Kilde:
Eyes in Slow Motion af SaintJimmy/Youtube.

Filmplakat fra Contagion

Med en stjernebeklædt besætning, der udover Paltrow tæller Kate Winslet, Matt Damon og Jude Law, følger filmen en række mennesker, der prøver at overleve og bekæmpe den nye virus. I samme tempo som mennesker falder om, springer filmen rundt mellem hovedpersonerne, som de forsøger at stoppe spredningen, finde en vaccine, redde sig selv og udnytte situationen til deres eget bedste. Lyder det bekendt? Det er det også, men denne gang fungerer dette og andre ellers trættende filmtekniske greb faktisk.

Plottet er også set før, men det gør heller ikke noget. Lige siden Sofokles’ tragedier om Kong Ødipus og Antigone har pest og sygdom ikke bare været god underholdning, men også en måde at forstå os selv på. I nyere tid står Albert Camus’ Pesten fra 1945 og Ingmar Bergman’s Det syvende segl fra 1957 som kunstværker, der bør læses og ses af alle pest-interesserede studerende. Også den canadiske tv-serie ReGenesis fra 2004 kan anbefaldes. De senere år har genren dog været tæt forbundet med et zombi-apokalyptisk tema som i 28 Days Later fra 2002 og filmatiseringen i 2007 af Richard Matheson novelle I am Legend, men det ændrer Contagion til det bedre.

Hyper-realistisk skildring af pandemi

Filmen er nemlig hyper-realistisk, og det er i virkeligheden langt mere skræmmende end de værste zombier. Lægen og infektionsmedicineren Ian Lipkin fra Columbia University har ageret faglig konsulent på filmen, og det ses! Som sundhedsfaglig kan man ikke andet end at blive begejstret; det flyver omkring med ord som R0-værdier, fylogenetisk træer og andet guf. Lige fra de sikkerhedsdragter videnskabsmænd bærer i klasse 4 laboratorierne til petriskålen og celletypen, der bliver brugt, så er det hele så realistisk og sandt, at man skulle tro, det var løgn. Måske er det som tak for hjælpen, at det i filmen netop er en professor fra Columbia University ved navn Ian Sussman, der først finder ud af, hvordan man kontrollerer virussen i laboratoriet.

Med små skarpe klip sættes der også fokus på nogle af de store debatter inden for videnskabens verden; befolkningens skepsis overfor vaccinationer, hvordan vores udnyttelse af naturen udsætter os for nye sygdomme, vores manglende evne til hurtigt at udvikle nye vacciner (vi laver dem stadig i æg) og det faktum, at vi gemmer sygdomme med potentiale til at slå millioner ihjel i vores frysere i videnskabens navn. Soderbergh doserer det hele så sublimt og skarpt, at det er en fryd at se og uden det ødelægger filmens udvikling.

Hvad sker der, når samfundet sættes under pres?

Men Contagion’s hovedtema er stadig at undersøge hvad der sker når samfund sættes under pres. Filmen udkom i USA omkring tiårs dagen for Tvillingetårnenes fald og tager ligesom et hav af lignende bøger og film, samfundets kollaps under behandling. Hvilke værdier står tilbage når vi skal forsvare os selv?

I filmen går det hurtigt op for en, at titlen skal forstås på mange planer. Efterhånden som alvoren af pandemien går op for folk, ændres også de værdier der leves efter. Smittefaren foregår således også gennem propagandistisk blogging på nettet og i ændret mentalitet efterhånden, som mennesker bliver overfaldet, supermarkeder og apoteker plyndret. Det er vel nok filmens vægtigste kritik, at det er vores egen samfundsorden der skaber disse betingelser. Soderbergh lader således samfundets vogtere spilde tiden med at snakke, mens heltene arbejder; politikerne vil diskutere, hvem der betaler, hæren vil undersøge om det er terrorister der står bag og tv-journalister skaber mediestorme ved at interviewe frygtskabende demagoger, alt i mens folk dør på stribe og frygten har smittet alle.

