Alueet ja luon­non­tie­de

"Mutta riippuuko luonnontieteellinen tutkimus siitä alueesta, jossa se tehdään? Millä tavoin alue näyttäytyy silloin, kun mennään tieteenteon kovaan ytimeen?"

Jouni Pursiainen
Jouni Pursiainen

Kun tarkastellaan yliopistojen roolia suomalaisessa yhteiskunnassa, joudutaan ottamaan kantaa alueellisuuteen. Missä määrin yliopistot ovat osa kansainvälistä korkeimman tieteenteon yhteisöä ja missä määrin ne ovat paikallisia toimijoita, alueellisen hyvinvoinnin edistäjiä?

Oulun yliopisto on alueellinen yliopisto kuten kaikki muutkin yliopistot siinä mielessä, että se sijaitsee jossakin ja se on myös kiistatta edistänyt hyvinvointia Pohjois-Suomessa. Mutta voidakseen hoitaa tätä alueellista tehtävää, Oulun yliopiston tulee olla korkeimman tason kansainvälinen tiedeyliopisto. Vain silloin alueellisen vaikuttamisen konkreettisin kanava, yliopistosta valmistuneet maisterit ja tohtorit, on kilpailukykyinen. Tieteessä ei ole maakuntasarjaa. Mutta riippuuko luonnontieteellinen tutkimus siitä alueesta, jossa se tehdään? Millä tavoin alue näyttäytyy silloin, kun mennään tieteenteon kovaan ytimeen?

Akatemiaprofessori Anssi Paasi on kehittänyt maantieteellisen alueen käsitettä itsessään: mitä tarkoitetaan kun puhutaan alueesta. Biologian professori Outi Savolaisen tutkimuskohteena on kasvien geneettinen sopeutuminen eri alueiden erilaisiin olosuhteisiin. Aineen ja valon vuorovaikutus, joka on fysiikan professori Helena Akselan alaa, ei sen sijaan riipu alueesta.

Tutkittavat ilmiöt ovat samanlaisia yli koko maailmankaikkeuden, vaikka itse tutkimus tapahtuukin tietyssä paikassa.

Maantieteessä alueen käsite on mitä keskeisin tutkimuksen lähtökohta: maantieteelliset ilmiöt ovat alueellisia ilmiöitä. Akatemiaprofessori Anssi Paasi on uudistanut alueen käsitettä itsessään. Kun aikaisemmin aluetta on tarkasteltu tiettynä maantieteellisesti rajattuna ja yksikäsitteisenä kohteena, on professori Paasi tuonut uuden näkökulman: aluetta pitää tarkastella pikemminkin muutosprosessina. Alueet ja alueiden identiteetit ovat jatkuvassa murroksessa.

Esimerkiksi maakuntien ja kuntien nimet, rajat ja tehtävät muuttuvat ajan saatossa. Tällöin myös alueen merkitys, joko objektiivisesti tai ihmisten kokemana, voi muuttua. Tutut käsitteet kuten "Karjala" tai "Suomi" ovat kaikkea muuta kuin yksikäsitteisiä, niiden merkitys on muuttunut ajan myötä. Alueellisen tutkimuksen uudet tuulet ovat globalisoituvassa maailmassa hyvin ajankohtaisia ja uusia näkökulmia sovelletaan tutkimuksessa ympäri maailman.

Biologian professori Outi Savolaisen tutkimuskohteena on kasvien geneettinen sopeutuminen erilaisiin olosuhteisiin ja niiden muutoksiin. Sopeutuminen ilmasto-olosuhteisiin luonnehtii useimpia kasvi- ja eläinpopulaatioita. Jo kauan on tiedetty, että esimerkiksi eteläiset männyt menestyvät huonosti pohjoisessa ja päinvastoin. Pohjoisessa etelän puut kärsivät pakkasista, etelässä kasvunsa varhain lopettavat pohjoista alkuperää olevat puut jäävät pidempään kasvavien varjoon.

