Kuidas uurida nähtamatuid seoseid looduses ja tuua osagi sellest – mida me isegi ei tea, et me ei tea – teadmata teadmatusest päevavalgele?
Varjatud interaktsioone ja varivõrgustikke vaevad allergoloog-immunoloog dr Tiia-Linda Okas ja selle aasta Biotoopia konverentsi esinejad, taastamisökoloogia professor Aveliina Helm ning molekulaarse ökoloogia professor Maarja Öpik, vestlust juhtis Biotoopia kuraator, kunstnik Peeter Laurits.
Peeter Laurits: Viimastel aastakümnetel on hakatud rohkem uurima nähtamatuid seoseid looduses – kõike seda, mis toimub mulla all või organismide sisemuses. Kui palju teadus sellest teab ja mida? Mis paradigmas me selles valdkonnas oleme?
Maarja Öpik: Kujutan ette, et paradigmades on käsil isegi väike nihe, muudatus, kuigi seda otseselt niimoodi ei defineerita. Selge on see, et kui me räägime seeneökoloogia seisukohast, siis järjest rohkem vaadatakse mitmeste seoste peale: kuidas mitu seent suhestuvad mitme taimega või üks seen suhestub mitme taimega. Taimedevaheline ainete liikumine seente vahendusel on nähtus, mis inimesi väga erutab ja seda üritatakse mõõta. Kas seente abil liigub taimede vahel natuke või liigub palju bioloogiliselt olulises koguses aineid? Või on see hoopis huvitav kõrvalnähe, millel looduse seisukohast suurt vahet ei ole.
Aveliina Helm: Looduse interaktsioonid on inimestele paeluv teema, sest inimene ise on väga interakteeruv ja sotsiaalne liik. Inimesele meeldib ikka see, mis on temaga sarnane. Nii püütakse ka looduse keerukuse mõistmisel otsida ja ära tunda inimestele sarnast. Teaduses oleme aga alles kraapimas pealispinda nende suhete keerukuses, kuid liigume aina põhjalikumate teadmiste suunas. Ühiskonna üldises teadlikkuses oleme minu arvates ikka veel kinni väga lihtsustatud looduse vaates. Kõik mäletavad kuuenda või seitsmenda klassi bioloogia õpikust näidet ökoloogilistest suhetest, mida ei esitatud mitte võrgustikuna, vaid lihtsa toiduahela jadana: kapsas, jänes, rebane. Selliste ülilihtsustatud toiduahelate pähetuupimine on loonud väära pildi loodusest ja me ei adu veel hästi seda keerukat ja ülimalt mitmekesist interaktsioonide ja võrgustike põimikut, mis meid ümbritseb.
Tiia-Linda Okas: Põnev ja kiire areng on toimunud ka arusaamises immuunsussüsteemi ja mikrobioota seostest. Miks on autoimmuunsed haigused ja allergiad viimaste aastakümnete jooksul sagenenud? 1989. aastal püstitas epidemioloog David Strachan „hügieeni hüpoteesi“, arvates, et allergiahaiguste sagenemine on tingitud eelkõige sellest, et inimestel on lapseeas vähemaks jäänud immuunsüsteemi „õpetavaid“ infektsioone.
Viimastel aastakümnetel on aga jõutud arusaamisele, et pigem on „vanad sõbrad“ mikroobid, kellega oleme koos elanud aastatuhandeid, meie seedetraktist kadumas või kadunud (teooria, mille esitas 2003. aastal Graham Rook). Seedetrakti mikrobioota mitmekesisus on väga palju vähenenud ja see on üks võimalik põhjus, miks immuunsüsteemi rakud enam oma regulatsioonimehhanismidega nii hästi hakkama ei saa. Jah, tegelikult kraabime siin alles pealispinda. Põhjuslikke seoseid, mis on nii-öelda muna ja mis on kana, veel paljudel juhtudel ei teata.
Laurits: Mis meetoditega selliseid varjatud interaktsioone ja varivõrgustikke uuritakse? Kuidas me nendele suhetele jälile saame?