Soderbergh har skabt en fantastisk film, der netop med sin realisme er særdeles skræmmende. Dette kunne ske, tænker man bagefter, mens man vasker sine hænder grundigt. Contagion bør ses af alle med den mindste interesse for infektionsmedicin og af alle der bekymre sig om hvilke værdier der vil overleve i vores faretruende verden.

Filmen udkommer i Danmark til november 2011.

Elektronmikroskopi billede af E. coli. Kilde: hukuzatuna/Flickr.

Hvilken bakterie er det egentlig?

På rekord tid er bakterien blevet sekventeret, og frivillige forskere har på de 4 dage siden dataerne blev lagt ud, analyseret store dele af dens genetiske opbygning. Alt foregår åbent, og er tilgængelig for amatører som mig at analyserer. Se links i bunden her.

Vi ved nu, at bakterien er en såkaldt enteroaggregativ E. coli (EAEC) af O-gruppen 104:H4 der gennem horisontal genoverførsel, har fået det såkaldte shiga toksin (mere om det længere nede) samt adskillige plasmider med antibiotika-resistent. Bakterien er faktisk resistent for 14 forskellige typer antibiotika, hvilket er skræmmende meget – det kunne tyde på, at den oprindeligt har haft kontakt til miljøer med højt antibiotika-forbrug, fx et hospital eller landbrug.

Statens Serum Institut (SSI) har på baggrund af shiga toxinets tilstedeværelse kaldt bakterien for VTEC, men dette er i min optik lidt fejlagtigt, da den nye bakterie er fylogentisk meget tættere på en anden EAEC bakterie kaldt EC55989. Den aktuelle stamme deler 96% af dens gener med denne tidligere fundet stamme. Dette understreges af, at bakterien også udtrykker agg operonet, en samling gener der udtrykkes samlet, og som hjælper bakterien til at binde sig til tarmen og højst sandsynligt også til grønsager. Operonet findes i 36% af alle EAEC bakterier.

Fylogentisk træ der sammenligner denne E. coli stamme med andre, lavet af The Alignment Gap. Klik for mere info.

Enteroaggregative E. coli’er

EAEC bakterier findes både i ulande og i den vestlige verden, men er mest kendt for, at påvirke småbørn – den nye bakterie har stort set kun påvirket voksne over 20 år, hvilket giver anledning til lidt hovedkløen. Hvorfor rammes børn ikke i samme omfang af denne nye bakterie?

Billedet viser en EAEC stamme (D, til højre) og en anden stamme (C, til venstre). EAEC stammen har en række adhærende fimbria der binder til hinanden. Kilde: Pereira et al, BMC Microbiology, 2010.

Som navnet ligger op til, aggregerer disse bakterier til hinanden og til tarmens mukøse epitel i den terminale del af ileum og hele colon. Det sker ved at udtrykke flere forskellige klæbende fimbriaer, der bedst kan beskrives som lange ”hår” på bakterien, der binder til hinanden og tarmvæggen.

Bakterien bruger fimbriaerne til, at finder sig til rette i tarmen, og producerer her biofilm, der beskytter den mod kroppens normale – og gode – bakterier samt kroppens immunforsvar. Tilhæftningen til tarm-epitelet er i celle-kulturer vist at resulterer i ødelagte mikrovilli, og resulterer i hæmoragisk nekrotisering af enterocytterne. Dette tillader bakterien, at invaderer kroppen og føre sammen med shiga toksinerne, til den blodige diarre patienter er beskrevet at have.

HHMI har lavet en fornem video der viser hvad der foregår når bakterien adhærerer til tarmvæggen, som de har lagt ud i forbindelse med epidemien. Du kan se den her.

Shiga toksin

Det der gør denne bakterie farlig er, at den har optaget et operon med shiga toksinet på. Shiga toksinet minder om et lignende toksin fra Shigella dysenteriae som det er opkaldt efter.

