tiistai 12. syyskuuta 2017

Ihmisen evoluution tutkimuksesta

Ja Jumala sanoi: "Tehkäämme ihminen kuvaksemme, kaltaiseksemme; ja vallitkoot he meren kalat ja taivaan linnut ja karjaeläimet ja koko maan ja kaikki matelijat, jotka maassa matelevat".  (1. Moos. 1:26)

Opiskelumielessä kokosin tähän artikkeliin jonkinlaisen tiivistelmän nykyisistä ihmisen evoluutiota koskevista tieteellisistä käsityksistä. (Toivottavasti ei tullut vääristeltyä, asiat ovat aika monimutkaisia ja netissä on myös vähän erilaistakin tietoa joistakin kohdista).

Homo habilis -kallo Olduvaista ja sen perusteella tehtyjä arvioita ulkonäöstä.
Kuva Wikimedia
Varhainen Homo-sukuun sijoitettu laji on Homo habilis, eli käteväihminen. Löydöksiä on tehty ajalta 2.5 -1.8 mvs. Lajin aivotilavuus vaihteli välillä 550 cm³  - vajaa 700 cm³. (Nykyihmisen aivotilavuus on keskimäärin noin 1400  cm³).  Se oli lyhyt  (100-135 cm) ja kädet olivat muuhun ruumiiseen verrattuna pidemmät kuin nykyihmisellä.  Kaikki tutkijat eivät ole halunneet sijoittaa tätä lajia Homo sukuun, vaan luokittelevat sen Australopithecukseksi, etelänapinaksi.

Olduvain kulttuuria edustava työkalu
(Kuva Wikimedia)
Homo habilis osasi valmistaa alkeellisia työkaluja (kuten myös ilmeisesti jotkut Australopitecukset). Ne ovat kiviä, joista oli isketty pois muutamia kivensiruja jolloin niihin syntyi teräviä reunoja. Näitä saatettiin käyttää esim. eläinten nahkojen leikkuuseen, ruhojen paloitteluun ym. Tätä 2,6 miljoonaa vuotta sitten syntynyttä alkukulttuuria sanotaan Olduvain kulttuuriksi.

Oikein kunnon paksukalloinen ja matalaotsainen H. erectus oli
tämä etiopian Dakasta v. 1997 löydetty yksilö, ajoitettu noin
1 milj. 
vuoden ikäiseksi.  (Kuva Wikimedia)
Yksimielisesti Homo-sukuun sijoitetaan Homo ergaster (afrikanihminen, 1.9–1.3 milj. vuotta sitten) ja H. erectus (pystyihminen, ainakin 1.65 milj – 50 000 vuotta sitten). Ergaster-löydösten aivotilavuus vaihtelee välillä 700 - 900 cm³, erectuksen välillä 850 - 1100 cm³. Ergaster-löytöjä on tehty Afrikasta. Ensimmäiset erectus-löydöt tehtiin Aasiasta, mutta myöhemmin niitä niitä on löytynyt myös Afrikasta. Erectus oli 145 - 185 cm pituudeltaan.

On käyty paljon keskustelua siitä, pitäisikö H. erectusta ja ergasteria pitää saman lajin alalajeina vai erillisinä ja onko erectus nykyihmisen esi-isä vai kehityksen aasialainen sivupolku. Vanhemman lajin tai alalajin, ergasterin, alkuperään liittyy myös avoimia kysymyksiä. Ergaster on saattanut polveutua habiliksesta, mutta koska ne elivät osittain samaan aikaan, voitaisiin ajatella myös, että ne ovat polveutuneet yhteisestä kantamuodosta.

Acheul-käsikirves (Kuva Wikimedia)
Jo Homo ergaster/erectus lajiin liitetään Olduvain kulttuuria kehittyneempi Acheulin kulttuuri, joka vallitsi noin 1,7 miljoonaa – 100 000 vuotta sitten. Kulttuuriin liittyvät pisaran tai päärynän muotoiseksi lohkotut käsikirveet, joissa oli molemmilla puolilla terävä reuna. Myös heidelberginihminen käytti tämäntyyppisiä työkaluja.