Savolaisen ryhmän tutkimukset osoittavat että tämä mäntyyn kohdistuva luonnon valinta on voimakasta. Tutkimalla eteläisten ja pohjoisten mäntyjen välisiä risteytyksiä on voitu osoittaa männyn geeniperimästä alueita, joilla näihin sopeutumiseroihin liittyviä geenejä sijaitsee.

Nyt näitä geenejä etsitään tarkemmin kahdella menetelmällä. Toisaalta etsitään merkkejä luonnon valinnasta erilaisista geeneistä, jotka tässä voivat tulla kyseeseen. Toisaalta tutkitaan miten yksittäiset geenit ja niiden muuntelevat kohdat ovat yhteydessä kasvien kasvun ajoitukseen tai kylmänkestävyyteen.

Sama sopeutumisilmiö koskee myös muita kasveja. Etelän ja pohjoisen tai kuivan ja kostean paikan saman lajin kasvit poikkeavat esimerkiksi kukkimisajoiltaan. Idänpitkäpalko on lähisukulainen kasvitutkimuksen malliorganismille hietapitkäpalolle, jonka koko perimä on juuri tänä vuonna selvitetty. Oulussa on löydetty idänpitkäpalon pohjoisten ja eteläisten populaatioiden välisiä sellaisia eroja dna:ssa, joilla on suuri vaikutus kukkimisaikaan.

Nämä samat geenit voivat vaikuttaa muissakin kasvilajeissa, ja siten tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää myös laajemmin.

Fysiikan professori Helena Akselan tutkimukset kohdistuvat aineen ja valon vuorovaikutukseen, joka on keskeinen tapa saada tietoa aineen ominaisuuksista. Akselan tutkimuksissa valolähteenä käytetään synkrotronisäteilyä, joka soveltuu kooltaan atomeista solutasolle olevien kohteiden tutkimiseen. Synkrotronisäteily on jopa triljoona kertaa auringon valoa voimakkaampaa, mikä tuo etuja tutkimukselle. Kun näytteeseen kohdistetaan tällaista säteilyä, voidaan havaita ja mitata tapahtumia, jotka paljastavat aineen ominaisuuksia avaten ovea myös sovellutuksille.

Akselan tutkimusryhmä on tehnyt uraauurtavaa työtä menetelmän ja instrumentoinnin kehittämisessä. Ryhmä on rakentanut MAX-synkrotroni-säteilylaboratorioon Ruotsin Lundiin kaksi synkrotronisäteilylinjaa sekä mittausasemia, joilla on tehty lukuisia kansainvälistä huomiota herättäneitä mittauksia. Ryhmä saavutti ensimmäisenä maailmassa erotuskyvyn, joka johti läpimurtoon atomien, molekyylien ja klustereiden elektronirakenteen ja käyttäytymisen tutkimisessa.

Laskennallisia menetelmiä on kehitetty rinnan kokeellisten kanssa. On saatu uutta tietoa mm puolijohdeteknologian sovellutusten kannalta tärkeiden metalliatomien, atomaarisen magnetismin ja ympäristön kannalta haitallisten yhdisteiden luonteesta ja käyttäytymisestä.

Professori Akselan tutkimat ilmiöt ovat kirjaimellisesti universaaleja: ne saattavat olla yhtälailla mielenkiinnon kohteena Suomessa, Yhdysvalloissa tai naapurigalaksissa. Huippututkimusta voi tehdä Oulussa siinä missä jossain muuallakin.

Kirjoittaja toimii Oulun yliopistossa kemian professorina ja luonnontieteellisen tiedekunnan dekaanina. Hänen tutkimustyönsä kohdistuu lähinnä synteettiseen kemiaan ja katalyyttisiin ilmiöihin. Mielenkiinto sekä elollista että elotonta luontoa kohtaan on kuitenkin laajaa, mistä osaltaan kertoo vuosikymmeniä kestänyt lintuharrastus. Kirjoitus perustuu Avoimen yliopiston Studia generalia-sarjan yleisöluentoon, jonka hän piti 15.4.

Mainos
Kalevan pelit

Pelaa Kalevan digitaalisia pelejä

Aivojumppaa tai rentoa ajanvietettä – tutustu peleihin ja löydä suosikkisi

Aloita pelaaminen
Ilmoita asiavirheestä