Mennesket har en ganske stor nese, større enn mange andre primater. Man kan lure på hvorfor den har fått en slik sentral plass i fjeset, spesielt ettersom en stor nese er lett å skade. 

Svaret kan være at nesen spiller en rolle når vi vurderer hvor tiltrekkende andre er, og hvor godt de egner seg som en potensiell partner.

Oppfattet som vakrere

Ved UiT ble dette testet i et eksperiment hvor en gruppe personer ble vist flere bilder av det samme ansiktet. Deretter ble bedt om å rangere hvilket bilde de syntes var vakrest. Bildene så like ut, men på hvert bilde var nesetippen så vidt endret. Enten ble den forskjøvet litt til venstre eller høyre, eller sentrert.

– Det vi så var at dersom nesetippen var sentrert, så ble ansiktet oppfattet som vakrere. Dersom vi derimot desentraliserte nesetippen, så falt attraktiviteten betydelig, forteller Ivar Folstad, professor i biologi ved UiT Norges arktiske universitet.

Det samme eksperimentet ble også gjort med munnen, siden den i likhet med nesen er et sentralt ansiktstrekk. Men ingen av endringene i munnens plassering hadde noen betydning for attraktivitet.

Sammenligner med gevir

Forskerne bak denne studien tror nesen kan fungere som en forsterker, det forskerne kaller amplifier. Det er et troverdig signal man sender ut til andre, som ikke er mulig å jukse seg til fordi det er for kostbart eller vanskelig. Slike forskere finner vi flere andre steder i dyreverdenen:

– Et stort gevir er svært vanskelig å oppnå fordi det krever viktige ressurser som reinen ellers ville ha stor nytte av til andre oppgaver. Derfor er det bare rein av høy kvalitet som klarer å bygge store gevir. Symmetri i geviret kan betraktes som en forsterker fordi det viser individuelle forskjeller i reinens evne til å tåle miljømessig stress. I Tromsø har vi også vist at rein som behandles mot infeksjonssykdommer får mere symmetriske gevir, forteller Ivar Folstad. 

Opptatt av symmetri

Mennesker er også opptatt av symmetri. Nesens sentrale plassering midt i fjeset gjør selvfølgelig at ulike trekk ved den blir veldig iøynefallende. Nesen er også lett brekkbar, og en knekt nese kan ødelegge symmetrien i ansiktet. Dette er noe rivaler kan se ut til å benytte seg av:

Det er bare rein av høy kvalitet som klarer å bygge store gevir. Disse er også de mest attraktive.

Foto: Scanpix, Erlend Haarberg

– De fleste neseskadene opptrer blant gutter i slagsmål, og i så måte skiller vi oss lite fra fugl. Blant kjøttmeis sloss hannene for å skade lett brekkbar fjærpynt hos hverandre.  Vi har tidligere gjort undersøkelser med prikkfigurer som ligner litt på ansikter. Når vi desentraliserer prikkene i neseregionen til figurene, så har det stor betydning for hvordan vi evaluerer symmetri i figuren. Det samme er ikke tilfelle dersom vi desentraliserer prikkene som utgjør øyne og munn. Det artige er at denne forskjellen gjelder kun dersom vi tror vi ser et ansikt i prikkfiguren og ikke om vi ser en edderkopp eller liknende i prikkmønsteret.

Lite forskning på nesen

Selv om nesetippens plassering har noe å si for hvor vakker andre oppfatter deg, vet vi fremdeles lite om hvor viktig den er i jakten på det vi anser som en attraktiv partner.

– Her vet vi svært lite. Mye forskning er foretatt av ansiktsattraktivitet, men nesen har vært viet lite oppmerksomhet. Derfor må nok noe av det som allerede er gjort betraktes med nye briller, mener Folstad.

Vi vet heller ikke om folk ender opp med en partner med en nokså lik nese som en selv. Selv om vi vet at folk gjerne tiltrekkes av mennesker som ligner dem selv.

