Ero sivun ”Evoluutioteoria” versioiden välillä

ApoWikistä
p (viestipohja artikkelin keskeneräisyydestä)
(→‎Yhteinen esi-isä: Petter Porttin ja geneettisen koodin universaaliuus)
Rivi 77: Rivi 77:
Tähtitieteellisten ja geofyysisten todisteiden valossa on arvioitu [[maapallo]]n syntyneen noin 4,57 miljardia vuotta sitten. Arvioiden mukaan Maa kehittyi elinkelpoiseksi noin 3,8 miljardia vuotta sitten, jolloin nähtävästi [[elämä]] syntyi, mutta emme tiedä miltä se näytti. Elämä uskotaan alkaneen ensimmäisten replikoituvien molekyylien synnystä, jotka kykenivät ottamaan aineita ja energiaa ympäröivistä elottomista molekyyleistä sekä Auringon säteilystä. Siitä miten tämä tapahtui, on esitetty monia kilpailevia hypoteeseja, mutta huolimatta vuosikymmenien ponnisteluista [[abiogeneesi|elämän synty]] on edelleen mysteeri.  
Tähtitieteellisten ja geofyysisten todisteiden valossa on arvioitu [[maapallo]]n syntyneen noin 4,57 miljardia vuotta sitten. Arvioiden mukaan Maa kehittyi elinkelpoiseksi noin 3,8 miljardia vuotta sitten, jolloin nähtävästi [[elämä]] syntyi, mutta emme tiedä miltä se näytti. Elämä uskotaan alkaneen ensimmäisten replikoituvien molekyylien synnystä, jotka kykenivät ottamaan aineita ja energiaa ympäröivistä elottomista molekyyleistä sekä Auringon säteilystä. Siitä miten tämä tapahtui, on esitetty monia kilpailevia hypoteeseja, mutta huolimatta vuosikymmenien ponnisteluista [[abiogeneesi|elämän synty]] on edelleen mysteeri.  


Darwin ehdotti, että kaikilla eliölajeilla on yhteinen esi-isä; jokainen eliö on kehittynyt samasta alkueliöstä, joka on elänyt ainakin 3,5 miljardia vuotta sitten. Tämän hypoteesin tueksi esitetään yleensä evoluution popularisoinnissa eliöiden aineenvaihdunnan samanlaisia kemiallisia perusrakenteita, kuten nukleotideja (DNA/RNA), aminohappoja, nukleotideja, sokereita ja rasvahappoja. Myös geneettisen koodin universaaliuutta pidettiin vahvana todisteena yhteisestä esi-isästä. Evoluutioteoreetikot pitivät koodin muuttumista mahdottomana. Sittemmin vastoin odotuksia koodista löydettiin merkittäviä poikkeuksia (esim. mitokondrioilla Stop-kodonin muutos) ja nykyään tunnetaankin useita geneettisiä koodeja<ref name = "NCBI"/>.
Darwin ehdotti, että kaikilla eliölajeilla on yhteinen esi-isä; jokainen eliö on kehittynyt samasta alkueliöstä, joka on elänyt ainakin 3,5 miljardia vuotta sitten. Tämän hypoteesin tueksi esitetään yleensä evoluution popularisoinnissa eliöiden aineenvaihdunnan samanlaisia kemiallisia perusrakenteita, kuten nukleotideja (DNA/RNA), aminohappoja, nukleotideja, sokereita ja rasvahappoja. Myös geneettisen koodin universaaliuutta pidettiin vahvana todisteena yhteisestä esi-isästä. Esimerkiksi Turun yliopiston perinnöllisyystieteen emeritusprofessori [[Wp:Petter Portin|Petter Portin]] esittää tämän väitteen Charles Darwinin kaksinkertaista merkkivuotta juhlistavassa teoksessaan:
 
{{Quotation|Solujen perusaineenvaihdunta ja rakenne ovat kaikilla eliöillä samanlaiset, ja evoluutioteorian vahvimpia todisteita onkin se, että geneettinen koodi on universaalinen eli sama kaikilla organismeilla olkoon sitten kysymyksessä virus, bakteeri, hiivasieni, kanttarelli, koivu, sinivalas tai ihminen. Ilmiötä on tieteellisesti hyvin vaikea ymmärtää muuten kuin evoluutioteorian valossa.|Petter Portin ja Timo Vuorisalo| Evoluutio NYT! (2008)<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Petter Portin ja Timo Vuorisalo| Nimeke = Evoluutio NYT!: Charles Darwinin juhlaa |Julkaisija = [http://kirja-aurora.utu.fi/ Kirja-Aurora] | Vuosi = 2008 | Kappale = Evoluutio teorian todisteet | Sivu =  67| Selite = | Tunniste = ISBN 978-951-29-3666-3}} </ref>}}
 
Evoluutioteoreetikot pitivätkin koodin muuttumista pitkään mahdottomana. Sittemmin vastoin odotuksia koodista löydettiin (jo useita vuosia sitten) merkittäviä poikkeuksia (esim. mitokondrioilla Stop-kodonin muutos) ja nykyään tunnetaankin useita geneettisiä koodeja<ref name = "NCBI"/>.


