Elämää kaaosteoriassa

Teksti: Kasper Mickos – Kuvitus: Roope Nykänen

Pimeä uhka

19. helmikuuta 2020. Pohjois-Italialaisen Bergamon kaupungin kaduilla käy kuhina. Äänekkäästi laulava sinimustaan pukeutunut massa etenee määrätietoisesti kohti rautatieasemaa, aikeinaan matkustaa Milanoon. He ovat Bergamon ylpeyden, jalkapalloseura Atalantan kannattajia. Atalanta on Italian mittapuulla melko pieni seura, eikä se voi resurssiensa puolesta kilpailla lähiseudun suurseurojen, kuten Milanon joukkueiden tai torinolaisen Juventuksen kanssa. Siitä huolimatta Atalanta pelaa kaudesta toiseen tasaisen hyvin, mutta viime aikoina vielä paremmin kuin koskaan aikaisemmin. Edellisellä kaudella Atalanta sijoittui Italian pääsarjassa Serie A:ssa kolmanneksi, minkä ansioista se ansaitsi paikan Mestarien liigassa. Vastoin odotuksia he pääsivät lohkovaiheesta jatkoon, ja nyt kannattajat ovat matkalla seurahistorian ensimmäiseen Mestarien liigan pudotuspeliotteluun. Bergamolaisille tämä on historiallinen päivä, ja kaupungin 120 000 asukkaasta jopa 45 000 on matkalla Milanoon. Ottelu pelataan Milanossa, sillä Atalantan oma stadion on liian pieni Mestarien liigan vaatimuksille. Atalanta kohtaa täten illan vastustajansa, espanjalaisen Valencian milanolaisten suurseurojen kotikentällä, San Sirolla. Kyseessä on seurahistorian suurin ottelu, joten jokainen kynnelle kykenevä bergamolainen on matkalla katsomoon. Ne, jotka eivät mahdu stadionille, kokoontuvat kisakatsomoihin esimerkiksi ravintoloihin.

Ilta tuottaa bergamolaisille kannattajille hetkiä, joista he ovat unelmoineet koko elämänsä. Atalanta voittaa ottelun lukemin 4-1. Riemuissaan vieri viereen pakkautuneet kannattajat halailevat ja suukottelevat toisiansa, eikä kellään ole kiire kotiin nukkumaan. Viimeiset Milanosta Bergamoon vievät junat muistuttavatkin tunnelmaltaan kuin täyteen pakattua sinimustaa impressionistista maalausta. Mutta kuten yhdessä Vincent van Gochin viimeisistä maalauksista, jossa mustat varikset nousevat päämäärättömään lentoon tummansiniselle taivaalle, myös tätäkin sinimustaa värimaailmaa myöhemmin tulkitessa esiin nousevat teemat ovatkin eristäytyneisyyden tunne, epävarmuus ja ahdistus. Kaksi päivää pelin jälkeen Lombardian maakunnassa, johon Bergamo ja Milano kuuluvat, todettiin ensimmäiset uuden koronaviruksen aiheuttamat COVID-19-tautitapaukset. Seuraavana päivänä tartuntoja yli seitsemänkymmenen tartunnan lisäksi todettiin Italian ensimmäinen kuolemantapaus. Myöhemmin katsottuna jalkapalloottelulla, jota katsomaan joko stadionille tai muuhun kannattajakokoontumiseen matkusti käytännössä jokainen bergamolainen, lievästi kipeä tai ei, oli merkittävä rooli koronaviruksen leviämisellä Italiassa.

Atalantan ja Valencian pudotuspelin toinen osaottelu pelattiin Valenciassa kolme viikkoa myöhemmin ilman yleisöä. Atalanta voitti senkin ja eteni seuraavalle pudotuspelikierrokselle. Kukaan ei kuitenkaan tiedä, milloin se pelataan vai pelataanko ylipäätään. Bergamossa ei tällöin enää mietitty jalkapalloa. Kaupungin krematoriot pyörivät täydellä teholla kellon ympäri, mutta silti armeija joutuu kuljettamaan koronavirusepidemian aiheuttamia ruumiita ulos kaupungista, sillä ruumiita kertyy nopeammin kuin niitä voidaan polttaa.