Öpik: Ma tahaks Tiia-Linda viimasest mõttest lähtuvalt tuua mullaökoloogia ja inimese tervist uuriva teaduse huvide kokkupuutepinna. Üks teaduslikke järeldusi on olnud, et tervise parandamiseks tuleb näpud mulda pista. Tehakse katse, kus katsealustel kästakse regulaarselt paar korda päevas käsi mullaga hõõruda. Teiseks käsuks on seejärel käsi pesta väga pinnapealselt. Meetod, kuidas me neid varjatud mõjusid saame uurida, on seejärel inimese verest immuunmarkerite mõõtmine. Nii saamegi hinnata mullaelustiku mõju inimese tervisele. Kui me läheme maa-alust elu uurivate teadlaste tööriistakasti kallale, siis kõige tavalisem töövahend on ikkagi DNA sekveneerimine. Me otsime nende organismide pärilikkusaine järjestusi ja nende põhjal teeme kindlaks, kes kus oli. Võtame kas või näpuotsatäie mulda ja saame sealt kätte kõigi seal olnud organismide DNA, järjestame selle ning saame öelda, millised seened, millised bakterid seal on. Võib-olla läks hunt mööda ja poetas karvakese. Kõik see on võimalik analüüsi põhjal kindlaks teha. Kui minna väga detailsele või ruumi mõttes pisikesele skaalale, siis kasutatakse ka röntgenmeetodeid. Kasutatakse ka keemilise analüüsi meetodeid ning jälgitakse, kuidas mingid molekulid liiguvad mööda seenehüüfe või taimejuuri. Meie kasutuses on hästi mitmekesine tööriistakast!
Laurits: Kas Suzanne Simardi 1990ndate meetodit – radioaktiivselt märgistatud süsiniku ringlusse laskmine ja mõõtmine, kuidas see taimede ja puude vahel migreerub – peetakse tagantjärele pädevaks meetodiks?
Öpik: Jah. See on üks meetod, kuidas jälgitakse ökosüsteemis organismide vahelist toitainete liikumist. Taime maapealsele osale antakse märgistatud süsihappegaasi. Kui taim fotosünteesib, siis ta kasutab selle süsihappegaasi oma keha ehk biomassi ehitamiseks ja see hakkab liikuma taime kehaosade vahel. Sealhulgas osa sellest liigub taimejuurtesse ja juurtest saab see erituda mulda. Või näiteks juures või mullas olevatesse seenehüüfidesse ja nende kaudu teistesse taimedesse. Suzanne Simardi katsete olemuseks oligi võimalus mõõta naabertaimede maapealsetesse osadesse jõudnud märgistatud süsinikku. Kui me muud maa-alused taimede vahelised võimalused süsiniku liikumiseks eemaldame ja süsinik liigub taime maapealsest osast maa alla juurtesse, juurtest seenehüüfidesse, mööda seeneniite teise taime ja sealt edasi teise taime võsudesse, siis saamegi teha järelduse, et ainus võimalus, kuidas süsinik liikus, oli seente abil.
Laurits: Samu meetodeid me ilmselt ei saa kasutada inimese organismis toimuvate protsesside puhul, kuna need on mõnevõrra õrnemad. Mis võimalused meil siin on?
Okas: Palju uusi teadmisi on tulnud tänu ravimitele. Sihtmärkravimid, mis blokeerivad kindla retseptori, annavad arusaamise immuunsüsteemi erinevate retseptorite rollist ja nendega seotud rakkude toimimisest ja koostööst teiste rakkudega. Näiteks praegu toimuvad uuringud ravimiga, mis peatab nuumrakkude tootmise ja organismis läheb seeläbi nuumrakkude arv sisuliselt nulli. Nuumrakk on loomuliku immuunsüsteemi rakk, evolutsiooniliselt väga vana (olemas ka väga algelistel loomadel) ning ette nähtud võitluseks mitmesuguste sissetungijate vastu. Niisuguste rakkude vastus on aga mittespetsiifiline – nad ei saa õppida mälu järgi, s.t isegi kui on olnud eelnev kokkupuude mingi haigustekitajaga, siis igal järgmisel korral käitub nuumrakk ikka täpselt ühtemoodi.