{{Sitaatti|
{{Sitaatti|

Versio 20. maaliskuuta 2009 kello 02.17

Exquisite-khelpcenter.png
 tämän artikkelin työstäminen kriittiseen muotoon on vielä kesken


Tämä artikkeli käsittelee eläinlajien mahdollista kehitystä nykyiselleen yhteisestä kantaisästä evoluution avulla. Eläinlajien muuttumisen mekanismeja käsittelee artikkeli evoluutio.

Evoluutioteoria tarkoittaa teoriaa, jonka mukaan nykyiset lajit ovat kehittyneet yhteisestä kantaisästä ohjaamattomien prosessien, kuten mutaatioiden ja luonnonvalinnan, avulla.

Evoluutioteorian todisteet

Valtaosa tiedemiehistä pitää evoluutioteoria on luonnontieteellisenänä mallina, joka pyrkii selittämään historiallista evoluutioprosessia mahdollismman tarkasti ja antaa sen menneestä tai tulevasta toiminnasta ennusteita. Biologiassa, johon evoluution ala kuuluu, ei ole täysin varmaksi todistettavia asioita, kuten on laita muissakin kokemusperäisissä tieteissä. Toisaalta evoluutiokriittisissä keskusteluissa vedotaan usein niin tiukkaan tieteen rajanvetokriteeriin kilpailevien selitysten eliminoimiseksi, etteivät monet tieteeksi luokitellut teoriat ja evoluutiteoria itse läpäise näitä kriteerejä.

Esimerkiksi evoluutioteoria pyrkii kuvaamaan historiallista tapahtumasarjaa, jota ei voida todistaa perinteisillä väitteillä tai menetelmillä, joilla todistetaan puhtaasti fysikaaliset tai funktionaaliset ilmiöt. Tiettyjä evolutiivisia tapahtumia, ja evoluutioteoriaa kokonaisuudessaan, voidaan yrittää päätellä havaintojen perusteella. Tieteen ihanteiden mukaan näitä päätelmiä tulee testattava yhä uudestaan uusia havaintoja vasten, jolloin alkuperäiset havainnot saavat vahvistusta tai ne kumoutuvat. 1 Menneisyyden evoluutiota ei voida tutkia kokeellisesti, mutta nykyistä voidaan, ja epäsuorien todisteiden avulla evoluutioteorian esittämien historiaa koskevien väitteiden uskottavuutta voidaan arvioida.

Evoluutioteoria voidaan nähdä kahden toisistaan riippumattoman ajatuksen yhdistelmänä. Ensimmäinen on ajatus evoluutiosta, eli siitä että eliölajien geeniperimä voi ajan saatossa muuttua pääasiassa mutaatioiden ja luonnonvalinnan avulla. Tästä riippumattomana toinen ajatus esittää, että kaikki eliöt ovat sukua keskenään, ja että ne periytyvät yhteisestä kantamuodosta. Evoluutioteoria yhdistää nämä kaksi ajatusta niin, että siinä evoluutiomekanismit pyrkivät selittämään yhteisen polveutumisen edellyttämät muutokset.

Evoluutioteorian falsifioimiseksi on esitetty ainakin kolmea seuraavaa tapaa:

1. Osoittamalla ettei evoluutio eli eliöiden perinnöllinen muuntelu ole mahdollista.
2. Osoittamalla etteivät kaikki eliöt ole keskenään sukulaisia.
3. Osoittamalla etteivät evoluutiomekanismit kykene synnyttämään laadullisesti tai määrällisesti riittävän suurta muutosta mahdollistaakseen eliöiden kehittymisen yhteisestä yksinkertaisesta kantamuodosta.

Ensimmäisen kohdan todistavia asioita ovat muun muassa eliöiden perimään syntyvät mutaatiot, uuden geneettisen materiaalin syntyminen, muuntelun kumuloituminen sukupolvesta toiseen, lajiutumishavainnot, hyödyllisten mutaatioiden yleistyminen ja bakteeripopulaatioiden nopea vastustuskyvyn ilmaantuminen. Näitä ilmiöitä ei kuitenkaan käsitellä tässä artikkelissa.

Toisen kohdan todistusaineistoana pidetään mm. eliöiden yhteinen DNA:lle perustuva koodausjärjestelmää, universaaliksi väitettyä geneettistä koodia, rakenteellisia ja geneettiset homologioita, surkastuneita elimiä, fossiiliaineiston johdonmukaista geologista kerroksellisuutta ja sen rakenteellista kehitystä.

Fossiiliset todisteet

Paleontologia tutkii fossiileja. Tiettynä ajanjaksona eläneiden eläinten ja kasvien jäännöksiä löytyy kivettyneinä hyvinkin vanhoiksi ajoitetuissa geologisissa kerrostumissa. Varhaisemman kerroksen tulisi teorian mukaan sisältää aina seuraavasta kerroksesta löytyvien fossiilien kantamuotoja.