Shiga toxinets A og B subunit. Kilde: Wikipedia.

Shiga toksinet består af to dele: et aktivt toksin kaldt subunit A der ødelægger celler, og en del der transporterer subunit A ind i epitel-væggen på mindre blodkar, kaldt subunit B.

Når subunit A entrere cellevæggen på blodkarrene, standser den cellernes protein syntese ved at bevæge sig ind i det endoplasmatiske retikulum hvor den kløver RNA; netop vaskulært epitel skal kontinuerligt forny sig selv, så infektionen føre hurtigt til en nedbrydelse af blodkar og dermed til blødning. Et af symptomerne ved sygdommen er hurtig indsættende blodig diarre, opkast og evt. blodig urin, et par timer efter indtagelse af bakterien. Dette er evolutionært smart, da diarren vil indeholde bakterier, der så kan smitte andre.

Det skadede epitel og blødningen fører til aktiverede blodplader, der samler sig i store aggregater for at minimere skaden; samtidig kontraheres blodkarret, ligeledes for at mindske blødningen. Begge dele føre til en tilstand kaldt mikroangiopati, hvor mindre blodkar lukkes af, hvilket kan medføre iskæmi af organer såfremt nok blodkar påvirkes.

Mikroangiopati - lukning af små blodkar - farvet i sort i nyrens glomeruli. Det er her blodet renses, men shiga toksinet ødelægger glomerulien og patienten kan udvikle nyresvigt. Kilde: Boonyarit Cheunsuchon/Flickr.

Heldigvis virker toksinet ikke på de større blodkar i kroppen, men mange organer rammes alligevel – det drejer sig især om nyren, hvor blodet bliver filtreret gennem små blodkar. Blodkar i tarmen, lungerne og hjernen påvirkes også, hvilket kan medføre stigende blodtryk. Det er således forståeligt at flere patienter i TV har udtalt at de havde hovedpine. Andre neurologiske symptomer er også beskrevet og i Tyskland er enkelte åbenbart gået i koma.

Hæmolyse af røde blodceller

Bakterien har desuden generne for tre typer hæmolysiner. Hæmolysiner er proteiner der sidder i bakteriens membran, og som får røde blodceller til at går i stykker; dette sker for at bakterien kan få de næringsstoffer blodcellerne har, især jern, der kan være en limiterende faktor i bakteriens vækst. Før hospitalerne begynder at udgive data omkring patienterne, er det dog svært at vide om dette rent faktisk sker i denne bakterie-stamme, eller om den blot har generne.

Hæmolytisk uræmisk syndrom

Hæmolytisk uræmisk syndrom (HUS) opstår på baggrund af mikroangiopatien i nyrens glomeruli og destruktion af kroppens røde blodceller; HUS er netop beskrevet som en sygdom hvor blodceller ødelægges, nyren svigter og der er få blodplader i blodet. Det er altså en konsekvens af de forskellige gener som denne bakteriestamme har opsamlet, for at forbedre dens overlevelse, men som desværre kan have en dødelig udgang for den smittede.

Patienter behandles derfor bl.a. med dialyse hurtigst muligt for at undgå, at ødelægge nyren permanent. Fordi hele 627 ud af de godt og vel 2200 smittede har udviklet HUS, betegnes dette som et af de væreste E. coli udbrud i Europa nogensinde. Langt de fleste døde er dog sket i epidemiens begyndelse, og nu hvor læger ved at de skal være opmærksomme på HUS, tror jeg ikke tallet vil stige meget.

Hvor kommer den fra?

Baseret på de genetiske analyser frivillige har lavet hen over weekenden, virker det mest sandsynligt at bakterien blot er en evolutionær videreudvikling af en bakterie der sidst blev beskrevet i Tyskland i 2001 – læs især The Alignment Gap’s analyse af dette.  Imellem tiden har den blevet multiresistent overfor antibiotika og har optaget shiga toksinet. Bakterier deler genetiske informationer hele tiden, så der er intet unormalt i at dette sker. Det er evolution.

