Opiskelijoita Hraðbrautin lukiossa, Reykjavikissa. Kuva BiT / Wikimedia Commons

Tämän päivän Helsingin Sanomien Tiede-sivuilla uutisoidaan raflaavasti, että ihmiskunnan äly uhkaa hiipua, kun koulutetut saavat muita vähemmän lapsia. ”Koulutusgeenit harvinaistuvat” kertoo paperilehden ingressi.

En usko, että maailmasta ovat älykkäät saati tyhmät ihmiset loppumassa. On kuitenkin paikallaan katsoa tarkemmin väitettä ja tutkimusta johon se perustuu. Hesarin juttu nimittäin sensaationhakuisuudessaan piilottaa mielenkiintoisia havaintoja.

Islantilaisten tutkimus paljastaa oikeastaan kaksi mielenkiintoista asiaa: luonnonvalinta vaikuttaa jatkuvasti ihmiskuntaan ja muuttaa perimäämme ja sen että naisten ja miesten lisääntymismenestyksessä on eroja, jotka eivät nähtävästi johdu biologiasta.

Ensin kuitenkin selvennän vähän taustaa islantilaisten tutkimuksesta ja ”geenien harvinaistumisesta”. Jos hallitset lukiobiologian perusteet, voit hypätä seuraavan neljän kappaleen yli. Jos koulussa taas oli vaikea hahmottaa, mitä alleelit tarkoittavat, tämä voi olla tarpeellinen kertaus.

Ei hätää: islantilaisten geenit eivät ole katoamassa mihinkään, niitä on todennäköisesti saman verran viime vuosisadan alussa kuin tälläkin hetkellä: noin 20 000 proteiinia koodaavaa geeniä. Sen sijaan islantilaisilla saattaa tapahtua muutoksia geenien alleelien lukusuhteissa. Alleelit ovat erilaisia geenien muotoja, jotka eroavat toisistaan. Yhdestä geenistä voi olla siis useita alleeleja. Koska jokaisella ihmisellä on kaksin kappalein DNA:ta (”isältä ja äidiltä tulleet kromosomit”), ihmiselläkin voi olla kaksi eri alleelia samasta geenistä.

Alleeli-sana periytyy perinnöllisyystieteen isältä, munkki-Mendeliltä. Hän ei tiennyt mitään geeneistä saati DNA:sta, joten hänelle alleeli tarkoitti jotain hyvin konkreettista: herneellä on alleeleja, jota aiheuttavat esimerkiksi valkoisen kukan tai kurtun herneen. Nykyään – ja tässä islantilaistutkimuksessakin – alleeli tarkoittaa ennemminkin yksittäisiä, pieniä eroja DNA:ssa, joiden käytännön vaikutuksista yksilön ilmiasuun, eli ominaisuuksien ilmentymiseen, ei tiedetä.

Mahdollisia ominaisuuksiin vaikuttavia alleeleja etsitään nykyään GWAS (genome wide association study)-menetelmällä. Kunkin ihmisen DNA on emäsjono, jonka muodostavat adenosiini, tymiini, guaniini ja sytosiini. Ihmisellä on näitä emäksiä 3,2 miljardia kappaletta. Näistä osan tiedetään vaihtelevan ihmisten välillä, siten että niistä on useampia alleeleja. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että tietyssä kohtaa emäsjonoa osalla ihmisistä on adenosiini, kun taas osalla tymiin, guaniini tai sytosiini. Näitä kohtia perimässä kutsutaan SNP:ksi (single nucleotide polymorhpism, lausutaan snippi). GWAS-tutkimuksessa kymmenien tuhansien ihmisten joukko jaetaan tutkittavan ominaisuuden, kuten koulutustaustansa mukaan ryhmiin ja näiden ryhmien välisiä eroja tutkitaan miljoonista eri kohdista perimää. Esimerkiksi islantilaistutkimuksen pohjana olleessa tutkimuksessa tutkittiin lähes 300 000 ihmisestä noin 9,3 miljoonaa SNP:iä. Tämän vertailun jälkeen selvisi, että 75 SNP:llä on tilastollisesti merkitsevä yhteys koulutustasoon, eli näissä kohdin perimää oli tiettyyn ryhmään kuuluvilla todennäköisemmin tietty emäs kuin muihin ryhmiin kuuluvilla. Kaikki alleelit yhdessä selittävät melko vähän, noin 3,2 prosenttia vaihtelusta koulutuseroissa ihmisten välillä.

Mitä nämä alleelit sitten tekevät? Sitä ei tiedetä, koska menetelmä löytää vain korrelaation tiettyjen SNP:ien ja yksilön ominaisuuksien välillä. Sitäkään ei tarkkaan tiedetä ovatko nämä SNP:t geeneissä vai ovatko ne esimerkiksi geenien säätelyalueilla. Vertailemalla SNP:n sijaintia ja tunnettujen geenien sijaintia voidaan jotain päätellä: SNP:t vaikuttavat sijaitsevan lähellä geenejä, jotka vaikuttavat esimerkiksi sikiön aivojen kehitykseen. Yleisesti ottaen GWAS-yhteydet liittyvät enemmänkin geenien säätelyyn kuin geenien koodaamiin proteiineihin tai muihin tuotteisiin.