Fossiileista saadun tiedon kertyminen tarkentaa toistaiseksi hyvin aukkoista kuvaa nykyajan lajien oletetuista esi-isistä, sukulaisuuksista ja synnystä. Fossiiliaineisto on tavallisesti ”töksähtelevää”, on yleensä harvinaista löytää katkeamaton fossiilien sarja, josta näkisi kantalajin muuttuvan vähittäin toiseksi lajiksi. Vain murto-osa kaikista maapallolla eläneistä eliöistä on fossiloitunut. Moni kerrostuma sijaitsi alueella, joka huuhtoutui tai tuhoutui mannerlaattojen liikkuessa. Kerrostumat taittuivat, litistyivät tai muuttivat muotoaan tuhoten fossiiliaineiston, lisäksi maan päälle ulottuu nykyisin vain murto-osa fossiileja sisältävistä kerrostumista.

Esimerkiksi lintujen ja nisäkkäiden oletetaan kehittyneen matelijoista. Vuonna 1861 löydettiin Archaeopteryxin (höyhenpeitteinen lintulisko) fossiili, joka esitetään, varsinkin evoluutieorian popularisoitaessa, välimuotona lintujen kehityksessä. Kriittisen tarkastelun pohjalta voidaan kuitenkin todeta, ettei Archaeopteryxiä voida selkeästi nähdä välimuotona esim. dinosaurusten ja lintujen välillä, sillä achaopteryx on mosaiikkimuoto. Archaopteryxistä löytyy neljän eri matelijaryhmän (Kalaliskot, Crocodilia, Saurischia, Ornitischia) tuntomerkkejä, minkä vuoksi sitä ei voida pitää modernien lintujen esi-isänä2. .Fossiileja jotka täyttävät tyhjän aukon kutsutaan puuttuviksi lenkeiksi. Täydellisimpinä fossiililinjoina pidetään kehityslinjaa nisäkäsliskoista nisäkkäiksi, valaiden evoluutiota ja hevosen heimon evoluutiota kantalajista (Eohippus) nykyiseen hevoseen (Equus). Ihmisen evoluutiosta on esitetty useita eri kehityssarjoja2

Eräs mielenkiintoinen tapahtuma eläinkunnan historiassa on kambrikauden räjähdys. Geologisissa kerrotumista on tuolloin havaittavissa kymmenien täysin uusien eläinkunnanpääjaksojen yhtäkkinen ilmestyminen suhteellisen lyhyessä ajassa (arviolta n. 5 milj.vuodessa).

Molekyylibiologiset todisteet

Molekyylibiologia on biologian osa-alue, jonka avulla pyritään mm. päättelemään eri eliöiden sukulaissuhteita sekä kehityshistoriaa vertailemalla homologisia geenejä tai homologisia molekyylejä eliöiden välillä. Elollisten olentojen samankaltaisuudet ulottuvat molekyylitasolle asti. Kaikki eliöt käyttävät aineenvaihdunnassaan samoja kemiallisia perusrakenteita. Tämä mahdollistaa esim. proteinien- ja DNA/RNA sekvenssien analysoimisen, joiden pohjalta voidaan laatia molekyylisukupuita. Mitä enemmän eri proteiini- ja geenisekvenssejä on analysoitu, sitä vaikeammaksi on tullut rakentaa niiden pohjalta sukupuita. Eri molekyylejä vertailemalla päädytään erillaisiin päätelmiin. Lisäksi vertailtavien molekyylijen erojen kasvaessa tulkinnanvaraisuus kasvaa nopeasti.2

Molekyylikellomenetelmä ei ole ongelmaton: kellojen kalibrointi voi olla vaikeaa ja kellojen "tikitysnopeus" riippuu mm. siitä, kohdistuuko tiettyyn geenisekvenssiin ns. selektiivinen paine. Parhaat molekyylikellot ovat ns. tilke-DNA-alueet, jotka eivät koodaa mitään proteiinia eivätkä siis tule ilmentyneeksi fenotyypissä. DNA-alueet, jotka koodaavat toimivaa proteiinia (eli geenit), muuttuvat yleensä paljon hitaammin, koska mutaatiot toimivassa geenissä ovat suurilta osin vahingollisia ja siksi luonnonvalinta hoitaa ne pois populaatiosta.

Molekyylikelloista saatu luotettava tieto vahvistaa suurilta osin ne samat polveutumissuhteet lajien välillä, jotka saatiin selville jo vertailevasta anatomiasta ja fossiilisesta aineistosta. Näennäiset ristiriidat liittyivät yleisesti tapauksiin, jossa polveutumistilanne oli alun perin anatomian ja fossiilien perusteella epäselvä.