– Det finnes en artig studie på området, gjort av en av våre medforfattere fra UiT, Bruno Laeng. Studien dokumenterer at dersom vi tar et bilde av din partner og smelter det sammen med et bilde av deg selv, så blir bildet av partneren enda mer attraktivt – for deg, vel og merke, sier Folstad. 

Referanse:

Mikalsen ÅKR, m.fl.: The spectacular human nose: an amplifier of individual quality? PeerJ 2:e357, 2014

Prøver som blir tatt etter en voldtekt vil i enkelte tilfeller inneholde store mengder DNA fra fornærmede, blandet med litt DNA fra overgriper.

Og for å få frem DNAet fra sædcellen må man i dag vaske sædcellene ved å skylle dem gjentatte ganger for å fjerne DNA fra offeret. Dette er et arbeid som gjøres for hånd, som er tidkrevende og man kan være uheldig å samtidig vaske bort sædcellen.

Et spesielt enzym fra arktiske reker har vist seg å kunne vaske DNA-spor fra voldtekter så godt at forskere ved Rettsgenetisk senter i Tromsø mener de har funnet en metode som vil forbedre måten laboratorier arbeider på i voldtektssaker.

Spiser offerets DNA

Enkelt forklart spiser rekeenzymet opp DNAet fra fornærmede og lar DNAet fra sædcellen bli igjen.

– En sædcelle er ganske robust siden den skal overleve et ytre miljø, og derfor overlever den også enzymet, forklarer Lars Uhlin-Hansen, daglig leder ved Rettsgenetisk senter.

– Det øker sjansen for å få en ren DNA-profil fra overgriper, som igjen vil styrke den bevismessige vekta av sporet, sier Gunn-Hege Olsen, førsteamanuensis og prosjektleder ved UiT.

Sterke bevis i retten

Hun mener metoden er mer effektiv, sikrere og vil føre til at DNA-beviset står sterkere i retten, og gir dermed dommeren et bedre grunnlag for å ta stilling til beviset.

Metoden må nå kvalitetssikres før den kan tas i bruk, og forskerne håper at prosessen kan automatiseres, noe som vil være en stor fordel for laboratorier som skal analysere mange prøver.

Rettsgenetisk senter ved UiT driver med forskning, men har også nylig fått innvilget akkreditering for blant annet DNA-analyse av sporprøver. 

ESA har i disse dager fått et kliss nytt atomur inn på test-laboratoriet som blant annet skal brukes til å undersøke grunnleggende fysiske lover.

Klokken heter Pharao, og skal skytes opp til den internasjonale romstasjonen i 2016, hvor den skal bli del av en ekstremt presis tidsmålingsstasjon i verdensrommet.

Denne tidsmålingsstasjonen kalles ACES (Atomic Clock Ensemble in Space) og består av to atomur som er koblet sammen, hver med sine styrker.

– Man kan si at de utfyller hverandre, sier Harald Hauglin, fagansvarlig for tid og frekvens i Justervesenet til forskning.no.

Presisjon og stabilitet i skjønn forening

Når man snakker om klokker, skiller man mellom nøyaktighet og stabilitet, forteller Hauglin. Nøyaktighet handler om ekstrem nøyaktighet målt over lang tid, selv om klokketakten, eller “tikkene”, kan variere. Stabilitet handler om takten, og nøyaktige “tikk” fra sekund til sekund.

Pharao er en cesiumklokke som er ekstremt nøyaktig over lengre tid. Ifølge ESA skal den verken sakke eller forte seg mer enn et sekund i løpet av 300 millioner år.  Den andre klokken er en hydrogenmaser, og den er mye mer stabil over korte perioder enn Pharao.

– Hydrogenmaseren er ikke nøyaktig, men gir en mer stabil klokketakt enn Pharao i korte perioder opp mot en times tid, sier Hauglin.

For tidsspenn utover ett døgn vil derimot klokketakten til hydrogenmaseren systematisk og gradvis endre seg. 