Malli heidelberginihmisestä, Homo heidelbergensis
(Kuva Wikimedia)
Heidelberginihmisen uskotaan yleisimmin kehittyneen afrikkalaisesta edeltäjästä (Homo erectus/ergaster) 700 000–600 000 vs leviten Eurooppaan ja Aasiaan. On kuitenkin myös mahdollista, että se kehittyi Euroopassa ja Pohjois-Afrikassa euroopanihmisestä (Homo antecessor) ja levisi sieltä Afrikkaan ja Aasiaan. Erään näkemyksen mukaan heidel­bergin­ihmisestä kehittyi Euroopassa neander­talin­ihminen, Aasiassa denisovan­ihminen ja Afrikassa nykyihminen. Heidelbergin­ihmisen aivotilavuus oli lähes nykyihmisen luokkaa, keskimäärin 1250 cm³. Kulmakaaret olivat voimakkaat.

Kaikki tutkijat eivät halua puhua heidelberginihmisestä omana lajinaan. Joidenkin mielestä näitä löydöksiä voidaan pitää 'myöhäisenä Homo erectuksena', joidenkin mielestä taas 'arkaaisena Homo sapiensina'.

Tätä kirjoitettaessa Homo sapiensin 'alku' saattaa olla siirtymässä taaksepäin aiemmin arvioidusta 200 000 vuodesta. Tutkijat aloittivat uudelleen tutkimukset Jebel Irhoud nimisessä luolassa Marokossa, josta oli aiemmin löytynyt neandertalilaisena pidetty kallo. He löysivät paikalta lisää fossiileja ainakin viidestä yksilöstä sekä työkaluja ja merkkejä tulen kontrolloidusta käytöstä. Uudessa paikalta löytyneessä osittain säilyneessä kallossa oli erityistä se, että kasvot olivat jo litteät ja kulmakaaret pienentyneet - se oli siltä osin Homo sapiensin tyyppinen. Aivokoppa oli kuitenkin pitkänomaisesti taaksepäin suuntautuva, kuten vanhemmilla Homo-suvun lajeilla. Tutkijatiimi on sitä mieltä, että kyseessä on varhainen Homo sapiens. Uudet ajoitukset antavat virhemarginaalin huomioiden löydösten iäksi 280 000 - 350 000 vuotta. Löytö saattaa osoittaa, että Homo sapiens ei saanutkaan alkuaan itäisessä Afrikassa 200 000 vuotta sitten vaan oli jo 100 000 vuotta aiemmin levinnyt eri puolille mannerta.

Alla kaksi varsin mielenkiintoista kaaviota ihmisen evoluutiosta (Wikipedian Homo erectus artikkelista). Ensimmäisessä (Stringer) erectusta ja ergasteria ei eroteta, vaan Homo erectuksesta linja johtaa heidelberginihmisen kautta Homo sapiensiin. Toisessa (Reed ym.) erectus on pelkästään ergasterista lähtenyt aasialainen 'sivupolku' eikä heidelberginihmistä mainita. Sensijaan manitaan joitain muita välivaiheita ergasterin ja sapiensin välillä, kuten Homo rhodesiensis (jonka monet nykyisin luokittelevat heidelberginihmisten ryhmään):

C. Stringerin 2012 esittämä malli. Pystyakselilla miljoonat vuodet.
Vaaka-akselilla maantieteellinen leviäminen
David L. Reedin ym. 2004 esittämä malli


Linkkejä:

Wikipedia, Homo erectus
Archaeology, The First Spears


Jotkut saattavat kokea luonnontieteen ja erityisesti ylläkuvatut ihmisen kehitystä koskevat näkemykset uhkaksi kristilliselle uskolle ja Raamatun luotettavuudelle. On kuitenkin paljon kristittyjä, jotka eivät ajattele näin. Tästä pari artikkelia:

Robin Collinsin historiallis-ideaalinen näkemys Aadamista ja Eevasta

torstai 12. tammikuuta 2017

Teistinen evoluutio ja ID, keskustelu

Keskustelut tieteen ja uskon suhteesta eivät aina ole varsinaisesti keskusteluja, vaan kaikki vaan pyrkivät horjumattomasti edustamaan omaa kantaansa, eivätkä kuuntele toisia. Siksi ajattelin kirjoittaa kuvitellun keskustelun. Tässä on tosin vain kaksi suhteellisen lähellä toisiaan olevaa keskustelijaa. Kumpikaan näistä ei edusta ketään tuntemaani henkilöä, eikä myöskään itseäni, vaikka olen ehkä käyttänyt joitain argumentteja jossain. Keskustelun aiheena on luominen ja evoluutio.

Keskustelijat ovat Teppo ja Ilkka. Teppo nimittää itseään lähinnä teistisen evoluution kannattajaksi. Ilkka taas samaistuu mieluummin Intelligent Design -leiriin. Ilkka on kuitenkin leirissään sen laidan edustaja, joka tulee lähelle teististä evoluutiota.

Teppo: Kiva, että kutsuit juttelemaan kahvikupposen ääressä. No niin, otetaan ensin ihan perusasiat. Uskotko Ilkka sinä, että tieteen käsitys maapallon ja elämän iästä on ainakin suurinpiirtein oikea?

Ilkka: Toki uskon. Kyllähän nuo iänmääritysmenetelmät ovat hyvin pitkälle luotettavia, vaikka joissain erikoistapauksissa eivät oikein aina toimi. Onhan se ymmärrettävää, että on monenlaisia olosuhteita ja mullistuksia, jotka voivat sotkea muuten selvää systeemiä.

Teppo: No entä uskotko lajien polveutumiseen toinen toisistaan?

Ilkka: Kyllä minä siihenkin voin uskoa. Muuten Jumalan olisi pitänyt luoda aina uudestaan ja uudestaan erillisiä lajeja vuosimiljoonien aikana.

Teppo: Niin, ja lajien olisi pitänyt olla täysin valmiita ja osaavia, jos puhutaan eläimistä. Ei olisi ollut 'emoa' kasvattamassa ja kouluttamassa. Montako yksilöä sitäpaitsi kustakin lajista olisi pitänyt kerralla luoda? Kaksiko? Entä jos toinen olisi joutunut 'parempiin suihin' heti alussa ja suvullinen laji olisi kyseessä? Varmuuden vuoksi tusina kerralla? Ei oikein uskottavaa...

Ilkka: Mutta en kuitenkaan usko evoluution toimivuuteen ilman Jumalan asioihin puuttumista.

Teppo: Ahaa, minkälaista näkemystä sitten edustat?

Ilkka: Ajattelen, että Jumala on tehnyt noita luomistöitään geenitasolla. Aina kun on tarvittu jokin radikaalimpi uusi keksintö, Jumala on vähän siirrellyt geenien palikoita tai tehnyt uusia, niin että uusi linja lähtee liikkeelle. Muutosten on täytynyt olla vähittäisiä useimmissa tapauksissa, eiväthän jälkeläiset voi erota vanhemmistaan paljon (ehkä joskus sekin käy). Mutta toisaalta myös sopivan suuria uusien keksintöjen kohdalla, koska kaikista puolivalmiista jutusta ei ole hyötyä luonnonvalinnan kannalta. Uskon kyllä luonnonmukaiseen mikroevoluutioon ja luonnonvalinta on tärkeä osa kehityksen prosessia.