En økologisk gård i Tyskland blev først kædet sammen med udbruddet, men bakterien kan nu ikke findes der længere, hvilket gør det svært at sige om bakterien rent faktisk stammer herfra. Dens mange multiresistens-gener fortæller os dog, at den må have været udsat for et vist ”pres” for at beholde og akkumulere alle disse gener – det virker utroligt, at alle disse former for antibiotika skulle være blevet brugt i landbrug, men netop denne diskussion har kørt i Danmark for nyligt.

Links til crowd-surfing forskning omkring E. coli udbruddet:

Twitter: @BGI_Event, @mikethemadbiol, @mrrizkallah, #ecoli, #ehec og #eaec.

Samarbejde om annotering af bakterien: https://github.com/ehec-outbreak-crowdsourced/BGI-data-analysis/wiki

Blogs der dækker udbruddet:

Kat Holt
The on no sequences! Blog
David Studholme
Mike the Mad Biologist
Pathogens: Genes and Genomes
The Alignment Gap

Kilder:

EAEC plasmids og EAEC/STEC genomes, fra Kat Holt’s blog. Besøgt 6 juni 2011.
Kumar, Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease, 8th Edition, 2009.
Noris M og Remuzzi G, Atypical Hemolytic–Uremic Syndrome, N Engl J Med 2009.
ProMedMail.org
Era7 Bioinformatics, Escherichia coli EHEC Germany outbreak preliminary functional annotation using BG7 system. Besøgt 6 juni 2011.
Zoja C, Buelli S, Morigi M, Shiga toxin-associated hemolytic uremic syndrome: pathophysiology of endothelial dysfunction, Pediatr Nephrol. 2010.
Bernier C, Gounon P og Bouguénec CL, Identification of an Aggregative Adhesion Fimbria (AAF) Type III-Encoding Operon in Enteroaggregative Escherichia coli as a Sensitive Probe for Detecting the AAF-Encoding Operon Family, Infect Immun. 2002.
Huang J, Motto DG, Bundle DR, Sadler JE, Shiga toxin B subunits induce VWF secretion by human endothelial cells and thrombotic microangiopathy in ADAMTS13-deficient mice, Blood 2010.
Pereira AL et al, Diarrhea-associated biofilm formed by enteroaggregative Escherichia coli and aggregative Citrobacter freundii: a consortium mediated by putative F pili, BMC Microbiol. 2010.

Billeder:
E. coli af Hukuzatuna/Flickr.
Fylogentisk træ af The Alignment Gap.
Thrombotic microangiopathy af Boonyarit Cheunsuchon/Flickr.

Vi besøgte Media Lab, som min indre nørd længe gerne har ville opleve. Selv her på MIT har stedet status af at være skørt, skævt og temmelig fantastisk. Media Lab er lavet ud fra en filosofi om at det er en god ide, at smide penge i hovedet på folk der både er kreative og intelligente og se hvad der kommer ud i den anden ende. Og ud kommer der. Deres selvudnævnte mission er, at gøre verden til et bedre sted og når man kigger på nogle af deres projekter, er det ikke små ting de sigter efter – tag fx deres One Laptop Per Child, hvor de har sendt over en million opladelig computer til børn i udviklingslande rundt omkring i verden. Computerne kan oplades uden strøm og indeholder tusinder af bøger, børnene kan dele med hinanden. Media Lab har også stået bag teknologierne brugt i LEGO Mindstorm, Kindles og Guitar Hero, bare for at nævne et par stykker.

Børn i Rwanda bruger XO-1 computeren til undervisningen. Af Cellanr på Flickr.

Bygningen hvor de holder til, fostre heller ikke små tanker: den er helt ny og er fantastisk indrettet – bestemt et besøg værdigt hvis du skulle komme til Cambridge. Deres laboratorier er store åbne rum, der ser fuldstændig og komplet kaotiske ud, hvilket vist præcist er ideen – ”No boundaries, no walls, a flow of interdisciplinary ideas, and plenty of space to build and invent” udtalte den tidligere leder, da bygningen blev indviet.