Ved å korrigere hydrogenmaseren ved hjelp av Pharao skal disse klokkene sammen bli et veldig nøyaktig og stabilt referansepunkt for tidsmåling i verdensrommet.

ACES skal også kommunisere med andre atomur i USA, Japan, Australia og Europa for å gi svært presis tidsmåling.

Nå skal Pharao-klokken gjøres klar for oppskytning, hvor ESA-teknikerne forsikrer seg om at den kan takle oppskytningen om to år, og fortsatt holde på nøyaktigheten.

Pharao blir levert til ESA-labben.

(Foto: ESA)

Hva skal vi med denne ekstreme presisjonen?

Den ekstreme presisjonen til disse klokkene tillater veldig nøyaktige eksperimenter for å teste relativitetsteorien.

Tid er nemlig en sleip måleenhet. Ifølge relativitetsteorien er ikke tiden absolutt, men relativ i forhold til forskjellige observatører. Dermed oppfører den seg rart, og er ikke særlig intuitiv.

Tid henger helt sammen med hastighet og tyngdekraft. Jo lengre man er fra et massivt objekt som jorden, dess raskere går tiden. Helt enkelt betyr det at en fjellklatrers klokke vil gå bittelitt raskere enn din klokke mens du står på bakken, og er nærmere et massivt objekt (Jorden).

Denne effekten har ingenting med klokkene å gjøre, men selve sammensetningen av det som kalles rom-tid gjør at tiden oppfører seg på denne måten. Klokkene er bare en illustrasjon.

Hvis dette er forvirrende, er det bare å bite tennene sammen. Hastighet har nemlig den motsatte effekten på tid. Hvis en klokke står stille, og en annen beveger seg i høy hastighet, vil klokken som beveger seg gå saktere enn den stillestående klokken.

Se for deg at du står stille på en perrong, og et hurtigtog raste forbi i millioner av kilometer i timen. Hvis du på en eller annen måte kunne se på en klokke inne i dette toget, ville klokken gå merkbart saktere enn din egen på perrongen.

Men siden tiden er relativ, ville man ikke merket noe til denne effekten hvis man selv var passasjer på toget.

Uansett hvor rart dette høres ut, er det høyst reelt. Relativistiske effekter er der hele tiden, man trenger bare veldig nøyaktige instrumenter for å kunne måle dem.

GPS og relativitet

Selv om de er små, vet man at effektene er reelle, både gjennom eksperimenter og erfaringer fra det virkelige liv.

For eksempel GPS-satellitter er avhengig av nøyaktig tidsmåling for å kunne gi nøyaktige posisjonsdata.

– Klokkene i GPS-satellittene blir korrigert for relativistiske effekter allerede når de produseres, og uten disse korreksjonene ville ikke GPS virket,  sier Hauglin. 

– Klokkene i satellittene må i tillegg korrigeres en til to ganger per dag for å holdes synkronisert. Uten oppdaterte klokkekorreksjoner vil brukere av GPS i løpet av kort tid merke at nøyaktigheten blir dårligere.

Dette skjer på grunn av GPS-satellittenes hastighet og avstand fra jordens masse, og tiden vil rett og slett gå bittelitt raskere hos satellittene i forhold til en observatør nede på jorden. 38 mikrosekunder hver dag, for å være nøyaktig.

GPS-satelitt i bane rundt jorden.

(Bilde: NASA)

Atomur i fly

Disse relativistiske effektene ble også målt i det svært berømte Hafele-Keating-eksperimentet i 1971, hvor flere atomklokker ble synkronisert og flydd rundt jorden på jetfly. Noen synkroniserte klokker ble igjen på bakken. Etter at flyturene var over, ble klokkene sammenlignet. 

Resultatene viste at de ikke lengre var synkroniserte, og ”tiden” hadde endret seg slik relativitetsteorien forutsa.

