielipide on vastahankaan kansainvälisen virusten taksonomiakomitean kanssa. Taksonomia on sitä, kun yritetään antaa kaikelle nimi ja siten saada asiat ihmisten kirjoihin luetelluiksi niin, että saamme luvan kuvitella hallitsevamme luetteloituja asioita. Viruksillekin on annettu nimiä niin paljon, että vapaasti ladattavan listan pituus on sen verran suuri, että tavallisen läppärin Excel siihen hyytyy.
Taksonomiakomitea on joka tapauksessa joskus mennyt sanomaan, että viruksia ei kannata laskea eläviksi. Tuota mielipidettä on sitten toisteltu lehdestä ja dokumentista toiseen ilman, että edes kysymystä olisi varsinaisesti ymmärretty. Nykyään lausunnot asiasta näyttävät kadonneet, mutta viruksia silti väitetään epäeläviksi sujuvasti iltapäivälehtien sivulauseissa. Osallistun itsekin kyseisen taksonomiaorganisaation toimintaan, siksi tämä puolivakava kitinä on vähän kuin sellaista sisarrakkautta, jossa pitää yrittää olla toista nokkelampi, vaikka oikeasti rakastetaankin. Tieteelliseen käytäntöön joka tapauksessa kuuluu, että saa vängätä vastaan, kunhan ainakin yrittää melko lailla loogisesti perustella mielipiteensä. Tarkoitus ei ole kuitenkaan takertua sanoihin ja määritelmiin tai tehdä luetteloista yhtään sen pidempiä kuin on tarvis. Sen sijaan, pohditaan hetki sitä mistä on kyse, kun sanotaan että virukset eivät ole eläviä.
Asetellaan toteamusta perspektiiviin. Korona-aikana virustutkijan arkeen kuuluivat toistuvat keskustelut toimittajien kanssa. Minuun ne taisivat ottaa yhteyttä siinä vaiheessa, kun kaikki muut olivat jo vastanneet liian moneen kysymykseen ja olivat päättäneet pitää vapaapäivän. Lähes jokaisessa haastattelussa virusten elävyys tai elämättömyys tuli tavalla tai toisella esiin. Kysymys saattoi alkaa sanoilla: ”Koska virukset eivät ole eläviä niin..” tai ”Miten virus voi kehittyä, vaikka ne eivät edes elä…” Siinä vähän naputeltiin luurin takana sormia pöytään, kun tiesi ettei viitsisi ryhtyä korjaamaan kysymystä, vaikka kuitenkin vähän tekisi mieli.
Yksi olennainen argumentti virusten elämättömyyden puolesta on ollut se, että kaikki elämä koostuu soluista. Tämä on totta aina männynkävyistä perussuomalaiseen asti. Koska virukset eivät ole soluja, niin ne eivät ole eläviä. Sen pituinen se. Sanoi mies peilin edessä.
Tähän voisi lainata Yhdysvaltain entistä presidenttiä, joka tokaisi joskus, että sounds good, doesn’t work. Solut eivät tarjoa viruksille vapautusta elämästä. Mutta miksi ei? Kyse on harhakäsityksestä siinä, mitä virukset todella ovat. Meistä useimmille nimittäin on luontevaa ajatella, että virus on sama asia kuin se, miten virukset meille mediassa esitellään. Ja korona-aikana viruksia esittäviltä kuvilta ei voinut välttyä. Siis niiltä piikkipalloilta, joita näki jokaisen nettiuutisen kuvituksissa. Ihan oikeasti niitä tietysti näki vain kaikenlaisten hämärien tutkimuslaitosten erikoismikroskoopeilla, mutta tottahan se rakenne silti on. Tässä on se koronavirus, sanoi kuvateksti toisensa jälkeen. Aamen.
Näissä kuvituksissa näkyi aina jonkinlaista eksoottista reisienhierontaan soveltuvaa voimisteluvälinettä muistuttava kappale, jonka sisällä kerrottiin olevan muutama geeni. Eihän se sellainen asia kovin kummoinen ole suhteellisesti valtavaan soluun verrattuna, joten ei sitä virusta nyt eläväksi voi laskea millään vaikka kuinka suvaitsevainen olisi. Nimittäin, jos viruksessa olevia alkuaineita tai vaikka alkuaineiden yhdistelmäkoostumuksia katsottaisiin, niin samat löytyvät minkä tahansa sielunsa myyneen poliitikon rasvaisesta hiuksestakin. Sekin sisältäisi geenejä, vaikkakin varmasti vähän virheellisiä koska miksi se muuten olisi sielunsa myynyt. Eikä meistä silti hius vaikuta kovinkaan elävältä. Se oli vain joskus osa jotakin elävää, kuten oli poliitikkokin.