Kloonien hyökkäys

Tarttuvan taudin kehittyminen pandemiaksi vaatii siltä muutamia tekijöitä, jotka erottavat sen jo olemassa olevista taudeista. Patogeenin tulee levitä helpohkosti ihmisestä toiseen, ja ihmisillä ei voi olla immuniteettia sitä vastaan. Immuniteetin puutos toteutuu kätevästi taudinaiheuttajan ollessa uudenlainen. Virukset ovat ykköskandidaatteja uudenlaisen taudinaiheuttajan kehittymiseen, sillä ne ovat valinneet erilaisen pelistrategian muihin potentiaalisiin patogeeneihin, esimerkiksi bakteereihin verrattuna. Bakteerit ovat nimittäin eläviä organismeja, joiden tärkeä päätehtävä pelissä on elossa pysyminen. Viruksia ei elävien organismien kömpelö ’’elossa pysymisen’’ -strategia paljoa kiinnosta, sillä elävillä organismeilla on monia perintöaineksen mutaatioita korjaavia mekanismeja. Viruksilla tapahtuu mutaatioita useammin, mikä tarkoittaa, että platinatason Pandemia-trophyn saavuttaminen on virusten pelistrategialla todennäköisempää. Viruksen strategia on yksinkertainen: tunkeudu elävän organismin soluun, käytä solun koneistoja tuottamaan klooneja eli lisää viruksia ja vapauta virukset tartuttamaan lisää isäntäsoluja. Pandemian saavuttaakseen viruksen kannattaa käyttää suurin osa evoluutiopisteistään tartuttavuuden paranta-

miseen virulenssin kustannuksella. Tämä siksi, että eläviä soluja on yhdessä elävässä organismissa vain rajattu määrä, joten löytääkseen uusia isäntäsoluja viruksen on levittävä yksilöstä toiseen, ja elävän yksilön on haastavaa levittää virusta jos yksilö on, no, kuollut. Tästä syystä useimmiten pandemiat ovat vaarallisimpia kaikista nuorimmille ja vanhemmille eläville yksilöille, joiden immuunijärjestelmä on heikompi.

Mielenkiintoinen poikkeus tähän pandemian yleiseen ominaisuuteen oli kuitenkin vuoden 1918 influenssapandemia eli kansankielellä espanjantauti. Pandemian uhrien iänmukainen kuolleisuuskäyrä on useimmiten U:n muotoinen, eli suurimmat piikit ovat kaikista nuorimmissa ja vanhimmissa yksilöissä. 1918 influenssapandemian käyrä oli kuitenkin W:n muotoinen, eli käyrässä oli kolmas piikki nuorten aikuisten kohdalla. (Kuva 1)

Tämänkaltainen merkittävä poikkeus virusten oletusstrategiasta ansaitsee mielestäni syvemmän tarkastelun. Heti alkuun on sanottava, ettei nyt yli sata vuotta myöhemminkään tiedetä varmaksi, mikä teki taudista niin vaarallisen nuorille aikuisille. Vaihtoehtoisia syitä on esitetty sitäkin enemmän, ja käyn niistä mielestäni mielenkiintoisimman alempana läpi. 1918 H1N1-influenssapandemia kesti itseasiassa vuoteen 1920 asti, ja siitä on erotettavissa neljä selkeää aaltoa. Aalloista selkeästi tappavin oli, jälleen kerran poikkeuksellisesti, toinen aalto loka-marraskuussa 1918. Kuolleiden määrällä mitattuna 1918 influenssapandemia on tappavin, mitä ihmiskunta on kohdannut. Arviot kuolleiden määrästä vaihtelevat 17-100 miljoonan ihmisen välillä, 50 miljoonan ollessa yleisin esitetty arvio. Ensimmäinen aalto keväällä 1918 muistutti kuolleisuudeltaan normaalia ” Viruksen on kannattavampaa panostaa tartuttavuuteen kuin tappavuuteen.

Kuva 1. Influenssan ja sen jälkitautina esiintyneen bakteeriperäisen keuhkokuumeen kuolleisuuskäyrät vuodelta 1918 (yhtenäinen viiva), ja sitä edeltäneiltä vuosilta 1911-1917 (katkoviiva). Taubenberger & Morens 2006.

ärhäkkäämpää kausi-influenssaepidemiaa. Seuraavaan syksyyn mennessä virus oli kuitenkin mutatoitunut huomattavasti vaarallisemmaksi. Todennäköisin selitys tälle on sen hetkinen maailmantilanne: ensimmäinen maailmansota. Virus levisi ensimmäisen aallon aikana Amerikasta sotilaiden mukana länsirintamalle. Ensimmäinen aalto hiljeni kesäksi, mutta elo-syyskuussa uusia tapauksia alkoi ilmaantua rintamasairaaloista ja ympäri maailman sotilaiden käyttämistä satamakaupungeista. Kuten aiemmin todettua, normaalisti viruksen on kannattavampaa panostaa tartuttavuuteen kuin tappavuuteen. Sota-aikana tilanne kuitenkin kääntyi. Siviilielämässä sairastunut pysyy kotona (tai ainakin pitäisi) ja näin vähentää ihmiskontaktejaan ja sitä myötä viruksen leviämismahdollisuuksia. Vakavasti sairastuneet viedään sairaaloihin, joissa tehokkailla toimilla, kuten eristämisellä ja aktiivisella käsienpesulla (!) viruksen leviäminen tehdään vaikeaksi. Rintamalla taas lievästi sairastuneet pysyivät omissa komppanioissaan ja juoksuhaudoissa. Vakavasti sairastuneet sen sijaan ahdettiin täyteen pakattuihin juniin, jotka veivät hyvin täysiin ja vähemmän hygienisiin sotasairaaloihin. Vakavamman taudin aiheuttavalla viruksella oli siis paremmat leviämismahdollisuudet. Tauti iski sota-alueilta levittyäänkin pahiten ihmisiin, jotka olivat sotilaiden kanssa fysiologisesti samankaltaisia; nuoria, terveitä ja hyväkuntoisia. Tappavasta tautimekanismista ei ole yksimielisyyttä, kahdesta eniten tukea saaneesta selityksestä ensimmäinen on, että virus aiheutti elimistössä niin voimakkaan sytokiinimyrskyn, että nuoren aikuisen tehokas immuunijärjestelmä kääntyikin kantajaansa vastaan. Pitkälle edenneessä taudissa keuhkojen tulehdus oli usein niin voimakas, että keuhkot täyttyivät nesteestä erittäin pahoin, ja kuolevien potilaiden suusta ja nenästä valuva verinen neste kasteli sairaspedit. Toinen kannatusta saanut selitys on, että ylitäyttyneet sairaalat ja huono hygienia loivat ihanteelliset olosuhteen sekundääriselle bakteeri-infektiolle, jota influenssan heikentämän potilaan keuhkot eivät enää kestäneet. Oli selitys mikä tahansa, näin parikymppisenä kirjoittajana olen onnekas, ettei tämänhetkisen pandemian kuolleisuuskäyrät ole saman muotoisia kuin sata vuotta sitten. Ainakaan näin ensimmäisessä aallossa.