Islanti on populaatiogeneettiselle tutkimukselle oivallinen paikka, koska käytännössä koko maan väestön sukutausta on tiedossa. Lisäksi suuri osa maan nykyväestöstä on sekvensoitu ja tutkijat tuntevat heiltä 120 SNP:iä, jotka korreloivat koulutustason kanssa. Tutkijat laskivat tämän avulla kullekin ihmiselle indeksin, joka kertoo perimän vaikutuksesta heidän koulutustaipuvaisuuteensa. Tämä aineisto mahdollistaa sen, että tutkijat pystyivät selvittämään, miten koulutustausta vaikuttaa lapsimäärään ja liittämään tämän vielä muunteluun perimässä.

Mitä Islannissa sitten oikeastaan tapahtuu?

Tutkijoiden tarkastelemat alleelit selittävät vain 3,7 prosenttia vaihtelusta koulutustasossa. Perimä siis selittää tilastollisesti merkitsevän, mutta suhteellisen pienen määrän ihmisten koulutustasosta. Ihmisten geneettinen taipumus koulutukseen vaikuttaa myöhentävän ikää, jolloin saadaan ensimmäinen lapsi, ja tätä kautta vähentää keskimääräistä lasten määrää. Tämä geneettinen taipumus näkyy, vaikka koulutusvuosien määrä olisi huomioitu. Vaikuttaa siis siltä, että sama geneettinen tausta saa ihmiset välttämään koulutusta ja hankkimaan lapsia aiemmin. Anna Rotkirch avasikin tätä Hesarin jutussa: "Ihmiset, jotka ovat avoimia uusille kokemuksille, myös kouluttautuvat pidemmälle, saavat vähemmän lapsia ja saattavat olla älykkäämpiä."

Entä jos otetaan huomioon koulutustaustan merkitys? Naisilla tulokset ovat selkeitä: jokainen kouluvuosi siirtää lasten hankkimista myöhemmäksi ja tämä puolestaan pienentää kokonaislapsimäärää.

Nyt päästään mielenkiintoisen äärelle: miehillä alleelien perusteella laskettu indeksi laskee lapsimäärää, mutta kouluvuosien määrä kasvattaa lapsimäärää.

Suomeksi: korkeampi koulutustaso lisää miesten lasten määrää, mutta vähentää naisten lasten määrää. Tämä ero ei johdu biologisista tekijöistä koulutustason takana, koska nämä ovat samansuuntaiset molemmilla sukupuolilla. Veikkaanpa, että tässä päästään käsiksi siihen, miten perimä ja ympäristö yhdessä vaikuttavat lopulliseen lapsimäärään: jostain syystä islantilaisessa yhteiskunnassa korkeampi koulutustaso vaikeuttaa naisilla lasten hankkimista, mutta miehillä ei. Uran ja perheen yhdistämisen hinta naisille onkin nyt laskettu: se on 0,04 lasta vähemmän per koulutuksessa vietetty vuosi. Tämä tietenkin koskee vuosina 1910-1975 syntyneitä islantilaisia ja se voi vaihdella ajan ja paikan mukaan. Ei ole ainakaan vaikea kuvitella, että perheen kotitöiden jakauma, toimiva päivähoito tai opiskelijoiden kokema taloudellinen varmuus laskisivat tätä hintaa.

Suurimman osan palstatilasta vei kuitenkin tutkimuksen ajallinen vertailu: mitä myöhemmin islantilaiset olivat syntyneet, sitä matalampi heidän geneettinen taipuvaisuus koulutukseensa oli. Ajan mittaan siis ne alleelit, jotka vaikuttavat hieman koulutustaipumukseen nostavasta, ovat harvinaistuneet.

Mitä tämä sitten tarkoittaa? Muutummeko tyhmemmiksi, kun vähemmän älykkäät lisääntyvät mutta intellektuelli eliitti jättää lisääntymättä?

Kannattaa muistaa, että tutkijat löysivät pienen muutoksen muuttujassa, joka selittää pienen osan koulutustasosta. (Muutos on 0.01:n yksikön pieneneminen vuosikymmenessä, kun indeksin varianssiksi on asetettu 1.) Tutkijat käyttävät muutoksesta ilmaisua merkittävä evolutiivisella aikaskaalalla. Tämä on tarkasti muotoiltua perinnöllisyystieteilijäkieltä, joka tarkoittaa, että teimme hienon ja merkittävän löydön, mutta käytännön merkitystä tällä ei ole. Evolutiivinen aikaskaala kun tarkoittaa satoja, tuhansia tai kymmeniä tuhansa sukupolvia. (Ja lisäksi kannattaa huomata, että tämä muutos myös pidentää sukupolvenväliä.)

Miksei tällä olisi käytännön merkitystä? Koska Islannissa sekä älykkyysosamäärä että koulutustaso on ollut hurjassa nousussa. Tutkijat laskivat, että laskennallisesti geneettisten tekijöiden muutos laskisi älykkyysosamäärää 0,3 yksiköllä vuosikymmentä kohden, kun taas Flynnin ilmiö on nostanut sitä länsimaissa noin 3,0 yksiköllä vuosikymmentä kohden. Naisten koulutustaso on ollut hyvin jyrkässä nousussa, sillä keskimääräinen kouluvuosien määrä on noussut 1910-luvulla syntyneiden 11 vuodesta 1970-luvulla syntyneiden 16 vuoteen. Tämäkään ei yllätä, sillä koulutustasoon vaikuttaa enemmän saatavilla oleva koulutuksen määrä kuin erot ihmisten perimässä.

Pähkinänkuoressa: Voimme lohduttautua sillä, että koulutuspolitiikalla on paljon suurempi merkitys ihmisten koulutustasoon kuin geeneillämme. Eivätkä geenit määrää lapsimääräämmekään - sitäkin voivat poliittiset päätökset muovata paljon enemmän.