Toinen menetelmä näiden sukulaissuhteiden selville saamiseksi geneettisistä sekvensseistä perustuu ns. plagioituihin virheisiin. Tilke-DNA alueissa on monien toimivien geenien kopioita, jotka ovat vahingoittuneet siten, että ne eivät enää toimi. Tällaisista lajeille yhteisistä virheistä voidaan päätellä, että virheet ovat olleet olemassa jo ennen lajien erkaantumista. Esimerkki tällaisesta tapauksesta on kädellisille yhteinen mutaatio, jonka takia ne eivät pysty valmistamaan C-vitamiinia toisin kuin lähes kaikki muut nisäkkäät. (Marsutkaan eivät pysty valmistamaan C-vitamiinia itse, mutta niillä mutaatio on erilainen.)

Molekyylibiologian ilmaantumisen myötä huomattiin, että myös molekyylit kehittyvät samalla tavalla kuten somaattiset rakenteet. Mitä lähempänä kaksi lajia on toisiaan, sitä samankaltaisempia myös niiden molekyylit ovat. Monissa tapauksissa morfologisen aineiston epäselvyys on herättänyt epäilyksiä, mutta molekyylejä vertailemalla on saatu paljastettua lajien todellinen suhde. Molekyylibiologia on nykyisin yksi tärkein tietolähde tutkittaessa fylogeneettisiä suhteita.


Muita evoluution todisteita

Vertaileva anatomia paljastaa eliöiden rakenteessa tavattavat yhtäläisyydet. Esimerkiksi hyönteisten ruumiissa on aina pää, takaosa ja keskiruumis, niillä on kolme jalkaparia ja yleensä kaksi paria siipiä. Ominaisuudet ovat periytyneet yhteisistä kantamuodoista, sillä yhtäläisyydet ovat aivan liian suuria ollakseen sattumanvaraisia. Samoin ovat myös nisäkkäiden, kuten esimerkiksi ihmisen käsivarsi, kissan tai hevosen etujalka, lepakon siipi ja hylkeen evä saman peruskaavan mukaisia, ja niiden luut voidaan tunnistaa luu luulta, ne ovat vain kehittyneet yksityiskohdiltaan erilaisiksi erilaisten elintapojen vuoksi.

Yksilönkehityksen aikana tavatut yhtäläisyydet. Nisäkkäiden, lintujen ja matelijoiden hyvin varhaiset kehitysvaiheet muistuttavat todella paljon toisiaan. Samankaltaisuus selittyy sillä, että eri selkärankaisryhmät ovat perineet yhteisiltä esivanhemmiltaan kehitystapansa, joka niissä edelleen toistuu.

Surkastuneet elimet ovat toimintansa lopettaneita elimiä. Esimerkiksi lentotaidottoman strutsin siivet ja ihmisen häntäluu. Niiden esiintyminen voidaan ymmärtää, jos oletetaan strutsien kehittyneen lentävistä muodoista, jotka myöhemmin liian suuriksi ja painaviksi tultuaan ovat kadottaneet lentotaitonsa. Samoin myös ihmisen ja simpanssin voidaan olettaa joskus olleen hännällinen, mutta kadottaneen hännän tarpeettomana. Muita esimerkiksi ovat käärmeissä tavattavat jäänteet takajalan luista ja hetulavalaiden kidassa olevat hampaiden jäänteet.

Muuntuneet elimet vastaavat sijaintinsa ja anatomiansa puolesta sellaisia elimiä, jotka toisilla muodoilla suorittivat toisia toimintoja. Esimerkiksi kärpäsillä on vain yksi siipipari, mutta toisen siipiparin paikalla niillä on nuijanmuotoiset väristimet, jotka toimivat lennon aikana gyroskooppisena elimenä. Tämä esimerkki ja monet muut muutokset voidaan helposti selittää, jos oletetaan tällaisten eläinten polveutuvan sellaisista eläimistä, joilla kyseessä olevat elimet olivat alkuperäisessä tehtävässään.

Etologia on biologian tieteenhaara, joka tutkii eläinten käyttäytymistä. Se paljastaa yhtäläisyyksiä eri muotojen, kuten sosiaalisten hyönteisten, muurahaisten, ampiaisten ja mehiläisten pesänrakennustavoissa. Myös on mahdollista osoittaa, miten monimutkaiset käyttäytymisen sarjat ovat erilaisten vaikutusten alaisena muotouneet pysyviksi.

Parasitologia eli loisoppi osoittaa jokaisen loisen olevan elävä todiste siitä, että se polveutuu vapaana eläneistä muodoista, joiden jälkeläiset ovat sopeutuneet elämään isäntäeliön kustannuksella.

Biokemia Biokemia tutkii elävien organismien kemiallista rakennetta ja niiden osuutta organismeissa. Esimerkiksi eräs biokemian erikoisala, serologia, tutkii veren kemiallista koostumusta. Anti-ihmisseerumia saadaan kun ruiskuttamalla ihmisverta koe-eläimeen, ja kun seerumia sekoitetaan toisten verilaatujen kanssa, voidaan reaktioiden avulla mitata testattujen lajien eroja.

