1. yle.fi
  2. Uutiset

Leonardo da Vincin piirroksiin tarttuneet pöpöt ovat vuosisatojen sormenjälki – ikivanhan kärpäsenkakan bakteerit ja ihmiskäsien DNA yksilöivät teokset

Toisesta da Vincin teosten inspiroimasta tutkimuksesta kertyi tietoa, jolla renessanssinero voi auttaa tämän päivän sydänsairaita.

mikrobiologia
Piirros vanhasta miehestä ja sen vieressä mitta, joka osoittaa korkeudeksi noin 20 senttiä.
Uomo della Bitta on yksi Leonardo de Vincin seitsemästä teoksesta, joiden mikrobiomin tutkijat selvittivät.Piñar et al.

On vaikea kuvitella monipuolisempaa ihmistä kuin Leonardo da Vinci. Häntä tuntui kiinnostaneen aivan kaikki, ja kiinnostuksestaan kummunneet tutkimuksensa hän puki yksityiskohtaisiksi piirroksiksi, jotka edelleen kutkuttavat mielikuvitusta ja antavat aivan uutta tietoa.

Uusin tutkimus on löytänyt da Vincin piirroksista tason, joka aivan varmasti herättäisi hänenkin mielenkiintonsa. Paperille tehdyissä piirroksissa on kokonainen maailma pienenpieniä mikrobeja – eläviä ja kuolleita – niiltä yli 500 vuodelta, jotka hänen ajoistaan on kulunut.

Jokaisesta tutkituista seitsemästä teoksesta paljastui perimän sekvensoinnissa niin erilainen ja tunnistettava asujaimisto, että pelkästään sen perusteella oli myöhemmin mahdollista sanoa, mistä teoksesta oli kyse.

Tulokset voivat auttaa taideväärennösten tunnistamisessa ja niiden reittien jäljittämisessä, itävaltalais-italialaisen tutkimuksen tekijät sanovat.

Tutkimusta johtaneella Wienin luonnontiedeyliopiston BOKU:n (siirryt toiseen palveluun) mikrobiologilla Guadalupe Piñarilla on tällaisesta käytännön sovellutuksesta jo kokemustakin viimevuotisen tutkimuksensa perusteella.

Siinä hänen tutkimusryhmänsä aukoi olosuhteita, joissa salakuljettajilta takavarikoituja kolmea patsasta oli säilytetty, ja yritti päästä myös sen jäljille, mistä patsaat alkujaan olivat peräisin. Sitä selvittämällä mikrobiomitutkimus voi auttaa teosten todistamisessa myös aidoiksi.

Da Vincin piirrosten mikrobisto oli toisenlainen kuin tutkijat olettivat ennakkoon. Vanhastaan ajateltiin, että paperille tehdyissä teoksissa jylläävät homeet. Tutkimukset myös yleensä keskittyivät niihin, koska ne tuhoavat paperia.

Da Vincin teoksissa runsaimpia olivatkin yllättäen bakteerit ja sitten ihmisten DNA. Valitettavasti perimässä tuskin on enää mestarin omaa, vaan DNA on peräisin teosten konservoijilta ja muilta niitä käsitelleiltä, tutkijat sanovat.

Oman näkymättömän käyntikorttinsa eli tyypillisen mikrobiominsa olivat jättäneet jo kauan sitten myös kärpäset ulostaessaan.

Kaikista näistä jäljistä muodostuu eräänlainen sormenjälki, jota voidaan verrata muihin teoksiin, sanoo Piñar. Niistä myös syntyy teokselle toinenkin kulttuurihistoriallinen tarina taiteilijan näkyvien piirtojen lisäksi.

Tutkimus on luettavissa vapaasti Frontiers in Microbiology -lehdestä (siirryt toiseen palveluun).

Naisen hansikoidut kädet liikkuttavat anturia piirroksen pinnalla. Taustalla laboratoriopöydän laitteistoa.
Mikrobit imuroitiin huolellisesti da Vincin teosten pinnalta. Kankaan laskoksia kuvaava työ on noin vuodelta 1475. Piñar et al.

Da Vinci piirsi sydämeen fraktaalikuvioita

Aiemmin tänä vuonna Leonardo da Vincin piirrokset paljastivat jotakin muutakin aivan uutta. Imperial College London (siirryt toiseen palveluun) -yliopiston johtamassa tutkimuksessa selvisi, että hän oli perillä ihmissydämen olennaisuuksia, joiden merkitys on odottamattoman suuri.

