Paperilappupopulaatiogenetiikkaa teineille

Lukion biologian nykyisessä, viimeisiään vetelevässä opetussuunnitelmassa kakkoskurssin sisältöluettelon viimeinen asia (s. 128) on populaatiogenetiikka ja synteettinen evoluutioteoria. Melkoinen vaatimus (varsinkin tuo synteettinen evoluutioteoria...), kun kurssilla ei tahdo kaikkia muitakaan asioita ehtiä käsitellä kunnolla. Jostain syystä tänään loppuneessa jaksossa oli opetukseen käytettävissä peräti 17-18 75-minuuttista, joten perehdyttiin kahden 35+ -kokoisen ryhmän kanssa evoluution mekanismeihin simuloimalla geneettistä ajautumista ja valinnan vaikutusta alleelifrekvensseihin. Aikaa meni selityksineen noin puolitoista 75-minuuttista. Aikaisemmin olemme käsitelleet periytyvän muuntelun syntyä (meioosi, hedelmöitys, geenimutaatiot, ristetytystehtävät).

Homman kulku oli tällainen.

Näytin ensin kuvia tutkimusartikkelista (Bell & Aguirre 2013, kuva 2 ja kuva 4), jossa oli selvitetty, kuinka kolmipiikkien (Gasterosteus aculeatus) luulevytyyppien osuudet muuttuivat alaskalaisessa Loberg-järvessä parinkymmenen vuoden aikana. Samasta aiheesta on myös täällä hyvä selostus.

Johdattelua aiheeseen: kolmipiikin luulevytyyppien evoluutiota. Lähde Bell, M.A., and W.E. Aguirre. 2013. Contemporary evolution and allelic recycling in threespine stickleback. Evolutionary Ecology Research 15:377-411. 

Meininki oli perehtyä siihen, kuinka evoluutio vähäisimmässä mittakaavassaan tapahtuu. "Evoluutio = populaation geneettinen muutos" on hyvä määritelmä; jos tätä ei tapahdu, minkään muunkaan tason evoluutiota (vaikkapa lajiutumista) ei tapahdu. Koska aioimme pureutua aiheeseen niin täsmällisesti kuin mahdollista, määrittelin evoluution alleelifrekvenssien muutokseksi. "Alleelifrekvenssi" on yllättävän vaikea asia monelle noin äkikseltään. Tämä selventää (?): jos 10 yksilön populaatiossa on geenistä kaksi alleelia (1 ja 2) ja yksilöt ovat 11, 11, 11, 12, 12, 12, 12, 22, 22, 22, alleelin 1 frekvenssi on 10/20 tai 0,5 tai 50%. Myös kelpoisuus (lisääntymisteho muihin verrattuna) tuli määritellyksi.

Tutkimuskohteena oli paperilappupopulaatiota, joiden geenivarastossa oli 10 1-alleelia ja 10 2-alleelia ja jotka asuivat petrimaljoilla. 11, 12 ja 22 saivat aikaan erilaiset fenotyypit. Kukin 2-4 oppilaan ryhmä sai tällaisen lähtöpopulaation tutkittavakseen.

Ensin tarkastelimme, kuinka alleelifrekvenssien käy, vaikka fenotyyppien (ja genotyyppien) välillä ei ole geeneistä johtuvia kelpoisuuseroja (siis ei valintaa). Tässä siis simuloitiin geneettistä satunnaisajautumista.

Hillitöntä lisääntymistä lappupopulaatiossa!

Välikattovasan asennus

Saunamökki on talvehtinut hyvin, pressut ovat pitäneet eikä routa ole liikutellut. Vein kuorman välikattolautoja sekä välikattovasoja (sisäkaton kannattimia), ja laittelin yhden vasan paikoilleen tupaan.

Saunan välikattovasa, 5 x 5'' haapaparru.

Tämänkin voisi tehdä helpommin, mutta nyt tein näin. Kuinka upottaa 3,8-metrisen vasan päät vastakkaisiin seiniin, kun seinien väli on 3,7 metriä? Merkkasin ensin vasan upotuskolot seinään. Kolot tein poralla ja taltalla.

Tähän koloon tulee välikattovasan pää.

Valmis kolo syntyy poralla ja taltalla.

Toisessa seinässä kolo oli kymmenen sentin syvyinen, toisessa viiden. Meininki oli työntää vasan pää ensin syvemmän kolon pohjaan ja sitten toinen pää matalamman kolon pohjaan, jolloin vasa jää kummastakin päästään viiden sentin verran seinähirsien varaan. Syvemmän kolon yläreunaa piti vielä laajentaa sekä vasan kumpaakin päätä hieman viistää, jotta sai vasan keploteltua koloihin. Kuulostaa helpommalta kuin mitä onkaan. Lopuksi tungin pellavakuitueristettä rakosiin. Estin ruuvilla vasan liikkumisen ja putoamisen koloistaan; myöhemmin laitimmainen, vasoihin kiinnitetty välikattolauta ajaa saman asian.
 

Sinne meni!

Helpommin tämä kävisi, jos vasat asentaisi rakennusvaiheessa pudottaen ne vasan levyisiin hahloihin. Jälkiasennus taas olisi nopeaa, kun kiinnittäisi seinään palikat tukemaan vasan päitä eikä upottaisi niitä seinään lainkaan.

Rannassa näytti näin mukavalta:

Välikattolautojen höyläys

Kohta pääsee tekemään saunamökkiin välikaton, mutta ensin pitää höylätä laudat. Komeaa 32-millistä mäntytuppilautaa. Terävällä höylällä lykkii 260-senttisen laudan siloiseksi muutamassa minuutissa.

Laudat tulevat siis tähän rakennukseen: 

Välikaton korkeus:

Mökin rakennuksen vaihet siis täällä.