New Media Medicine gruppen set fra oven - jeg ved ikke helt hvad telefonboksen gør godt for.

Væk med læge-patient grænser

Den samme filosofi dominerer i deres New Media Medicine gruppe – de tror simpelthen ikke på, at der skal findes det man i fagtermer kalder ’læge-patient’ forholdet; den asymmetri der normalt eksistere mellem i forholdet mellem læge og patient står i modsætning til selv at få patienten inddraget og til en verden hvor alle patienter kan læse alt – og mere til – om deres sygdom på nettet.

Gruppen har derfor udviklet en række redskaber, der sætter folk i stand til at diagnosticere sig selv – fx gennem billige stetoskoper, iPhone apps der kan undersøge ens øjne, samt tøj, der laver kontinuerlige målinger af forskellige kropsfunktioner. Al denne information kan patienten – brugeren? – så bruge til, at diskutere sin sygdom med en læge, der nærmere agerer konsulent end behandler. Brugeren kan så selv beslutte sig for hvordan behandlingen skal se ud.

Informationen om den enkeltes sygdom kan også gemmes og deles, således at der indsamles enorme mængder data om alt hvad en person med en bestemt sygdom gør  og oplever. Denne data deles med andre patienter eller patientforeninger, og folk kan så se hvilken type mad og motion kombination, der virker for andre. Det hele går ud på at nedbryde den grænse der findes mellem læge og patienter og myndiggøre den syge.

Ophidselse-måler - jeg er meget 'excited' som man kan se. Grafen bagved viser mit niveau.

Da jeg var på besøg, prøvede jeg et lille armbånd der kunne måle mit ’ophidselse-niveau’. Armbåndet blev brugt til at undersøge hvordan børn reagerede i hverdags situationer og i skolen. Den meget flinke forsker der fremviste båndet fortalte om, hvordan han prøvede at skabe en lettere hverdag med mindre ophidselse for børn med svær autisme. Vi havde meget sjov med det – jeg prøvede at hæve og sænke mit ophidselse-niveau med varierende held. Man får pludselig synliggjort en meget usynlig ting og jeg kunne ikke lade vær med at tænke på, at det kunne være sjovt at samle sådan data ind på mig selv gennem længere tid. Hvad ville der komme ud af det?

Lille spejl på væggen der…

De fremviste også et spejl der kunne fortælle ens hjerte rytme blot ved brug af et webcam. Kameraet sporer ens ansigt og måler den lys-mængde der bliver reflekteret – dette kan åbenbart korreleres med ens hjerterytme, hvem skulle have troet det? De er ved at udvikle en iPhone app selvfølgelig. Forestil dig at stå op om morgenen, gå i bad og mens man børster tænder kunne man blive opdateret på ens nyeste sundheds-data.

Helle får målt sit blodtryk

På mange måder er det en ekstrem version af hvad vi lærer på medicinstudiet nu til dags. Det store spørgsmål er selvfølgelig om patienter i virkeligheden ønsker dette. Der er mange der i disse dage nærmest forguder de skøre alternative mad-guruer, der med alt deres pseudovidenskab, prøver at overtale folk til, at leve på en helt bestemt måde. Jeg tror mange tiltrækkes af deres paternalistisk og kontante kommunikation: ’Har dit barn autisme? Så lad vær med at drikke mælk!’. ’Har du kræft? Så spis beta-karoten!’ osv, osv. Det er lette fiks på komplekse sygdomme, der mest af alt tjener til at fede madguruernes pengepung op. Jeg tror dog de er tiltrækkende fordi man er i en sårbar situation når man er syg og derfor søger råd der virker betryggende. Spørgsmålet er hvordan man sikre, at patienter ikke bare skal bære deres sygdom selv, men at man faktisk hjælper dem videre.