Näin me unohdamme katsoa kokonaisuutta, koska jäämme tuijottamaan yksittäistä kuvaa viruksesta. Emme muista, että jokainen asia tässä maailmankaikkeudessa on olemassa osana jotakin vuorovaikutusta erilaisten asioiden välillä. Ajoittain nuo asiat ovat eläviä. Virusten kohdalla (ainakin biologisten virusten) näin erityisesti onkin. Jokainen maailmassa oleva biologinen virus on joskus mennyt soluun ja tehnyt siellä solun rakennuspalikoista uusia viruksia. Virusten tuottaminen on siis tavallaan solujen ominaisuus, mutta ne syytävät ulos vain kuolleita hiuksia. Emme kuitenkaan kiinnitä tarpeeksi huomiota siihen, että myös ohjeet hiustenkasvulle ovat tulleet solun ulkopuolelta.
Ehkäpä tämän filosofisen ajatuksen arvo tulee selvemmin esiin, kun ajatellaan jotakin täysin ei-elävää ja mietitään miten sen ”käytös” muuttuisi, jos se olisi virus. Mietitään siis vaikkapa kenkälusikkaa – tiedämme, että se on ihmisen keksintö, mutta sinällään eläväksi sitä ei voi hyväksyä. Näemme sielumme silmin kenkälusikan syntymään liittyvät vuorovaikutukset, kun on sormet verillä istutettu kalossia liikavarpaiden suojaksi. Kenkälusikka on olemassa osana maailmaamme, jotta sillä voi ujuttaa kristallikengän Tuhkimon ilkeän sisarpuolen jalkaan ja siksi sen on joku joskus väsännyt. Tällaisissa vuorovaikutuksissa kenkälusikkakin tietysti osa Tuhkimon tai muiden kengällisten elämää, mutta ei elävä.
Jos kenkälusikkamme olisi kuitenkin kuin virus, sille ei ensinnäkään enää löydettäisi mitään suunnittelijaa. Emme löydä yksittäistä solua, joka olisi vastuussa tästä viheliäisestä keksinnöstä. Siitä huolimatta viruksen fyysinen olomuoto solujen ulkopuolella (eli se voimisteluvälineen irvikuva lehtikuvituksissa) on selvästi kuitenkin maailman parhaiten suunniteltu kenkälusikka. Sitä tarkasti tutkimalla näyttää ilmiselvästi siltä, että se on luotu soluun sujahtamista varten. Se on niin loistelijaan täsmällinen taidonnäyte, että selvästikin jollakulla täytyy olla ollut hyvin varteenotettava motiivi saada kenkä jalkaan, just eikä melkein. Mikään Tuhkimon äitipuolen motiiveja vaivaisempi kannustin ei selittäisi viruskenkälusikan ominaisuuksia.
Todellinen viruskenkälusikka on kuitenkin yhtä aikaa niin paha äitipuoli että äitipuolen hoviunelmien toivossa nykertämä kenkälusikka. Tällaiseen lusikkaan on siis itsessään asennettu pahan äitipuolen motiivit. Niillä motiiveilla se nimittäin saa jokaisen kenkälusikkaa käyttävän (tulevan) prinsessan tekemään lisää kenkälusikoita. Tälle pahan äitipuolen lumotulle kenkälusikalle kukin yksittäinen prinsessa on vain väliaikaista hupia, mutta niitä kuitenkin tarvitaan sillä kenkälusikat tuntuvat hajoavan aina käytettäessä. Prinsessoja me toki pidämme elävinä, vaikka emme kenkälusikkaa sellaisena pitäisikään. Prinsessat eivät silti vapaasta eläväisestä tahdostaan ala kenkälusikkabisnekseen, vaan lusikan kantamat pahan äitipuolen motiivit pakottavat prinsessat työhön. Joskus tuo työ on niin raskasta, ettei prinsessasta itsestään jää jäljelle mitään. Viimeisillä voimillaan prinsessa heittää kaikki valmistamansa kenkälusikat nurkkaan, josta jokin toinen sisar kenties ne myöhemmin poimii. Ja niin tekemällä jatkaa pahan äitipuolen maagisen kenkälusikan tarinaa.