Tutkimus havaitsi, että sydämen kammioiden sisäpintaa reunustavien säikeiden monimutkaisella verkostolla, jonka da Vinci kuvasi piirroksiinsa, on ratkaiseva rooli veren tehokkaassa virtauksessa sydämen läpi.

Tutkijaryhmä toivoo, että heidän havaintonsa auttaa tunnistamaan ihmisiä, joilla on suurin riski saada sydänkohtaus, sekä kehittämään uusia lääkkeitä.

– Da Vinci oli lumoutunut matematiikan ja luonnon yhteyksistä. Onkin varsin osuvaa, että löysimme sydämestä fraktaalikuvioita, jotka ovat erittäin tärkeitä sen toiminnalle, sanoo tutkimusta johtanut kuvantamistutkimuksen professori Declan O'Regan.

Nature-lehdessä (siirryt toiseen palveluun) elokuuussa julkaistun tutkimuksen tulokset voivat antaa ylipäätään uutta suuntaa matematiikan ja biologian yhdistämiselle lääketieteessä, O'Regan ennakoi.

Kaksi anatomisesti tarkkaa piirrosta sydämestä.
Leonardo da Vincin piirroksia sydämestä noin vuodelta 1513. Historical Images Archive / Alamy / AOP

Tekoäly analysoi 25 000 sydänpotilaan magneettikuvat biopankista, jota on kerätty vuodesta 2016. Mukana oli myös 500 kuvaa sydämistä, jotka oli vastikään sairaalassa todettu laajentuneiksi. Verrokeiksi kuvattiin runsaan tuhannen terveen vapaaehtoisen sydämet.

Analyysi osoitti sydämen trabekulaatiossa eli lihaksen seassa olevassa sidekudosverkossa vastaavanlaisia toistuvia geometrisiä kuvioita kuin esimerkiksi lumihiutaleissa – eli fraktaaleja.

Da Vinci arveli säikeiden lämmittävän verta, kun se kulkee sydänlihaksen läpi. Tutkijoiden hypoteesi nyt on, että säikeiden ansiosta veri virtaa tehokkaasti jokaisella sydämenlyönnillä.

Vertaukseksi he ottavat golfpallon pinnan pienet kuopat. Sileän pallon etupintaan tarttuisi kerros ilmaa, joka aiheuttaisi pyörteitä pallon ympärille ja jarruttaisi matkaa. Kuoppien takia pyörteet jakautuvat pallon ympärille.

Tulosten merkitys voi vielä kasvaa

DNA-tutkimuksissa löytyi kuusi aluetta, jotka vaikuttavat trabekulaation fraktaalikuvioiden muodostumiseen. Koehenkilöiden geneettisessä analyysissä puolestaan osoittautui, että kuvioiden erilaisuus näkyy eroina myös sydänkohtausriskissä.

Kaksi näistä geeneistä vaikuttaa myös hermosolujen haarautumiseen, minkä vuoksi tutkijat epäilevät, että sama mekanismi toimii sydämen lisäksi myös aivojen kehittymisessä.

O'Reganin ryhmä pyrkii seuraavaksi selvittämään mekanismin, jolla säieverkosto vaikuttaa. He uumoilevat , että vaikutukset ovat vielä suurempia kuin tähän mennessä on todettu. Säikeillä näyttää olevan merkitystä myös siinä, miten nopeasti sähköimpulssit kulkevat sydämen läpi.

– Tutkimuksemme lisää huomattavasti ymmärrystä sydämen trabekulaation merkityksestä. Mutta kenties vielä tärkeämpää on, että se alleviivaa arvoa, joka aidon monipuolisesti monitieteellisellä tutkimuksella on, lisää yhdysvaltalainen kvantitatiivisen biologian tutkija Hannah Meyer.

Aito monipuolisuus on sanapari, jota voi huoletta käyttää myös Leonardo da Vincistä ja hänen lääketieteellisistä havainnoistaan, joiden uraauurtavuus on vasta paljastumassa pala palalta.

Voit keskustella tästä aiheesta keskiviikkoon kello 23:een saakka.

Lue seuraavaksi