Jeg ved ikke om denne fuldstændige åbne filosofi vil virke – men jeg er virkelig fascineret af gruppens åbenbare lyst til at ville gøre en forskel. Det var sjovt og inspirerende at møde en gruppe mennesker, der tænker markant nyt og arbejder hårdt for at se deres arbejde udført.

Kilder

Billede af One Lap Per Child.
Where Ideas Can Flow, artikel i Boston Globe.

Da jeg læste om konkurrencen kom jeg med det samme til at tænke på Sweet Christmas og Hr. Nom Nom. Stærkt inspireret herfra, begav jeg mig derfor ud i stop-motion verdenen. Resultatet kan du se herunder.

I videoen prøver jeg at forklare lidt om hvordan en tumorcelle opstår og om det miljø, den skaber omkring sig. Tumor-mikromiljøet, som man kalder det, er noget der er kommet betydelig fokus på inden for de senere år, uden dog at være slået igennem i den offentlige sfære, så her er mit forsøg for at ændre lidt på det.

Til sidst i videoen prøver jeg at vise kort hvordan vi prøver, at udnytte vores viden om de cellulære processer i blandt cancerceller men det hele går vist meget hurtigt (har lagt en langsommere version op). Håber du kan lide videoen. Det er en god ide at se den i stor.

Jeg tror ikke det er sidste gang jeg leger med stop-motion – når man først får styr på teknikken, så er det faktisk en rigtig let måde, at lave lidt mere komplicerede videoer på – især når man gerne vil vise mekanismer, der ikke umiddelbart er til at visualisere.

Kilde:
Tree of Life af Abstruse Goose

Fra struktur til disorganisation. Cancerceller indordner sig ikke længere under fælles regler og vævet bliver til sidste helt disorganiseret og ufunktionelt.

Normale celler er ofte tæt bundet sammen i klynger, hvori de i samspil udføre en specialiseret funktion. Kræftceller kan kendes ved deres langsomme disintegration og uafhængighed fra dette netværk; de kapper de mikroskopiske forbindelser til andre celler og indordner sig ikke længere under hvad der er godt for kroppen som helhed. Væv med kræftceller bliver ustruktureret som man kan se på billedet herover og funktionen mindskes og forsvinder.

Dette er en af mange processer der spiller ind før en kræftknude kan sprede sig og metastasere til andre steder i kroppen. Den tyske patolog Rudolf Virchow indså dette helt tilbage i 1863, da han skar tumorer ud af patienter og placerede dem under et mikroskop. Her kunne han se, at celler fra tumoren bevægede sig rundt.

I de senere år har en kombination af genetisk-”spray-maling” og forbedret mikroskoper gjort det muligt, at nå nye indsigter meget på samme måde som Virchow gjorde.

På denne måde har Dr. Jeffrey Segall viste, at kræftceller der spreder sig, tiltrækkes af blodbaner omkring tumoren. Tumorcellerne tiltrækkes af et stof, epidermal growth factor (EGF), der findes i blodbanen omkring blodplader. Med videoer har hans gruppe vist, hvordan kræftcellernes cytoskelet ændre sig og bevæger sig mod EGF.

Time-lapse film af kræftceller der metastasere hurtigt (i hvid), og kæftceller der metastasere langsomt (grøn). Det ses hvordan de hvide celler hurtigt kravler langs collagen-fiberne (pink) mod blodbanen. Kilde: Sahai et al (2005).

En måde hvorpå kræftcellerne kan finde EGF er ved at udsende såkaldte filopodia – arme der ”snuser” til området omkring cellen. Hvis receptorer på filopodiaen interagerer med EGF, så rykker hele cellen hen i dette område. Når kræftcellen når blodkaret har den fri adgang og kan lettere sprede sig til andre steder i kroppen. Segalls gruppe har vist hvordan kræftceller der metastasere let, netop er langt mere mobile end andre kræftceller og hurtigere tiltrækkes blodbanerne, som vist på videoen herover.

Skematisk tegning af filopodia fremstød, stimulering ved EGF, og celle flytning.