Huomaamme selkeän eron tavallisen kenkälusikan ja viruskenkälusikan ”elämässä”. Silti varsinainen kenkälusikkavaihe on vain yksi osa tarinaa. Valtaosa kenkälusikan elämästä on osana prinsessaa, mutta koska prinsessat vaihtuvat tiheään, me erehdymme kuvittelemaan että kenkälusikka on se mitä meidän pitää määritellä. Todellisuudessa kenkälusikan alter ego, pahan äitipuolen motiivit, ovat tarinan todellinen kertoja – aito virus.
Viruksenkaltaisia lisääntyjiä on muitakin. Niillä vain ei ole varsinaista kenkälusikkaolomuotoa, mutta samat (joskin yleensä vähän vähemmän) pahan äitipuolen motiivit. Ne eivät siis voi koskaan poistua prinsessasta, mutta ne voivat siirtyä uuteen prinsessaan kosketuksella. Se on kuin pakottava tarve, joka pistää prinsessan leikkimään hippaleikkiä, vaikka kukaan muu ei haluaisi olla pelissä. Jos prinsessa onnistuu hipaisemaan toveriaan, siirtyy sen vähemmän pahan äitipuolen motiivit uuteen yksilöön. Koska nämä motiivit eivät koskaan muutu prinsessan ulkopuoliseksi kenkälusikaksi, niille ei myöskään ole hyväksi tehdä prinsessasta itsestään täysin toimintakyvytöntä. Sellainen prinsessa kun ei hipassa pärjää. Biologinen maailma on täynnä myös tällaisia motiiveja, mutta niitä ei virallisesti lasketa viruksiksi. Erona on kuitenkin lähinnä se, että niistä ei saa otettua voimisteluvälineeksi tulkittavaa kuvaa iltapäivälehden sivuille.
On myös viruksenkaltaisia sivumotiiveja, jotka siirtyvät uuteen prinsessaan ainoastaan osana muiden äitipuolien motiiveja. Ne ovat sellaisia melko hyvänsuopeita varaäitejä, jotka pääsevät tuleviin prinsessoihin ainoastaan silloin kun jonkinlainen äitipuoli on pistänyt edellisen prinsessan leikkimään hippaleikkiä tai väkertämään kenkälusikoita.
Lopulta kun katsomme elämää maapallolla yhtenä suurena prosessina, huomaamme että koko sirkus rakentuu niin prinsessoista että myös niitä tavalla tai toisella ohjailevista äitien ja äitipuolien motiiveista. Hyväntahtoisiksi äitimotiiveiksi me laskemme niin kutsutut kromosomit, jotka haluavat jokaisen prinsessan itsensä parasta. Äitipuolille taas on monia nimiä, kuten plasmidit, konjugatiiviset ja integroituvat rakenteet, virukset ja niin edelleen. Erilaisten äitipersoonien erilaiset motiivit voidaan joka tapauksessa laittaa sujuvasti janalle. Ja joka kohtaan löytyy jonkinlainen yrittäjä. Kaikilla prinsessoilla on aina äiti, ja kaikilla myös yksi tai useampia äitipuolia. Varsinainen virus on keskimäärin pahin äitipuolista, mutta sekin on lopulta vain yleistys. Joskus yksi paha äitipuoli suojelee prinsessaa vielä pahemmilta äitipuolilta ja niin edelleen.
Maagisen kenkälusikan olemassaolo on saanut meidät jotenkin erottamaan juuri tämän äitipuolen ”suureksi” filosofiseksi kysymykseksi siitä, että onko kenkälusikka elossa. Todellisuudessa meidän pitäisi nähdä virus vain yhdenlaisena äitihahmona monien muiden joukossa – jotka kaikki me laskemme, kenkälusikkaa lukuun ottamatta, muitta mutkitta osaksi elämää.
Hei Matti
Tässä yksi pohdinta. MIkäli otaksutaan, että ennen sitä LUCA-hypoteesia oli jo monitahoisia orientoitujia ja energiasieppoja ns. elämäprojektin käynnistäjinä, joista tosin ei varsinaisia paleontologisia todisteita ole jäänyt. Niin bootstrap-algoritmiajattelu, voisi olla apuna kun analyyttisesti ei näitä olioita suoraan voida määrittää.