Uusvanha toivo

Kaaosteoria on käsite, joka tuli suurelle yleisölle tutuksi vuonna 1990 Michael Crichtonin bestsellerromaanin Jurassic Park ansiosta. Elokuvaversio ei käsittele kaaosteoriaa läheskään yhtä kattavasti. Teoksen kaaosteoristi Ian Malcolmin kritiikki teemapuistoa kohtaan tiivistyy siihen, että kompleksista systeemiä, jossa on monia täysin tuntemattomia muuttujia, esimerkiksi aiemmin tuntemattomien lajien käyttäytymismallit, yritetään kontrolloida yksinkertaisilla menetelmillä. Kaaosteorialla tarkoitetaan ns. deterministisen kaaoksen käyttäytymismallia. Siinä tutkitaan malleja, joiden kehitys määräytyy täysin alkutilanteen perusteella, mutta kehitys on tästä huolimatta mahdoton ennustaa. Pandemia on tästä hyvä esimerkki. Niiden aiheuttajat tiedetään, niiden mahdolliset leviämistavat tiedetään, keinot niiden estämiseksi tiedetään. Mutta silti ei voida tietää miten, missä, milloin ja millä voimakkuudella se iskee. On mahdotonta etukäteen ennustaa, että todennäköisesti Kiinasta tai Amerikasta alun perin liikkeelle lähtenyttä influenssaa aletaan kutsua espanjantaudiksi. En myöskään ole matemaatikko, joten on mahdotonta ennustaa, oliko selitykseni kaaosteoriasta lähellä oikeaa vai ei. Kuriositeettina nimi espanjantauti johtuu siitä, että epidemian ollessa voimakkaimmillaan suuri osa sille altistuneista valtioista oli sodassa, joten uutisten sensuuri oli vahva. Espanja oli neutraali, joten aikalaisuutisista sai käsityksen, että se oli erityisen pahaa tautialuetta.

Mielestäni kaaosteorian pohtiminen on tällaisena aikana jotenkin lohdullista. Siinä on jotain niin ihmismäistä, että yritetään matemaattisella mallilla selittää ja tulkita jotain mitä on käytännössä mahdotonta mallintaa matemaattisesti. Ihmismieli on jännä. Mutta hei, niin on maailmakin. Ja niin kuin kaaosteorian klassinen sanonta menee: lepakko räpäyttää siipeään Kiinassa, ja toisella puolella maailmaa syntyy myrsky, joka pakottaa kaikki koteihinsa. Tai jotain sinnepäin.

Lähteet

Pakkanen, M. Kommentti: Yhdellä jalkapallo-ottelulla saattoi olla valtava vaikutus Italian karmeaan koronatilanteeseen – kohtalokkaat uutiset alkoivat heti seuraavana päivänä https://yle.fi/urheilu/3-11272992

Taubenberger, J. & Morens, D. 1918 Influenza: the Mother of All Pandemics. Emerging Infectious Diseases 2006 Jan; 12(1): 15–22 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pmc/articles/PMC3291398/

Werndl, C. What Are the New Implications of Chaos for Unpredictability? The British Journal for the Philosophy of Science, Volume 60, Issue 1, March 2009, Pages 195–220, https://doi.org/10.1093/bjps/axn053

Ja lisäksi tietty wikipedia, mitä oletit? :D

”Kaaosteoriassa tutkitaan malleja, joiden kehitys määräytyy täysin alkutilanteen perusteella, mutta kehitys on tästä huolimatta mahdoton ennustaa. Pandemia on tästä hyvä esimerkki.