Gruppen har bl.a. optaget film af en såkaldt HeLa celle, en kræftcelle der bruges over laboratorier i hele verden (og hvorom der er skrevet en meget interessant bog).

3D mikroskopi af filopodia på cancer-celle (HeLa linien). Kilde: Planchon et al (2011).

Som filmen viser, så udsender kræftcellen mange filopodia der kontinuerligt trækker sig frem og tilbage. Det er meget imponerende at se hvor hurtig cellen egentlig argere med omgivelserne og jeg kan ikke lade vær med at blive lidt fascineret – og skræmt – af de evner vores celler har.

Gruppen har desuden en række andre film tilgængelig på deres lab-side samt på Nature hjemmesiden som varmt kan anbefales at se.

(Via Allan Dove).

Kilder

Metastase, Den Store Danske, 2011.
Bailly et al (2000), Epidermal Growth Factor Receptor Distribution during Chemotactic Responses, Molecular Biology of the Cell.
Condeelis JS (2001), Lamellipodia in Invasion, Seminares in Cancer Biology.
Sahai et al (2005), Simultaneous imaging of GFP, CFP and collagen in tumors in vivo using multiphoton microscopy, BMC Biotechnology.
Planchon TA et al (2011), Rapid three-dimensional isotropic imaging of living cells using Bessel beam plane illumination, Nature Methods.

Taktaalik, den første fisk der gik på land. Fra Wikipedia.

Akkumuleret viden og lidt stædighed

I mange år var det lidt af et mysterium hvordan dyr havde bevæget sig fra vand og op på land. Ved at undersøge fossiler, gemt i forskellige jordlag, vidste man ca. hvornår transitionen skete, men ikke før Neil Shubin (en palæontolog; læs dino-jæger!) og hans hold besluttede sig for at bruge næsten 8 år på at finde det anatomiske link mellem fisk og landdyr, er det blevet helt klart hvem vores forfædre var eller hvad vi havde arvet fra dem.

På et videnskabeligt hunch, besluttede gruppen sig for at lede efter det evolutionære bindeled i nord Canada. Fra Tiktaalik hjemmeside.

Bevæbnet med viden om at 370 millioner år gammel jord, var tilgængelig for udgravning i den nordlige del af den Canadiske tundra, samt at der var beviser for, at der eksisterede fisk før denne periode og landdyr efter – og ikke så meget andet end det – besluttede holdet sig for, at bruge deres sommer på lidt knogle-jagt. Første forsøg i 1998 endte temmelig skidt, men fordi de troede på det arbejde videnskabsmænd før dem havde lavet, blev de ved med at komme tilbage de følgende somre. Og sørme nok! Efter fire forsøg fandt de i 2004 Tiktaalik roseae, et dyr med markante fiske træk. Men Tiktaalik gemte også på en række hemmeligheder, der for første gang viste hvordan fisk udviklede sig til at kunne gå på land.

Udvikling fra finner til ben - de første 4 er fra fisk, nr. 5 fra Tiktaalik, mens de sidste to er fra landdyr. Fra Shubin et al, Nature 2006.

Vegetariske tøssedrenge fisk

Da forskerne fik skeletten hjem, fandt de nemlig en mellemting mellem en finne og en basal ”arm”, der indeholdte de samme grundknogler som alle mennesker (og andre dyr for den sags skyld) har i dag, men samtidig havde fiskeskæl og lange finner.

Fra fisk til landdyr - Tiktaalik er en hybrid mellem begge, med specielle finner, en hals, ribben og evnen til at kunne trække vejret over vand. Fra Tiktaalik's hjemmeside.

Tiktaalik blev fundet i et område der enten har været en svamp sump eller et vandløb. Efterhånden som dyret har opholdt sig her, har dens finne udviklet sig og langsomt begyndt at virke som en arm, der kunne skubbe Tiktaalik rundt; skelettet viste også tegn på næsebor, lunger og simple ribben, der alle har virket til at understøtte dens vejrtrækning (læs hvordan her), måske som konsekvens af dårlige iltforhold i vandet. Alligevel havde den samtidig gæller og specielle knogler der normalt kendes fra fisk; Tiktaalik er altså en hybrid mellem fisk og landdyr.