Ehkäpä jonkinlainen esi-ekosysteemi, joka edelsi esim. stromatoliitti-kekojen kaltaista ”parvimuodostumista” ja yhteiselo-avunanto-keskinäisvuorovaikutusten eliöjakautumaa: esi-bakteereja, esi-arkeoneja ja kenties monia muitakin esi-asteisia ”alkuasukkaita” joissain kiviperähuokosrakenteissa, kuumahkoissa yksiöissä – mutta monien erilaisten energia-gradienttien saavutettavissa. Ne olisivat olleet se Otanta, johon virukset, kuten hyviä koteloita väsäilevät bakteriofaagit siinä joukossa vaikka puuseppinä kuuluivat, ja josta nykyelämänmuodot mikrobeineen ja nykyviruksineen sitten irtosivat . Nostivat itsensä ilmaan saapaslenkeistä, jos ”jalkakieltä käytetään”. Sittenhän on kyllä myös niitä, jotka uskovat, että Elämä oli jo alunalkaen ”brand new Cadillack”.
Eli tutkimaan vaan- Genomit osiinsa ja hakuammuntaa RNA-palasilla, noilta genomien pimeiltä, ei proteiineja koodaavilta kujilta jäljittämään.
Jotakin tuontapaista lienee tapahtunut ja en usko että Cadillackilla lähdettiin liikenteeseen. Joskus kauan sitten tuli kirjoitettua lyhyt juttu aiheesta: Jalasvuori, M., & Bamford, J. (2010). Viruses and Life: Can There Be One Without the Other?. Journal of Cosmology, 10, 3446-3454.
Luin sen melkoisen seikkaperäisen, vaikka jo 2010 tehdyn hienon tutkielma/koetulos ”juttusi”. Siinä oli paljon tuttuakin, mutta myös aivan uutta sieltä tieteen eturintamasta. Eniten uutta oli tämä ”alun prokaryootti-tyyppinen, horisontaalinen geenivaihto habitaatin sisällä, kuten nykysolut signaloivat kudostensa välillä. Siinä tosin on jo yksi mysteeri, mistä saivat nämä pioneerit ja ympäristötutkimusmatkailijat nuo geeninsä eli nukleotidi-RNA:nsa? Sen olen kuullut, että niillä yksi geeni tuottaa yhden kuoriproteiinin, jolloin ne kerran ”synnyttyään” muistuttavat ”ikiliikkujia”. Nukleotidit ilmeisesti käskyttivät jo silloin aminohappoja ”riviin järjesty” mallisesti. Mutta mikäli näin oli – niin silloinhan alun virukset toimivat noiden esi-ekosysteemien informaatio-viestintä-kuriireina ja ”lokeroeliöt” kerryttivät metabolia-aineksia – tai sinnepäin.
Bakteeri-virusten endo-symbioosit jo esi-prokaryooteilla olisivat sitten olleet alkuna immunipuolustuksen kehittymisille, kun tämän symbioosin puute taas olisi tuottanut huonomman sopeutuvuuden sille Alkuotoksen toiselle osapuolelle ja niistä hyväksi käyttävistä viruksista olisi tullut niitä ”äärimmäisiä parasiitteja” – elossa vain isäntänsä ehdoilla. Näin (osapuilleen, mikäli ymmärsin), perustelette virusten Evoluution alkua ajaneen mahdollisen kehitysavun, mikä pakotti esi-prokaryootit, tai protosolut, solukalvoistumisiin sekä immunipuolustuksiin. Mutta ovatko tai olivatko nuo tehokkaat kopiointikoneet myös Kirjoituskoneita – jota niiden jo ihan alkumetreillä olisi ilmeisesti myös täytynyt olla – eli ”lihallisen” informaation ”tuottajia”?
Moi Matti! Onpas kiintoisa esittely virusten paikasta jossakin siellä eliökunnan reuna-alueilla – mielenkiintoisia mieli- tai kielikuvia siitä, millä tavalla ne kuuluvat elämän toimijoiden joukkokuntaan. Aiheellisia kysymyksiä – siksikin, kuten kerrot, että nämä pienet sukkelat geneettiset elementit sujahtavat kovin helposti elävien solujen sisään, ja ulos, ja solusta toiseen. Tekevä sitten solujen sisällä mitä tekevätkin, useimmiten jonkinlaisen ikävän nurkan valtauksen, eli edistävät hyvin itsekkäästi omaa lisääntymistään ja säilymistään, ja samalla aiheuttavat vaihtelevan asteisia haittavaikutuksia siinä solu-parassa jonka sisällä tämä tapahtuu.