Eläinten maantieteellisestä levinneisyydestä voidaan tehdä johtopäätöksiä. Esimerkiksi Galapagossaarten eläimillä on samanlaisia piirteitä kuin Etelä-Amerikan eläimillä ja Kap Verde -saaren eläimillä Afrikan eläimistön piirteitä. Jos kumpaisenkin saaren eläimet olisivat syntyneet erikseen, ei sille olisi mitään järkevää selitystä, mutta jos molemmille saaristoille on levinnyt eläimiä läheisiltä mantereilta ja ne ovat sopeutuneet ajan myötä erilaisiin olosuhteisiin, voidaan ongelma ratkaista helposti evoluution avulla.

Myös suoria todisteita evoluutiosta on saatu. Esimerkiksi koivumittari-niminen perhoslaji on Englannin teollisuusalueilla muuttanut väriään sadan vuoden aikana harmaasta mustaksi. Siinä paljastuvat evoluution selittämiseksi vaadittavat oleellisen tärkeät yksityiskohdat. Kahden vanhan perhoslajin on nähty risteytyvän ja siitä on syntynyt täysin uusi perhoslaji. 3

Johtopäätökset evoluution todisteista

Populaarissa kontekstissa evoluutio esitetään ehdottoman varmana faktana, jota kaikki havaintomme biologiassa tukevat. Tiedeyhteisön sisällä käydään paljon kriittistä keskustelua useista evoluutioteorian osa-alueista ja makroevoluutiolle onkin löydettävissä useita luonnontieteellisiä vastaväitteitä. Julkisuudessa tutkijoilla on kuitenkin harvoin varaa olla toisinajattelija. Kun tutkijat kilpailevat rahoituksesta, maineesta ja viroista, kynnys tunnustaa julkisuudessa epäilyksiä Darwinin teorian paikkansapitävyydestä nousee. Kirjassa Evoluutio – kriittinen analyysi todetaan oivaltavasti

Elämän alkuperä ja historia ovat ainutkertaisia menneisyyden tapahtumia. On ilmeistä, että maailmankatsomukselliset näkemykset vaikuttavat niitä koskevaan tutkimukseen. Jotta erilaisten alkua koskevien mallien merkitystä voisi arvioida, on välttämätöntä erottaa toisistaan objektiiviset tulokset, teoreettiset tulkinnat ja maailmankatsomukselliset ennakko-oletukset2.

Yhteinen esi-isä

Pääartikkeli: Elämän synty
Geneettisen koodin universaaliuutta pidettiin pitkää vahvimpana todisteena eliöiden yhteisestä kantamuodosta. Sittemmin vastoin odotuksia universaaliksi oletusta koodista löydettiinkin poikkeavuuksia. Tänä päivänä tunnetaan kymmeniä eri koodeja4.

Tähtitieteellisten ja geofyysisten todisteiden valossa on arvioitu maapallon syntyneen noin 4,57 miljardia vuotta sitten. Arvioiden mukaan Maa kehittyi elinkelpoiseksi noin 3,8 miljardia vuotta sitten, jolloin nähtävästi elämä syntyi, mutta emme tiedä miltä se näytti. Elämä uskotaan alkaneen ensimmäisten replikoituvien molekyylien synnystä, jotka kykenivät ottamaan aineita ja energiaa ympäröivistä elottomista molekyyleistä sekä Auringon säteilystä. Siitä miten tämä tapahtui, on esitetty monia kilpailevia hypoteeseja, mutta huolimatta vuosikymmenien ponnisteluista elämän synty on edelleen mysteeri.

Darwin ehdotti, että kaikilla eliölajeilla on yhteinen esi-isä; jokainen eliö on kehittynyt samasta alkueliöstä, joka on elänyt ainakin 3,5 miljardia vuotta sitten. Tämän hypoteesin tueksi esitetään yleensä evoluution popularisoinnissa eliöiden aineenvaihdunnan samanlaisia kemiallisia perusrakenteita, kuten nukleotideja (DNA/RNA), aminohappoja, nukleotideja, sokereita ja rasvahappoja. Myös geneettisen koodin universaaliuutta pidettiin vahvana todisteena yhteisestä esi-isästä. Esimerkiksi Turun yliopiston perinnöllisyystieteen emeritusprofessori Petter Portin esittää tämän väitteen Charles Darwinin kaksinkertaista merkkivuotta juhlistavassa teoksessaan:

Solujen perusaineenvaihdunta ja rakenne ovat kaikilla eliöillä samanlaiset, ja evoluutioteorian vahvimpia todisteita onkin se, että geneettinen koodi on universaalinen eli sama kaikilla organismeilla olkoon sitten kysymyksessä virus, bakteeri, hiivasieni, kanttarelli, koivu, sinivalas tai ihminen. Ilmiötä on tieteellisesti hyvin vaikea ymmärtää muuten kuin evoluutioteorian valossa.

– Petter Portin ja Timo Vuorisalo, Evoluutio NYT! (2008)5

Evoluutioteoreetikot pitivätkin koodin muuttumista pitkään mahdottomana. Sittemmin vastoin odotuksia koodista löydettiin (jo useita vuosia sitten) merkittäviä poikkeuksia (esim. mitokondrioilla Stop-kodonin muutos) ja nykyään tunnetaankin useita geneettisiä koodeja4.