Finnen der hjalp os ud af ursumpen. Kilde Tiktaalik hjemmeside.

Efterhånden som den har snuset til luften over vand, er dens luftsystem udviklet og herfra, har det været logisk at komme op på land, væk fra de farlige fisk og hen til næringsrige planter på land.

Din indre fisk

Det der slår mig mest er hvor meget af os selv, man kan genkende i de her dyr. Ta’ finnen fx, som er vist på et billede herunder og sammenlign det med billedet af vores arm. De knogler som for over 300 millioner år siden hjalp Tiktaalik ud af vandet, er (næsten) de samme som vi går rundt og bruger hver dag. Evolution er fantastisk.

370 millioner års udvikling har ikke forandret meget ved vores arm sammenlignet med Tiktaalik's.

Neil Shubin beskriver i glimmerende detaljer en lang række andre træk, vi også har arvet fra vores fiske forfædre i hans bog Your Inner Fish. Den kan varmt anbefales hvis du gerne vil vide noget om dine tip-tip-tip-tip-oldeforældre.

Opdagelsen er også et glimmerende eksempel på hvordan videnskab i høj grad virker – nemlig ved at bygge videre på det arbejde, andre før én har lavet. Er det ikke strålende?

Lighederne er slående! Tiktaalik til venstre, mig til højre. Billedet er taget på Field Museum i Chicago, 2010.

Kilder

“A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan”. Daeschler et al, Nature, 2006, 6. april.
”The pectoral fin of Tiktaalik roseae and the origin of the tetrapod limb”. Shubin et al, Nature, 2006, 6. april.
“A firm step from water to land”. Ahlberg & Clack, Nature, 2006, 6. april.
“Your Inner Fish” af Neil Shubin, Vintage Books, 2008.
Tiktaalik roseae hjemmeside.
Wikipedia

Sperm Wars, originally uploaded by phildesignart.

Nu skal det hele jo ikke blive video og billeder her på bloggen, men denne her tegning var alligevel så sjov (og sand), at jeg synes den skulle deles med verden.

Fornylig faldt jeg over Global Catastrophic Risks, en konference arrangeret af Oxford Universitet i 2008, der handlede ikke bare om et altomfattende terrorangreb, men om alle de begivenheder der kunne slå menneskeheden ihjel; fra kæmpe meteorer til cylon angreb. I sandhed et spændende emne!

På hjemmesiden ligger der en meget interessant video af en Ali Nouri der netop handler om krydsfeltet mellem bioteknologi og biosikkerhed, som man kan se i sin helhed her:

Videoen er rigtig god; den giver et godt indblik i nogle af de problemstillinger vi i stigende grad bliver nød til at forholde os overfor og kommer med et par bud på løsninger til sidst.

Den Spanske Syge og biovåben

I videoen nævnes også en række ting, som jeg ikke rigtig synes er så farlige som de bliver gjort til, fx det faktum at DNA sekvensen for den Spanske Syge, influenzaen fra 1918, ligger tilgængelig på nettet. Langt størstedelen af dem der døde den gang, døde af følgesygdomme som pneumoni, der er lette at behandle i dag pga. antibiotika; desuden overses det, at den sekvens vi har, er fra vinteren 1918, hvor en langt mindre virulent streng af influenza var dominant. Den streng der slog størstedelen ihjel hærgede i foråret og kendes ikke.

Personligt er jeg langt mere bange for at nationalstater forsker i at udvikle biovåben, end for terrorister; jeg tror simpelthen det er for besværligt, dyrt og tidskrævende for terrorister, men derfor er det selvfølgelig stadig et vigtigt emne. Props til Oxford for at ligge videoerne ud til fri benyttelse!