Mutta pitää muistaa myös se(kin) että virusten vaikutukset eivät ole pelkästään ikäviä. Nehän siirtelevät sattumavaraisesti myös isäntösolujen omien geenien sekvenssejä solusta toiseen, ja sitä kautta ovat aikojen kuluessa vaikuttaneet merkittävästi evoluutioon. Ne ovat ovat yksi evoluution työkaluista. Ne ovat ikäänkuin pieniä ”sekoittimia”, jotka ovat aikojen kuluessa, jatkuvasti, hämmentäneet tätä suurta eliökunnan geenipooli-astiaa.
Virukset ovat osaltaan olleet edistämässä monimutkaisuuden kehittymistä eliökunnassa – eikä pelkästään tuon geenien kantamiskykynsä ansiosta, vaan myös siksi että ne ovat koko ajan pitäneet isäntälajeja ”hälytysvalmiudessa”. Isännät ovat parhaansa mukaan koettaneet ”kiemurrella pakoon” – eli muuntautua, tai kehittää erilaisia puolustusvaseita, immunologiaa – tullakseen kestäviksi virusinfektioita vastaan. Tämä on ollut suuri geneettinen rasite, mutta myös yksi ajava tekijä koko evoluution dynaamisessa etenemisessä.
Ja vielä eräs piirre joka kertoo virusten, ja virusten kaltaisten geneettisten elementtien suuresta merkityksestä eliökunnassa: Näiden pienten molekyyli-örkkien joukko on hyvin moninainen. Joidenkin genomit muodostuvat RNAsta, monien muiden taas DNAsta. Monet virusten DNA genomit taas toimivat niin että ne liittyvät isäntäsolun genomiin (ja sieltä kopioituvat RNAksi, ja siitä taas edelleen DNAksi) – ne tanssivat sulavasti solujen molekyylikoneiston keskellä. Mutta kiintoisaa on se että nuo isännän genomiin liittyvät virusgenomit toimivat aktiivisesti myös siinä raamissa: ne voivat tehdä isännän genomin sisään suuren määrän kopioita itsestään, ja piileskellä siellä pitkiä aikoja. Ne voivat myös muuntua (”vammautua”) niin että ne eivät enää voi aktivoitua viruksina, mutta voivat edelleen tuottaa itsestään uusia kopioita genomiin – ne muuttuvat ns. liikkuviksi eli transposoituviksi elementeiksi. Niinpä, useimpien tumallisten lajien genomit sisältävät suuren määrän tällaisia transposoituvia elementtejä. Esimerkiksi ihmisen genomin koko pituudesta lähes puolet, ja vehnän genomissa taas yli 85% muodostuu niistä.
Nämä pienet molekyyli-örkit ovat siis varmasti vaikuttaneet oleellisesti koko eliökunnan kehittymiseen. Ja onhan ollut puhetta siitäkin että ne olivat ehkä olemassa jo ennen kuin mitään solullista olikaan – varhaiset virukset olivat ehkä elämän ensimmäisiä esi-isiä (Matti: tästä olis kiva joskus kuulla sinulta lisää…)
Mutta tuo kysymys: ovatko ne eläviä? Tästä on paljon keskusteltu ja kiistelty – mutta taitaa koko kysymys jäädä pelkän semantiikan tasolle. Se kysymys nousee vain ihmisen halusta luokitella, määritellä, ja sitä kautta jotenkin rajata ja hallita kaikkea ympärillä olevaa. Mutta käytännössä sillä ei taida olla paljokaan väliä. Viruksia ei voi oikein määritellä eikä rajata (niiden monimuotoisuus on niin suuri ettei mahdu määritelmiin) – eikä niitä voi hallita. Ne liikkuvat liian sukkelasti – karkaavat aina eteenpäin, jos ei ihan sellaisenaan, niin sitten ehkä hiukan muuntuneena. (Paitsi että joku paha patogeeni, kuten isorokko, on saatu hallintaan. Sitä ei ole enää olemassa muuta kuin jossakin pakastevarastoissa).
Virusten elävyyttä on vaikea todeta tai määrittää siksikin että emmehän me osaa edes määrittää muutenkaan, mitä elämä ylipäätään on. Virukset muodostavat siinäkin kysymyksessä yhden hankalan äärialueen. Mutta noin yleisesti voi sanoa että elämä, virukset mukaan lukien, on ihmeellistä!