Teppo: Jaa jaa. En kyllä oikein lähtisi tuohon kelkkaan. Minusta on luontevampi ajatella, että Jumala on antanut elämälle itselleen ikäänkuin mahdollisuuden kehitykseen. Hän on luonut kaiken niin hienosti, että evoluutio toimii luonnollisella tavalla, niin ihmeellinen prosessi kuin se onkin.

Ilkka: Etkö sitten anna mitään virkaa Jumalalle evoluution käynnistyttyä, kaikkialla läsnä olevana Henkenä, asioiden ohjaajana?

Teppo: Kyllä toisaalta annankin. Mutta en tekisi hänestä pikkuasioiden näpertelijää. Ajattelepa nyt, jos Jumala on jokaisen muutoksen erikseen 'askarrellut', mihin se johtaa. Tiedätkö esim. sen sienilajin, joka pesiytyy muurahaisen aivoihin ja saa sen käyttäytymään haluamallaan tavalla? Muurahainen kiipeää korkealle oksistoon sienen ohjaamana ja kuolee sinne. Siten sieni pääsee haluamalleen kasvupaikalle ja voi sieltä levitellä itiöitään kasvettuaan ulos muurahaisen päästä. Jos Jumala on tällaisenkin yksityiskohdan erikseen luonut, niin minua ainakin vähän puistattaa. Mutta sensijaan jos ajatellaan, että Jumala on luonut tällaisen vapaan prosessin, evoluution, omine lakeineen - ei tunnu niin pahalta. Joskus se aikaansaa vähän kummia juttuja, mutta ennenkaikkea valtavasti hienoja asioita. Onhan muitakin luonnonilmiöitä, jotka aiheuttavat ikäviä asioita. Mannerliikunnot aiheuttavat maanjäristyksiä. Olosuhteiden muuttuessa eliölajeja voi kuolla sukupuuttoon jne. Jumalan maapallo tämä kuitenkin on. Ja hieno elämän tyyssija ikävistäkin asioista huolimatta.

Ilkka: Tuohon on kyllä vaikea vastata. Mutta toisaalta tuntuu, että evoluutio ei voi toimia ilman Jumalan apua. Miten ihmeessä luonnollinen satunnaisista mutaatioista käynnistyvä prosessi voisi saada aikaan kaiken tämän ihmeellisen. Ajatellaan vaikka ensimmäistä elävää solua, miten monimutkainen se on. Mitä on elämä? Ja sitten kaikki evoluution aikana syntyneet uudet keksinnöt, esim. näköaisti ja muut aistit, erilaiset ruumiinrakenteet ja elimet. Ja kummallisin juttu kaikista: eliöiden ymmärrys, järki, mahdollinen tietoisuus. Ne vaan tuntuvat ymmärtävän yhtä ja toista jo ihan pikkueliöiden tasolla. Eikö siellä ole tarvittu Jumalan ihmeitä myös ensimmäisen solun luomisen jälkeen?

Teppo: Totta kyllä, on niin ihmeellisiä juttuja, että hiljaiseksi vetää. Vaikea on mennä rintaäänellä kiistämään, etteikö Jumala vaikuttaisi matkan varrella. Mutta tuollainen toistuva yksityiskohtien erillinen ihmeenomainen luominen ei oikein minusta sovi kuvaan.

Ilkka: Kyllä minunkin täytyy myöntää, että luonnossa on sellaista, johon luonnomukainen vapaa evoluutioprosessi tuntuisi sopivan paremmin. Kuitenkaan en osaa uskoa pelkkiin luonnonlakeihin, on tämä niin ihmeellistä.

Teppo: Emme ole kuitenkaan kaukana toisistamme. Erimielisyydet taitavat mennä sellaiselle alueelle, joka on aika lailla hämärän peitossa. Harmi, kun pitää nyt lähteä imuroimaan, vaimolle lupasin. Kiitos Ilkka keskustelusta, jatketaan toiste.