Helposti syntyvä väärinkäsitys on, että tämä ”yhteinen kantaisä/-äiti” oli yksin maailmassa. Luultavammin se oli vain yksi yksilö jo elämäntäytteisessä valtameressä. Kaikki muut ovat kuitenkin epäonnistuneet jatkamaan sukuaan näihin päiviin saakka. Toinen väärinkäsitys on, että se olisi maapallon ensimmäinen eliö. Realistisempi kuva on, että se oli pitkän kehitysprosessin lopputulos, jonka varhaisimmat vaiheet eivät välttämättä olleet edes yksiselitteisesti "eläviä". Varhaisissa vaiheissa elämä on saattanut syntyä yhä uudestaan, mutta siitä emme tiedä nykytietämyksellä kovinkaan paljoa, koska esimerkiksi koskemattomia kerroskivilajeja 3,8–3,5 miljardin vuoden takaa Maan alkuajoilta on lähes mahdotonta löytää (ei tiedetä nykyisin) ja tarvittaisiin hapeton ilmakehä muiden epätavallisten olosuhteiden lisäksi. Ihmisillä ei ole nykyisin mitään tietoa elämän 300 ensimmäisen miljoonan vuoden ajalta, ja laboratorioissa ei olla vielä pystytty tuottamaan elämää, mutta täysin mahdotonta tekniikan ja tietämyksen kehittyessä se ei luultavasti ole. Jo 3,5 miljardin takaisista kivistä on löydetty rikasta bakteerilajistoa.

Kuitenkin kaikkien ensimmäisten elämän pioneerien oli ratkaistava monta ongelmaa, suurimpina miten hankkia energiaa ja kopioitua. DNA-molekyylejä pidetään välttämättöminä kopioitumiselle, mutta sen valikoitumiselle siihen tehtävään ei nykyisin tiedetä kunnollista teoriaa. Sen tehtävän uskotaan kuitenkin olleen aluksi toissijainen, ja sitä edeltäneen RNA-maailman, missä tapahtui proteiinisynteesiä, ja josta puuttui DNA-välitteisen proteiinisynteesin tehokkuus.

Yksilön kehitys ja elinten alkuperä

Kun monisoluinen eliö kehittyy munasolusta, alkaa ennen pitkää kehittyä erityyppisiä kudoksia ja muodostua elimiä. Prosessi on monivaiheinen ja peräkkäiset vaiheet ovat geenien ohjaamia.

Eri eläimillä voi olla hyvin samannäköisiä elimiä. Esimerkiksi hyönteisillä ja linnuilla on siivet, delfiineillä, pingviineillä ja kaloilla on evät, jne. Toisaalta eri eläinlajeilla voi olla hyvinkin erinäköiset elimet, kuten evät, siivet ja kädet, joilla voi erilaisuudesta huolimatta olla yhteinen alkuperä.

Samannäköisyys ja sama toiminnallinen funktio eivät välttämättä merkitse samaa evolutiivista historiaa. Jos samanlaisilla ja samaa toimintaa suorittavilla eläimillä ei ole samaa kehityksellistä (embryologista) taustaa, kyse on analogisista elimistä. Hyönteisten ja lintujen siivet tai nisäkkäiden ja mustekalojen silmät ovat analogisia elimiä.

Kenties populaarein räikeästi yksinkertaistettu väite evoluutionteorian puolesta on, että lajin vanha kehityspolku näyttäytyy ainakin osittain jokaisen yksilön alkionkehityksessä. Ks. pääartikkeli rekapitulaatioteoria.

Evoluutioteorian pohjalta otaksuttiin aikoinaan, että esim. eliön fenotyypin homologiasta seuraa myös homologia yksilökehityksessä sekä geenitasolla. Vastaavasti analogian tapauksessa homologiaa ei otaksuttu ilmenevän yksilönkehityksessä taikka geenitasolle. Sittemmin molemmat väitteet ovat joutuneet kyseenalaisiksi. Tarkempi anaalysi kuitenkin paljastaa että esim. homologiset elimet syntyvät yksilönkehityksessä eliöillä eri reittejä pitkin. Analogisten elinten tapauksessa taas on löydetty homologiaa geenitasolla. Esimerkiksi eri eliöiden silmiä on pidetty klassisena esimerkkinä analogisista elimistä. Myöhemmin on kuitenkin havaittu, että näiden analogisten elinten kehitystä ohjaavat samat säätelygeenit.

Ja näin on yleisesti havaittu: mitä enemmän todisteita, että lajit ovat lähellä toisiaan, sitä enemmän löytyy myös elinten homologioita. Evoluution edellyttämä sukulaisuussuhde eli ”yhteinen polveutuminen” on ainoa teoria joka vaatii tätä, ja sen puuttuminen olisi evoluutioteorian kohtalokas vastatodistus.