Mis puudutab seedetrakti, siis võib-olla üks huvitavamatest raviviisidest, mis on andnud palju uusi teadmisi seedetrakti mikrobioota muutuste mõju kohta, on fekaaltransplantatsioon. Fekaaltransplantatsiooni korral toodetakse ravim tervete inimeste seedetrakti sisust ja siiratakse see haige inimese seedetrakti. Sellist ravimeetodit on eksperimentaalselt kasutatud näiteks ülekaalulisuse, aga ka mitmete autoimmuunsete haiguste nagu hulgiskleroosi või põletikuliste soolehaiguste raviks.
Laurits: Seega tegemist on ikkagi ülimalt komplekssete nähtustega ning siin pole tõesti midagi peale hakata lihtsustatud kapsas-jänes-rebane diagrammiga. Kui suur on aga praeguseks kogunenud teadmiste hulk? On see on piisav, et otsustada komplekssete protsesside üle ja teha nende põhjal pädevaid ökoloogilisi otsuseid? Kas või metsanduse või põllumajanduse jaoks.
Helm: Meie probleem ei ole selles, et me ei tea, mida teha lahendamaks näiteks ökoloogilisi probleeme. Need alusteadmised, mida me looduse kaitsmiseks ja elurikkuse säilimiseks vajame, on meil olnud pikemat aega, kuid me pole neid suutnud piisavalt rakendada. Teame seda, et elupaikade ja liikide säilimiseks on vaja tagada neile piisav pindala ja sidusus või et elurikkuse kao pidurdamiseks on vajalik peamiste negatiivsete tegurite mõju ja ulatuse kahandamine. Teaduses oleme liikunud paljudes valdkondades rakendusvõimekusest mitu aastakümmet ettepoole. Nii tegeleme looduse uurimisel juba nii-öelda täppisteadmiste loomisega, kuid kahjuks pole suutnud neid kõige elementaarsemaid teadmisi kasutusse võtta. See ei tähenda, et meil pole neid uusi teadmisi vaja, vastupidi, väga on vaja! Looduse kahjustamine on juba jõudnud sinnamaani, kus me vajame neid täppisteadmisi ja peenhäälestust, et seda viimastki päästa ning mingilgi moel minna sellest hoolimatuse sajandist läbi nii, et säilivad looduse põhilised funktsioonid ja protsessid ning looduse võrgustike kõige hädavajalikumad omadused.
Laurits: Kas pudelikael on eelkõige poliitikas või kusagil mujal?
Helm: Pudelikael on alati olnud selles, et igavat ja majanduslikult ebamugavat looduskaitsealast tegevust pole piisavalt tähtsaks peetud. Elupaikade kaitse ja taastamine, kaitsealade rajamine ja nende tõhus toimimine, säästlikud tegutsemisviisid toorme ammutamise valdkondades, igaühe loodussõbralikud sammud – igaühe looduskaitse. Need pole kunagi olnud prioriteediks. Lisandunud teadmised looduse toimimisest ainult kinnitavad seda, kui hädavajalik ja esmatähtis see traditsiooniline „igav“ ja „ebaseksikas“ looduse kaitse on. Nüüd on planeet hädakursil, looduse seisund teeb kiiret allakäiku ning tõepoolest ei ole ühtegi innovaatilist tehnoloogiat või leiutist, mis meid nende kõige elementaarsemate tegevuste rakendamisest päästaks. Aeg seda aktsepteerida! Ma ei usu, et peamine pidur on olnud poliitiline soovimatus. Tegu on olnud ikkagi lihtlabase teadmatusega, kui tähtis loodus meile on.
Okas: Siin on otsene paralleel inimeste tervisega. Me oskame järjest paremini põhjendada, miks on vajalik tervislik toitumine, miks on vaja liikuda, miks on vaja puhata ja magada, miks on vaja hoida töö ja puhkus tasakaalus. Need soovitused jäävad ikka samaks, vaatamata sellele, mida me veel täpsemalt teada oleme saanud.