– Atomklokkene i flyene var langt mindre nøyaktige og stabile enn klokkene som nå skal brukes i ACES, som tillater mye mer nøyaktige målinger og tester av fundamentale fysiske lover.

Det kan også være at disse ekstremt nøyaktige målingene plukker opp variasjoner i rom-tiden som man ennå ikke forstår.

– Jeg er litt konservativ, og tror vi først og fremst vil få en bekreftelse på at relativitetsteorien stemmer med mer nøyaktige målinger.

Men som på LHC ved CERN kan man ikke være sikker på hva som skjer når eksperimentet starter.

– Men man kan jo håpe på at man får et avvik som man ikke forstår, og som kan si noe nytt om hvordan naturen fundamentalt er bygget opp, sier Hauglin.

Referanse: 

ESA

Hafele-Keating Experiment

I 2003 gikk Human Genome Project i mål. Menneskets arvestoff – genomet – var kartlagt. Fem års samarbeid mellom genetikere i USA, Storbritannia, Japan, Frankrike, Tyskland og Kina hadde kartlagt over mer enn tre milliarder nukleinsyrer, bokstavene i det genetiske alfabetet som skriver inn livets kode i alle celler.

Jeg var imponert den gangen, som så mange andre. Jobben var gjort på rekordtid, ikke minst takket være den nye intelligente kjapt og gæli-sekvenseringsmetoden til Craig Venter, kalt shotgun sequencing.

Standardmennesket

Men så begynte jeg å tenke. Menneskets genom er altså kartlagt. Men hvilket menneske? Pettersen eller Franzen? Det er tross alt stor forskjell på Pettersen og Franzen. Hvem av dem hadde fått æren av å få oppskriften på seg selv publisert åpent på nettet?

Ingen av dem. Æren ville vært tvilsom. Personvernet forbyr slik offentliggjøring.  Derfor var donorene i Human Genome Project anonyme. Ja, for det var flere. Utvelgelsen ble gjort slik at ingen i dag kan vite hvem bidro med de utvalgte blodprøvene. Det første menneskelige genomet som ble kartlagt, var altså ikke genomet til ett bestemt menneske. Det var et generisk genom. Standardmennesket, om du vil.

Meg på en minnepinne

Så gikk årene. Sekvensering ble billigere, og kunne utføres på utvalgte enkeltmennesker, oftest på sykehus ved mistanke om alvorlig arvelig sykdom. Rundt 2010 ble sekvensering for første gang salgsvare. Men da jeg sendte inn en spyttprøve til firmaet 23andMe i 2011, var det bare utvalgte områder av genomet som ble kartlagt.

Tre år seinere bør vi forberede oss på at annonsen for kartlegging av hele genomet vårt kan dukke opp i innboksen ganske snart. I januar 2014 annonserte firmaet Illumina at de hadde laget en sekvenseringsmaskin som kunne klare jobben for rundt 6000 kroner.

Igjen føler jeg fristelsen og betenkelighetene. Meg på en minnepinne? Alle mine egenskaper i genetisk klartekst, kanskje også noen alvorlige arvelige sykdommer verken jeg eller barna mine vil ha godt av å vite om uten videre?

Vi er mange

Men så enkelt er det heller ikke alltid. Klarteksten er ikke så klar. Genene sier ikke den fulle og hele sannhet. De påvirker og påvirkes av et samspill med omgivelsene. Genetikk er blitt epigenetikk.

Nå tikker nye resultater inn som kan punktere selve utgangspunktet for idéen om genomet som konstruksjonstegning for menneskemaskinen, med eller uten epigenetiske tannhjul og pinjonger.

Vi er nemlig ikke bare ett genom. Vi er mange. For å finne ut det, trengs ikke bare sekvensering av ett menneske. Slik sekvensering gjøres normalt ved å finne gjennomsnittet fra tusener eller opp til millioner av celler. Men cellene er forskjellige. For å se det, må forskerne klare å kartlegge genene i enkeltceller. Det er de i ferd med å klare.