Ilkka: Kiitos itsellesi, siunausta!

sunnuntai 18. joulukuuta 2016

Nahkasiivillä ilmojen teille

Coelurosauravus (Kuva Wikimedia)
Varhaisin tunnettu selkärankainen, jolla oli liitämiseen sopivia raken­teita, oli Coelurosauravus. Ne elivät permikauden loppupuolella, noin 260-251 mvs. Ne olivat noin 40 cm pituisia. Kallo oli terävänokkainen ja päälaella oli sahalaitainen harja.

Näillä matelijoilla oli hyvin erikoiset liitämiseen soveltuvat siivet. Ne rakentuivat suoraan nahasta kasvavien ohuiden luiden varaan. Näillä luilla ei ollut siis yhteyttä sen varsinaiseen luurankoon. Tämänkaltainen siipien rakenne on hyvin ainutlaatuinen. Niinpä ensimmäiset fossiilit tulkittiin ymmärrettävästi väärin - luultiin, että matelijan luurangon päälle oli sattumalta joutunut jonkin kalan luuranko ja nuo siipiä tukevat ohuet luut liittyivät kalan eviin.

Icarosaurus (Kuva Wikimedia)
Icarosaurus tunnetaan noin 228 mv ikäisestä fossiilista, joka on löydetty New Jerseystä, USA:sta. Siis triaskauden loppupuoliskolta. Sillä oli ulkoisesti katsoen samantapaiset 'siivet', kuin Coelurosauravuksella. Icarosauruksella siipiä tukevat luuut olivat kuitenkin pidentyneitä, osittain vaakasuoraan kasvaneita kylkiluita. Kallosta lonkkaan mitattuna sen pituus oli noin 10 cm. Vastaavaa rakennetta esiintyy nykyäänkin Draco-suvun liskoilla, joita kutsutaan 'lentäviksi lohikäärmeiksi'.

Sharovipteryx (Kuva Wikimedia)
Sharovipteryx mirabilis tunnetaan yhdestä Kirgisiasta löytyneestä fossiilista, joka on ajoitettu noin 225 mv ikäiseksi.

Sen liitopinta oli pitkien takajalkojen ja hännän välissä oleva ihokalvo. Mahdollisesti pienempi kalvopinta oli myös etujalkojen yhteydessä, helpottaen ohjausta (fossiilin tämä osa on vaurioitunut). Se saattoi liitäessään muistuttaa deltasiipistä lentokonetta. Tosin ei olla varmoja, missä asennossa se piti raajojaan liitäessään. Tällaista 'takajalkasiipeä' ei tunneta miltään muulta lajilta. Kooltaan tämä merkillinen liiitelijä oli noin 20 cm.

Etujalkojen avulla liikuteltavat siivet osoittautuivat kuitenkin hyödyllisemmäksi ratkaisuksi kuin edelläkuvatut - sen osoittaa triaskauden lopulta (228 mvs) liitukauden loppuun (eli dinosaurusten häviämiseen 66 mvs) asti eläneiden lentoliskojen eli pterosaurien suuri menestys. Fossiileja on löytynyt tuhansia, kaikilta mantereilta. Ne olivat ensimmäisiä varsinaisesti lentäviä, eli lihasvoiman avulla ilmassa pysytteleviä selkärankaisia.

Lentoliskojen polveutumishistoria on toistaiseksi hämärän peitossa. Eniten kannatusta on ilmeisesti nykyään luokitteluilla, joidenka mukaan ne kuuluvat Arkosaureihin, samaan ryhmään krokotiilien, dinosaurusten ja lintujen sekä niiden muinaisten edeltäjien kanssa. Toisten näkemysten mukaan ne ovat erkaantuneet jo aiemmin omaksi haarakseen. Epäselvyys johtuu siitä, että ratkaisevaa välimuotofossiilia ei ole vielä löydetty.