Öpik: Mulle meeldivad väga teie mõlema sõnumid. Esiteks see, et lihtsad lahendused, mida me juba ammu teame, on ebahuvitavad ja need pole enam nii-öelda seksikad narratiivid. Kaitseme metsa, niitu ja mulda sellepärast, et muidu meil endal hakkab halb. Või et magame, sööme ja teeme sporti, kuna siis on meie enda elu kvaliteetsem. Märksa põnevam oleks mingisugune suur tehnoloogiline innovatsioon, mis võimaldaks öelda, et see parandabki kogu looduse ja inimese tervise. Mina näen sedasama, et meil on järjest paremad teadmised sellest, et kõike tavalist tuleb kaitsta, et meie elu saaks edasi liikuda, sealhulgas nii inimese kui looduse oma. Näiteks on pikemat aega teada olnud see, et kui metsas tehakse lageraiet, siis puudega sümbioossete mükoriisaseente elurikkus muutub ja see seenekoosluse muudatus on metsa mullas näha ka seitsekümmend aastat hiljem. See on väga pikk aeg. Kui me teeme mullaga, mullaorganismidega midagi, mis neid muudab, siis nad taastuvad ülipikalt. Aga muld mõjutab seda, mis seal kasvab, mida seal kasvatada saab ja millised elupaigad seal on. Praegu küsitakse tihti, kui palju mingisugune elupaik süsinikku seob või emiteerib või millised on kasvuhoonegaaside vood. Täppishäälestus, millele Aveliina vihjab. Need arvud on mitmekesised, raskesti mõõdetavad ja neid on väga vaja, kui hakkame majanduse ja poliitika jaoks välja käima teadlaste antavat sisendit, kuidas hinnata näiteks mingi maakasutuse mõju ökosüsteemidele. Raske on arvutada piisava täpsusega ja kui üldistama hakata, võivad tulla väga suured vead. Vastutus on suur ja need arvud ongi halvasti teada. Kuid seda, et maa majandamine või maakasutus mõjutab loodust väga tugevasti ja mida selle parandamiseks teha, teame juba pikka aega. Aga see ei ole kahjuks nii põnev.
Laurits: Kõigi jutust jäi kõlama, et teadmine kuidas käituda, et süsteemid püsiksid terviklike ja tervislikena on juba ammu olemas. Uute uuringutega saame rohkem teada peenmehaanikast, miks kõik niimoodi on. Kas uute teadmiste valguses on nendest komplekssetest protsessidest saadud ka selliseid teadmisi, mis mõjutavad meie maailmapilti, midagi, mida XVIII sajandi põllumees või ravitseja ei teadnud?
Helm: Kindlasti on uuema aja teadmine mikroorganismide suur roll ökosüsteemide funktsioneerimises, mis ökoloogia valdkonnas on paljutki mitte küll ümber mõtestanud, kuid suuresti täiendanud. Liikudes maa alla, väiksemõõtmelisse loodusse, mis moodustab suurema osa biomassist ja elu mitmekesisusest, on avastatud terve ports uusi seaduspärasid, mis toimivad pisut teisel moel kui seni teadaolevad makrolooduse omadused. Teine valdkond uute teadmiste osas on evolutsiooni ajalugu: millised olid evolutsiooni ajaloos need revolutsioonilised protsessid, mis kujundasid ökosüsteeme, liike ja interaktsioone. See on valdkond, mis alles edeneb ja areneb, kuid paneb juba ümber mõtlema seda, mida me looduse kohta ikkagi teame ja kuidas me teda vaatama peame. Näiteks arvestama üha rohkem sellega, et loodus ja need interaktsioonid on miljoneid aastaid vanad ning kujunenud kogu evolutsiooni jooksul. Peamiselt tahame vaadata praegust loodust, mida me oma noorusest mäletame või mida oma silmaga näeme, justkui oleks see looduse seisundi etalon. Selle peame üle vaatama just evolutsiooni ajaloo valguses. Iidset DNAd uurides saame juba kirjeldada ka maastikke ja interaktsioone, mis valitsesid näiteks enne eelmist jääaega umbes 50 000 aastat tagasi.