Mielenkiintoisia ovat myös ns. rudimentaariset eli surkastuneet elimet: ihmisillä muun muassa viisaudenhammas ja umpilisäke. Darwin itse mainitsi Boa-käärmeiden surkastuneet takatassut. Muilla käärmeillä sellaisia löytyy vain alkiovaiheessa eikä enää aikuisyksilössä. Myös linnuilla on alkiovaiheessa hampaiden alkuja (vrt. Archaeopteryx), jotka sitten häviävät.

Teorian synty

Pääartikkeli: Evoluutioteorian historia
Charles Darwin, evoluutioteorian isä.

Ihmisten käsitys evoluutiosta perustuu 250 vuoden tieteelliseen tutkimukseen. Ihmisille ominaista on ollut aina halu selittää ja ymmärtää outoa ja tuntematonta. Alkujaan luonnontieteiden tason ollessa heikkoa heimojen myytit, uskonnolliset ja filosofiset vastaukset tarjosivat ratkaisun lukuisiin ihmisiä askarruttaneisiin kysymyksiin. 1600-luvulla tieteellisen vallankumouksen myötä evolutionismi nosti päätään. Tieteellisen ajattelun kannalta maailmaa ei voitu ajatella enää fyysisten lakien kenttänä, vaan sille piti lisätä historia - ja ennen kaikkea elollisessa maailmassa ajan mittaan tapahtuvat muutokset. Vähitellen evoluutio käsite valjastettiin edustamaan näitä muutoksia. Evolutiivinen ajattelu levisi 1750–1850 biologian lisäksi kielitieteeseen, filosofiaan, sosiologiaan, taloustieteeseen ja muille aloille. Charles Darwinin kirja Lajien synty julkaistiin 1859.

Charles Darwin oli jo opiskellut yliopistossa, mutta hänellä ei ollut vielä luonnontieteellistä koulutusta, joten vuonna 1831 hän lähti maailman ympäri purjehtivan HMS Beagle -aluksen mukaan. Koko matkan tärkein vaihe oli kuukausi Galápagossaarilla, yksinäisellä saariryhmällä Ecuadorista länteen. Siellä hän huomasi, että jokaisella saarella näytti olevan aivan oma peippotyyppinsä. Yhdenkin saaren eri lokeroissa elivät eri peippolajit. Kuitenkin ne olivat selvästi peräisin samasta kannasta.

Se, mitä Darwin matkalla näki, teki hänet vakuuttuneeksi siitä, etteivät lajit säily muuttumattomina, vaan että ne pystyvät mukautumaan uusiin oloihin. Jäljelle jäi vain kysymys, miten muutos tapahtuu.

Vuonna 1838, lokakuun 3. päivänä hän sai äkillisen oivalluksen lueskellessaan Thomas Malthusin teosta väestöjen kasvusta. Malthusin teoksessa väitettiin, että väestö lisääntyy räjähdysmäisesti, ellei mitään esteitä ole. Darwin ajatteli, että syntyvästä ylijäämästä menestyivät ne, joilla oli olosuhteiden kannalta suotuisia muutoksia, ja ne, joilla oli epäsuotuisia muutoksia, hävisivät. Tästä periaatteesta käytetään nimitystä luonnonvalinta. Olosuhteet eli ympäröivä luonto valitsee, mitkä yksilöt jäävät eloon. Olosuhteiden muuttuessa myös laji kehittyy uusien olosuhteiden mukaiseksi.

Juuri, kun Darwin oli saamaisillaan pääteoksensa valmiiksi, ilmeni, että Alfred Russell Wallace oli Malaijien saaristossa tullut samoihin johtopäätöksiin kuin Darwin.

Darwinin pääteos Lajien synty ilmestyi marraskuun 24. päivänä vuonna 1859. 1250 kappaleen painos myytiin loppuun seuraavana päivänä.

Evoluutioteorian historian vaiheita

Pilakuva Charles Darwinista apinana (1871).

Geologeja alkoi jo 1700-luvulla askarruttaa kysymys siitä, mistä sukupuuttoon kuolleiden eläinten jäännökset kallioperässä olivat peräisin. Aluksi tätä yritettiin selittää siten, että nämä eläimet olivat kuolleet vedenpaisumuksessa. Vedenpaisumuskertomukset ovat yleismaailmallisia, ja sellainen löytyy myös Raamatusta. Asiaa mutkisti se, että alemmista kerroksista löytyi ”vedenpaisumusta” edeltäneitä eläimiä, jotka näyttivät edustavan jotenkin alkukantaisempaa kehitysvaihetta.

Maapallon ikälaskelmaa jouduttiin kuitenkin tarkistamaan, siihen lisättiin 80 000 vuotta. Nykyaikaisen geologian isänä tunnettu Charles Lyell osoitti kuitenkin vuonna 1830, että ihminen asui hyvin iäkkäällä planeetalla.