Liitukaudella eläneiden Pteranodon -lentoliskojen siipien kärkiväli oli jopa 9 metriä  (Nobu Tamura)
Lentoliskojen siivet muodostuivat nahasta ja muista kudoksista ja kiinnittyivät eturaajoihin ja erittäin pitkään neljänteen sormeen ulottuen ruumiin sivuille ja nilkkoihin. Niillä oli painoa vähentävät ontot luut luten linnuilla ja kölimäinen rintalasta lentämisessä tarvittavien vahvojen lihasten kiinnittymistä varten. Koko vaihteli varpusen kokoisesta jättilajeihin, joiden siipien kärkiväli oli jopa 12 metriä. Suurimmat lajit elivät liitukaudella, jolloin myös linnut alkoivat kilpailla elintilasta niiden kanssa.

Varhaisilla lajeilla oli leuoissa hampaat, 'häntä' oli pitkä ja kaula lyhyt. Myöhemmin rinnalle ilmentyi uudentyyppisiä lentoliskoja, joiden kaula oli pitkä, häntä lyhentynyt ja osalla myös hampaaton nokka. Ainakin osalla lentoliskoista oli karvapeite, joka oli kuitenkin erilaista kuin nisäkkäiden karvat. Karvapeite viittaa mahdolliseen tasalämpöisyyteen.
 
Quetzalcoatlus northropi oli kaikkien aikojen suurimpia lentäviä selkärankaisia.
Tässä se on kuvattuna liikkumassa maalla neljällä jalalla. (Kuva Wikimedia)
Paljon erilaisia teorioita on esitetty siitä, miten lento­liskot liikkuivat maalla. On puhuttu ryömimi­sestä tai kah­della jalalla tai nel­jällä jalalla liikku­misesta. Viime­mai­nittu teoria on nykyään suurim­massa suosiossa ja sitä tukevat fossi­loitu­neet jalanjäljet.

Jonkin verran lento­liskojen muniakin on löydetty ja ne näyttävät olleen pehmeä­kuorisia, kuten muillakin matelijoilla.

Eräästä munasta on löytynyt jäseniltään täysin kehittynyt alkio. On myös löydetty hyvin nuorten yksilöiden fossiileja, jotka on 'valmiutensa' vuoksi määritelty erehdyksessä ensin omiksi lajeikseen. Siksi arvellaankin, että lentoliskot eivät olleet kuoriutumisen jälkeen riippuvaisia vanhemmistaan ainakaan pitkään ja varttuivat täyteen kokoonsa lentokykyisinä, hankkien itse oman ravintonsa.


Eudimorphodon ranzii, triaskauden 
lopulta (Nobu Tamura)
Dimorphodon, varhainen jurakausi, luurangon 
rekonstruktio. (Kuva Wikimedia)
Pterodactylus, myöhäinen jurakausi
(Kuva Wikimedia)
Ningchengopterus, varhainen
liitukausi (Kuva Wikimedia)

Osalla lajeista oli päälaella näyttävä 'harja'. Leukojen tai 'nokan' rakenne vaihteli suuresti. Värit
ovat varmaankin enimmäkseen taiteilijan mielikuvitusta, mutta komeilla harjoilla on voinut olla
parinvalintaan liittyvä merkitys ja miksei siis värejäkin ollut. Suurimmat koristukset oli nimittäin
täysikasvuisilla uroksilla. Naaraillakin niitä saattoi olla, mutta pienempiä. (Kuva Wikimedia)

Lähteitä:

Wikipedia, Coelurosauravus
LiveScience, First Delta-Wing fighter was a reptile
Wikipedia, Pterosaur
Wikipedia, List of Pterosaur genera
UCMP, Pterosaurian flight
Pterosaur.net
Prehistoric Wildlife, Pterosaurs - An overview
Palaeontology online, Fossil Focus: Pterosaurs
National Geographic, Pterosaurs - Lords of the Ancient Skies