Öpik: Arusaam, et organismid üksi ikka kohe üldse ei toimi, on viimasel kümnendil hästi tugevalt kanda kinnitanud. Nii nagu inimene ei toimi mikrobioomita, ei toimi taim oma sümbioossete seente, bakterite ja viirusteta taime eri kudedes. See teadmine ei olnud kakskümmend aastat tagasi veel valdav. Meditsiinis teatakse hästi, et võimatu on kasvatada klaaskupli all täiesti mikroobivaba imikut. Sama lugu on ka taimedega. Põllumajanduses küll asendame selle sõbralike mikroobide seltskonna taimede sees ja ümber väetistega. Pikemat aega ei ole see jätkusuutlik. Ja see ei ole ka loomulik. Looduses neid taimi, mis päris üksi toime tulevad, võib-olla ei olegi. Ja teine vahva mõte on muidugi teadmine geoloogilisest ajast ja evolutsioonilisest ajast. Näiteks see, et kui elu tuli veekeskkonnast maismaale, kui esimesed taimed liikusid veekeskkonnast maismaale, siis neile olid suureks abiks seened. Maismaa oli sel ajal kohutav elukeskkond. Mulda ei olnud ning toitaineid oli nendel varastel lihtsatel taimedel raske kätte saada. Samuti olid väga kõikuvad temperatuuritingimused. Selle kõigega toimetulekuks olid taimedel abiks esimesed seened.
Helm: Ma toon veel näiteks meie enda loodusetunnetuse, mis on üsna lühiajaline ja mida teadlased kutsuvad baastaseme nihkumiseks. Me seame standardiks olukorra, mida me parasjagu enda ümber kogeme. Nõnda hindame oma elukeskkonda, peresuhteid ja ka ümbritsevat loodust. Nii me ei oskagi kahtlustada, et loodusest on midagi puudu, et see on suurel määral vaesunud või midagi evolutsioonilisest vaatenurgast tõeliselt tähtsat on vahepeal kaduma läinud. Me ei ole olnud tunnistajaks loodusele, kus need kadunud süsteemid olid veel olemas. Näiteks ei kujuta me ette loodust, kus on olemas need suured loomad, kes kadusid viimasel jääajal või pärast seda. Nad surid välja pärast miljoneid ja miljoneid aastaid evolutsiooni koos teiste isendite ja liikidega, kes on looduses siiani alles. Need teised liigid on pidanud kohanema looduses, kus neid suuri loomi – tõelisi ökosüsteemi insenere – enam ei ole. Teadmine, et loodus on troofilistelt tasemetelt juba suuresti vaesem kui see, mis ta on varem evolutsioonilise aja jooksul olnud, on alles kujunemas ja teaduslikult settimas. Kui kogume piisavalt teadmisi ökosüsteemide toimimisest evolutsioonilistes ajaskaalades, toob see omakorda uusi tähendusi ka looduskaitse vajadustele ja nendele täna vestluse all olevatele eluvõrgustikele.
Laurits: Aga mis siis ikkagi juhtub, kui isoleerime imiku ning püüame ta autonoomselt steriilses keskkonnas klaaskupli all üles kasvatada?
Okas: Tema immuunsüsteem ei saa siis omandada infot, mida kogu mikrokeskkond võimaldab. Tantsus, mis toimub mikroobide ja immuunsüsteemi vahel, on erakordselt palju regulatoorseid mehhanisme, mis õpetataksegi välja tänu kontaktidele mikroobidega. Kui seda tantsu ei ole, siis immuunsüsteem hakkab justkui laamendama ja agressiivselt ründama omaenda keha kudesid, erinevaid organismi valke ja kujunevad välja haigused, mis võivad selle organismi jaoks väga halvasti lõppeda.
Laurits: Kui mina koolis käisin, õpetati, et organismid on autonoomsed üksused, kes üheskoos moodustavad mingisuguse ökosüsteemi. Praegu on järjest selgem, et ühte autonoomset organismi ei olegi ja kõik organismid koosnevad paljudest organismidest, kätkevad erinevaid organisme ka juba raku tasandil. Tekkinud on uued küsimused, näiteks mille poolest organism ja ökosüsteem teineteisest erinevad või sarnanevad.