Vel bevart i mangfoldet

En studie som ble publisert i tidsskriftet Cell Reports 21. august 2014, beskriver sekvensering av  97 friske enkeltceller fra en menneskehjerne. De færreste var helt like.

Forskjellen bestod i at mellom hundre og flere millioner genbokstaver enten manglet eller var gjentatt flere ganger forskjellige steder i genomet.

Andre genforskere har de seineste årene rapportert enda større forskjeller. Mellom hvert tiende til hvert fjerde nevron i knotten vår mangler et helt kromosom, eller har flere utgaver av samme kromosom. Og likevel er vi vel bevarte, og vel så det.

Genetisk variasjon bygger hjernen

Disse genetiske variasjonene er altså ikke nødvendigvis noe farlig, som ved arvelige sykdommer, mener noen forskere. Tvert imot, sier de: Variasjonene kan også gjøre oss sterke.

Nevrobiologen Fred Gage skritter lengst ut langs denne tankegangen, ifølge en artikkel av journalisten Kat McGowan på nettstedet Quanta Magazine.

Han er tilknyttet genetikklaboratoriet på Salk Institute, og har funnet ut at genetisk variasjon er vanlig i normale, voksne menneskehjerner.

Ifølge Gage er den genetiske variasjonen nettopp det som gjør hjernen så tilpasningsdyktig og bidrar til den fantastiske kompleksiteten.

En urskog av mangfold i hodet

En parallell finnes i en annen del av kroppen, nemlig immunsystemet. Her er det variasjonene i genkoden som gir immuncellene deres evne til å reagere på et mangfold av forskjellige trusler, også trusler de aldri har møtt før.

Immuncellene er som et helt økosystem, der diversiteten eller mangfoldet sikrer at noen immunceller til enhver tid og under skiftende forhold er tilpasset oppgaven, nemlig å forsvare kroppen.

Med andre ord: Det samme genetiske mangfoldet som utfolder seg i en urskog og gjør den levedyktig framfor en kunstig monokultur, utfolder seg inne i menneskekroppen. Og hvis resultatene til Gage og andre forskere er riktige, kan dette genetiske mangfoldet være avgjørende viktig i det organet som mest av alt må være forberedt på uforutsette situasjoner og møte det med kløkt og oppfinnsomhet: Hjernen.

Kan være overdrevet

Men resultatene er ikke helt sikkert riktige. Teknikken for sekvensering av enkeltceller er ennå under utvikling. Kritikere mener at metodene som brukes i dag, kan fordreie resultatet. Derfor kan variasjonene i genene og den positive effekten av dem være overdrevet.

Også Fred Gage innrømmer at idéene om at den genetiske variasjonen fungerer som et robust økosystem er en teoretisk tolkning av data.

Likevel – også skeptikerne anerkjenner den dype appellen som denne idéen har, ifølge artikkelen i Quanta Magazine.

Hjerne vår er i så fall et helt økosystem, en urskog av levende evolusjon. Hva har det å si for vårt selvbilde?

Buer over buer

Er det enda et riss i den store tankebuen som flyr over kunstige skiller mellom celle og organ, mellom organ og organisme, mellom organisme og populasjon, mellom populasjon og økosystem, mellom økosystem og biosfære, mellom biosfære og … ?

Det er på samme tid skremmende og frigjørende å tenke at mitt genom, min identitet bare får mening som en del av en stor helhet, der framtidas forskning også vil tegne nye buer over buer av kompleksitet, livskraft og mening.

Lenker:

I Contain Multitudes, artikkel i Quanta Magazine, 21. august 2014

Iain C. Macaulay,Thierry Voet: Single Cell Genomics: Advances and Future Perspectives, PLoS Genetics, 30. Januar 2014, DOI: 10.1371/journal.pgen.1004126.

Xuyu Cai et. al: Single-Cell, Genome-wide Sequencing Identifies Clonal Somatic Copy-Number Variation in the Human Brain, Cell Reports, 21.8.2014.