Charles Darwinin teoriat herättivät runsaasti vastustusta heti julkaisunsa jälkeen pudottamalla ihmisen luomakunnan kruunun paikalta muiden eliölajien joukkoon. Ajatus ihmisestä eläimen sukulaisena herätti inhoa, ja lehdissä julkaistiin pilapiirroksia Darwinista apinaserkkujensa kanssa. Toinen ajatus oli, että ihmisistä tulisi julmia ja moraalittomia, koska he ovat periytyneet eläimistä.

Tärkeässä osassa kiistassa kehityksen kannattajien ja luomisen kannattajien välillä oli Charles Darwinin isoisä Erasmus Darwin, joka päätyi siihen lopputulokseen, että kaikki elolliset oliot ovat yhteisen esi-isän jälkeläisiä. Ihmisen hän sijoitti apinoiden sukulaiseksi. Jean-Baptiste Lamarck rakensi Erasmus Darwinin pohjalle ja yritti selittää, että esimerkiksi kirahvin pitkä kaula olisi syntynyt sukupolvia seuranneesta kaulan venyttämisestä. Lamarck oli sitä mieltä, että hankitut ominaisuudet periytyvät. Tämä väite osoitettiin myöhemmin paikkansapitämättömäksi.

Pian löydettiin ensimmäiset esi-ihmisten kallot. Aluksi niiden merkitystä ei kuitenkaan ymmärretty. Kun vuonna 1856 löydettiin ensimmäiset Neandertalin ihmisen luurangot, niiden väitettiin kuuluneen raakalaisille, ja suurin osa luista hävisi. Vuonna 1868 löydettiin Cro-Magnonin ihmisen jäännöksiä.

Johtopäätöksiä

Uuden ajan aatehistoriassa on tapana puhua kahdesta suuresta vallankumouksesta. Ensimmäinen vallankumous oli maakeskisen todellisuuskäsityksen sortuminen. Tähtitieteilijä Kopernikuksen mukaan tätä ensimmäistä vallankumousta, joka tapahtui noin neljäsataa vuotta sitten, kutsutaan kopernikaaniseksi vallankumoukseksi. Toinen mullistus alkoi, kun Darwin osoitti, että ihmiskuntakin on osa luontoa eikä siitä erillinen ilmiö.

Kehitysoppi on yleisesti hyväksytty tieteellinen teoria. Darwinistinen evoluutioteoria on tiedeyhteisön enemmistön näkemys lajien monimuotoisuuden synnystä, erimielisyyttä on lähinnä teorian yksityiskohdista.

Evoluutio ja ympäristö

Evoluutio mielletään monesti jopa miljoonien vuosien prosessiksi. Modernin ajan ilmiö kuitenkin on, että ihminen muokkaa elinympäristöään päivittäin esimerkiksi rakentamalla, puita hakkaamalla, patoammalla, myrkyttämällä, metsästämällä ja kalastamalla. 1900-luvun lopulta lähtien on herätty kysymään, pysyvätkö lajit mukana ihmisen aiheuttamassa nopeassa muutoksessa. Ympäristömuutosta ja eliöiden kykyä vastata siihen, evoluutiota ja luonnonsuojelua sekä ympäristömuutoksen haasteita tutkitaankin aina vain enemmän.

Lähteet

  1. ^ Ernst Mayr - Evoluutio, sivu 37, WSOY, 2003, ISBN 951-0-27897-1
  2. > 2,0 2,1 2,2 2,3 Siegfried Scherer, Reinhard Junker: "VI.13",  Evoluutio – kriittinen analyysi, s. 220,257. Datakirjat, 2000. 951-98558-0-7.
  3. ^ http://www.tiede.fi/uutiset/uutinen.php?id=2597
  4. > 4,0 4,1 Andrzej (Anjay) Elzanowski and Jim Ostell: [1] Last update of the Genetic Codes: April 07, 2008. National Center for Biotechnology Information (NCBI). Viitattu 18.11.2009.
  5. ^ Petter Portin ja Timo Vuorisalo: "Evoluutio teorian todisteet", Evoluutio NYT!: Charles Darwinin juhlaa, s. 67. Kirja-Aurora, 2008. ISBN 978-951-29-3666-3.

Katso myös

Internet

Kirjallisuutta

Malline:Wikiaineisto

  • Dawkins, Richard: Geenin itsekkyys. Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Art House, 1993. (Alkuteos: The Selfish Gene, 1989. Suomennettu 2. laajennetusta laitoksesta.)
  • Dawkins, Richard: Sokea kelloseppä. (Alkuteos: The blind watchmaker, 1986.) Suomentanut Risto Varteva. Porvoo Helsinki Juva: WSOY, 1989. ISBN 951-0-15863-1.
  • Gould, Stephen Jay: Ihmeellinen elämä: Burgessin esiintymä ja historian kulku. Helsinki: Art House, 1991.
  • Laihonen, Pasi & Jukka Salo & Timo Vuorisalo: Evoluutio: Miten elämä kehittyy. Helsinki: Otava, 1986.
  • Mayr, Ernst: Evoluutio. Porvoo: WSOY, 2003.

Aiheesta muualla

Noudettu kohteesta ”https://apowiki.fi/index.php?title=Evoluutioteoria&oldid=2801”