Öpik: Kange tahtmine on öelda, et organism või isend defineerib ennast läbi seoste, ehitab ennast ja oma identiteeti seoses teiste organismidega. Kuulates immuunsüsteemi enesetreenimise lugu, siis ilmselgelt identiteet ei teki, enne kui ei ole olnud kontakte teistega. Ma olen nõus, et isendi definitsioon või selle piirid hägustuvad. Inimesel kui suurel loomal on justkui lihtsam tõmmata piire, kust üks isend algab ja kus teine isend lõpeb. Uurides seeni on see isendi piiride teema olnud alati äärmiselt keeruline. Taimedel on seesama lugu. Näiteks maasikataim, mis hakkab tegema oma tütartaimi. Kas need tütartaimed on sama taim või on need uued taimed? Iseäranis kui oleme need emataime küljest ära koksanud ja eraldi istutanud. Kuidas siis nüüd on? Me oleme nad ju lahutanud ja need on justkui kaks täiesti eraldiseisvat isendit. Aga tegelikult on need geneetiliselt samad. Kas see on nüüd aju plahvatama panev probleem või hoopiski looduse paindlikkus?
Helm: Loodus on täis kohustuslikke seoseid ilma milleta partnerlus ei toimi või üks partnerluses osalev isend ei saagi hakkama teise organismita. Ka inimkehas on selliseid seoseid. Nii võib olla, et me lihtsalt ei toimi organismina ilma mõne väga olulise bakteriperekonnata, kes võib olla meie mikrobioomi vältimatuks osaks. Looduses on selliseid obligatoorseid suhteid ja interaktsioone palju, kusjuures esineb ka selliseid suhteid, mille puhul on suhe vältimatu vaid ühele osapoolele. Näiteks on putukaperekondi, kes on oma sigimises ja toitumises pannud kõik kaardid ühele taimeliigile, keda ta siis vastutasuks tolmeldab. Kui see valitud taimeliik kaob, siis kindlasti sureb samamoodi välja ka putukaperekond. Selliseid suhteid iseloomustab sageli omadus, et putukaperekonna väljavalitu ise on end evolutsiooniliselt kohandanud palju suuremale tolmeldajate hulgale kui need vähesed. Tõenäoliselt on palju interaktsioone, kus sõltuvussuhe on väga suur ja eluline. See näitab, et kõik need miljonid evolutsiooni aastad ongi lõpuks interaktsioonide evolutsioon. Evolutsioon on põiminud elu eluga. Elu on suhted ja suhted on elu.
Okas: Immuunsüsteem peab defineerima oma ja võõra, mis on kõige keerulisem ülesanne. Kuhu need piirid tõmmata? Tehtud vead võivad olla väga halva tagajärjega. Milliseid mikroobe immuunsüsteem tolereerib, milliseid mitte, see on väga tähtis.
Öpik: Evolutsioonibioloogidele hästi tuntud nähtus on kaasevolutsioon, kus patogeenid, haigustekitajad ja nende peremeesorganismid evolutsioneeruvadki koos. See on pidev üksteise ületrikitamine. Näiteks patogeen leiab uue viisi, kuidas peremeesorganismile selgeks teha, et ma ei ole üldse nii paha, lase mind nüüd tuppa. Peremeesorganism hakkab aru saama, et külaline on ikkagi nii paha, et tuleks uksed rohkem kinni panna. Sellise kestva mängu käigus tekivadki uued genotüübid ja uued liigid.
Helm: Samuti üks paradigmaatiline muutus on olnud evolutsiooni kui võitluse ümbertõlgendamine. Mikromaailma uurides on selgemaks saanud kaasevolutsioon, mis on evolutsioneerumine koostöö kaudu ja tänu koostööle. Positiivsete interaktsioonide rolli on minu arvates varem vähe tähtsustatud ja loodust on peetud võitlustandriks. Kuid üha rohkem on leitud tõendeid koostööst, mille tulemusena võidavad kõik partnerid.
Öpik: Mükoriisne kooselu on siin üheks suureks näiteks. Enamik maailma taimedest on kooselulised mükoriisa seentega. Kui püüame neid mükoriisaseenteta kasvatada, siis neil ei tule kasvamine hästi välja. Nad ei saa üksi hakkama. Siin on palju huvitavaid evolutsioonilisi mustreid. Need seosed ei ole enamasti väga kitsad. Mänguväli on jäetud laiaks, nii et hulk seeneliike suudab kasvada kooselus mitmesuguste taimeliikidega. Ilmselt on mõlemale poolele tegelikkuses kasulikum olla oma suhetes mitmekesisem ja paindlikum, kuna ümbritsev keskkond pidevalt muutub. Siia kõrvale võib näitena tuua ka ühe suure seente hõimkonna, mis siiski on kõik oma kaardid pannud ühele suhtele. Seened, mis moodustavad arbuskulaarse mükoriisa – nemad enam üksi kasvada ei saagi ja vajavad eluks taimi. Need on seeneliigid, mis meie planeedi 80% taimeliikidega koosluses elavad ja nemad iseseisvalt oma eluga enam toime ei tule.
Laurits: Kuidas selliste interaktsioonide uurimine käib? Viimastel aastatel on tehnoloogias toimunud hüppeline areng. Meil on nüüd tehisintellekti alge, mis on väga võimekas kõikvõimalike mustrite äratundmisel. Kas varivõrgustike ja interaktsioonide uurimisel on tehisintellektist ka juba abi olnud?
Okas: Kindlasti on väga palju abi sealtpoolt oodata, aga valusam koht selle juures on see, et ka tehisintellekt saab neid interaktsioone hinnata vaid juba kogutud teadmiste alusel. Kui meil on algteadmised mingis osas kallutatud või puudulikud, siis on ka üldpilti keerulisem kokku panna. Immuunsüsteemis on näiteks Ig-M-tüüpi antikehad, mida on keeruline uurida, sest nad annavad laboratoorsetes tingimustes palju ristreaktsioone. Meil võib olla teadmistes auke, mis takistavad nende võrgustike kokkupanemist. Ja kui ei ole algandmeid, ei saa neid auke otseselt tehisintellekti süsteemidega lappida. Ka tehisintellektist saadav kasu tuleneb sellest, kuidas me ise küsimusi esitame, kuidas uurime ja milliseid hüpoteese püstitame.
Helm: Metoodiliselt pakub tehisintellekt kindlasti suuremat võimekust võrgustikke analüüsida ja nende protsesse ennustada. Samal ajal me tõesti algandmeteta otse vaatluspaigast, eksperimendist või mõnel muul moel kogutud materjalist ei pääse. Ilmselt lubavad DNA analüüsid, keskkonnaproovid ja tehisintellekti võimekus suuremahulisi andmeid senisest tõhusamalt analüüsida.
Öpik: Ökoloogia ja evolutsiooni uurimine ongi juba andmeanalüüsist väga sõltuvad. Arvutusvõimsuse suurenemine ja kavalamate mudelite väljatöötamine on ökoloogi argipäev. Aga puuduvate andmete roll või tähtsus on tõesti suur. Inglise keeles öeldakse known unknowns ja unknown unknowns ehk siis nähtused, mida me isegi ei tea, et me neid ei tea. Kui hakati keskkonnamikroobide, nii bakterite kui seente uurimiseks DNA järjestamist kasutama, tuli välja, et morfoloogiliselt me ei tunne suurt osa neist bakteri- või seeneliikidest. Andmebaasid on läinud paremaks, kuid ikkagi leiame pidevalt liike, mille olemasolust me enne midagi ei teadnud. Paljudel neist võib olla ka funktsioone, mis on teistsugused kui nendel, mida me kasutame laborikatsetes. Näiteks meie mullas sagedasi ja tavalisi mükoriisaseeni ei suuda me laboris ilma taimeta kasvatada ega saa hästi uurida ka nende füsioloogiat. See osa loodusest, mille morfoloogiat ja füsioloogiat me ei tunne, on tegelikult väga suur. See on üks osa varem teadmata teadmatusest, mis on tulnud päevavalgele. Aga mida me veel ei tea? Kindlasti on mustreid, organismirühmi, mille mitteteadmisest me veel ei teagi midagi.
Helm: Ja looduse funktsioone, mille mitteteadmisest me veel ei tea midagi. Siin kindlasti tuleb veel palju üllatusi.
Okas: Immuunsüsteemi osas samuti. On põhimõttelisi lülisid, mille kohta me veel ei tea, et me ei tea neid. Minu arvates tuleb ka immuunsüsteemi kohta veel uusi avastusi ja teadmisi.
