sunnuntai 15. lokakuuta 2017

Mannerliikunnot ja fossiilit

Alfred Wegener

Se huomio, että Atlantin molemmin puolin olevat mantereet tuntuvat sopivan yhteen palapelin tavoin, ei ole uusi. Abraham Ortelius niminen maantieteilijä kiinnitti tähän huomiota jo vuonna 1596 teoksessaan Thesaurus Geographicus. Hän ehdotti, että maanjäristykset ja tulvat olivat repineet Amerikat eroon Euroopasta ja Afrikasta. Myös muut esittivät ajatuksia mannerten liikkeistä ennen 1900-lukua, mutta varsinaisesti mannerliikuntoteorian 'isänä' voidaan pitää Alfred Wegeneriä. Hän esitti teoriansa vuonna 1915 kirjassaan Die Entstehung der Kontinente und Ozeane (Mannerten ja valtamerten alkuperä).
 
Tämä kartta käsittää Gondwana-jättimantereen. Pangaea, 'kaikki maa',
oli vielä laajempi, siihen kuului myös Pohjois-Amerikka ja Euraasia.
Pangea alkoi hajota noin 200 miljoonaa vuotta sitten aivan triaskauden lopussa.
Gondwana alkoi hajota jurakauden keskivaiheilla noin 167 miljoonaa vuotta sitten.

Palapeleissä sopivat yhteen paitsi palasten muodot, myös kuviot. Vastaavasti Wegener etsi merkkejä eri mantereilla olevista yhtenäisistä 'kuvioista', jotka viittaisivat mantereiden olleen joskus yhdessä. Hän huomasi, että Cynognathus-fossiileja oli löydetty sekä Etelä-Amerikasta että Afrikasta. Se oli maaeläin, eikä voitu ajatella sen ylittäneen Atlanttia uimalla. Glossopteris-siemensaniaisen fossiileja löytyi Etelä-Amerikasta, Afrikasta, Intiasta, Australiasta ja jopa Etelämantereelta. Mesosaurusta löytyi Etelä-Amerikasta ja Australiasta. Lystrosauruksen fossiileja löytyi Afrikasta, Intiasta ja Etelämantereelta.  Hän huomasi myös vastaavuuksia geologisissa muodostumissa ja kivilajeissa. Wegenerin teoria siitä, että mantereet olivat joskus olleet yhdessä, selitti havainnot loogisesti. Hänen ajatuksiaan ei kuitenkaan tahdottu hyväksyä, vaan etsittiin toisenlaisia selityksiä - esim. maasiltoja, joita pitkin eläimet olisivat joskus liikkuneet nykyisellä paikallaan olevien mantereiden välillä. Ongelmana oli myös se, että Wegener ei pystynyt ratkaisemaan sitä, miksi ja miten mantereet liikkuivat.
Arthur Holmes

Vuonna 1928 Brittiläinen geologi Arthur Holmes esitti paljolti nykyisenkaltaisen teorian. Hänen mukaansa Maan vaipan virtaukset olivat mantereita siirtelevä voima ja että sekä mantereet, että merenpohja liikkuivat. Teoria sai kuitenkin vielä odottaa hyväksymistään.

1950-luvulta alkaen monet tutkijat tutkivat merenpohjan leviämistä ja maan magneetti­kentän napaisuuden toistuvia käännöksiä. Kun todettiin, että maan magnetismin pitkien aikojen kuluessa tapahtuneet muutokset näkyivät maankuoresssa Atlantin keskiselänteen molemmin puolin, merenpohjan levenemiselle oli saatu vahvistus. Uuden vielä sulassa tilassa olevan merenpohjan noustessa keskiselänteen alueella siihen tallentuu kulloisenkin magneettikentän suunta. Merenpohja siirtyy sitten kauemmaksi laajentumisen jatkuessa ja sen jälkeen muodostuneeseen vielä uudempaan merenpohjaan tallentuu magneettikentän aikanaan käännyttyä erilainen magneettikentän suunta. Myös merenpohjan radiometrisillä iänmäärityksillä ja satelliittien avulla tehdyillä lasermittauksilla sekä GPS-järjestelmän avulla on todettu Atlantin leveneminen ja muut mannerliikunnot. Nykyisin Etelä-Atlantti levenee noin 1,5-2,25 cm/v ja Pohjois-Atlantti 0,95-1,4 cm/v.

Henkilökohtaista

Wegenerin huomioilla on itselleni ollut suuri Raamatun tulkintaan vaikuttava merkitys. Uskoontuloni jälkeen aloin ensin kyseenalaistamaan monia tieteellisiä teorioita. Yritin sovittaa maailmankuvani hyvin kirjaimelliseen tulkintaan Raamatun alkuluvuista. Jossain vaiheessa oli kuitenkin pakko tiedostaa, että liiallinen kirjaimellisuus johtaa mahdottomuuksiin ja jopa ristiriitoihin eri tekstinkohtien välillä.  Aloin taas miettiä tarkemmin tieteellisiä käsityksiä ja perusteluita maapallon ja elämän suurelle iälle. Mannerliikuntojen ja fossiilien yhteistodistus oli yksinkertaisuudessaan ja vakuuttavuudessaan eräs niistä asioista, joka sai minut katsomaan tosiasioita silmiin. Tämä oli kyllä kipeä prosessi, se täytyy tunnustaa - vaikka oli kyse vain raamatuntulkinnan muuttumisesta, ei kristillisen uskon menettämisestä.

Atlantti on kapeimmalta kohdaltaan ainakin 2500 km:n levyinen. Jos levenemisvauhdiksi otetaan 2.5 cm vuodessa, tuon levyisen alueen muodostumiseen menee 100 miljoonaa vuotta. Tämä karkeakin laskutapa antaa jonkinlaisen suuruusluokan. Levenemisnopeus on tietysti voinut vaihdella, mutta monet seikat todistavat, että Atlantti ei ole voinut muodostua nopeasti, esimerkiksi yhden luonnonmullistuksen seurauksena.

Esimerkiksi Cynognathuksen fossiilien löytymisen eri mantereilta selittää muinainen maayhteys näiden alueiden välillä. Laji on periaatteessa tietysti voinut jatkaa elämäänsä eri mantereilla yhteyden katkeamisen jälkeenkin, mutta jossain vaiheessa lajin historiaa yhteys on ollut. Ja siitä pitää olla kauan, miljoonia vuosia, koska mannerliikunnot ovat hitaita. Siis jo niin kauan sitten oli elämää... Jostain syystä tämä maalaisjärkinen päättely on ollut minulle vakuuttava, vaikka se onkin melko suurpiirteinen. Onhan toki muinaisten fossiilien ikä saatu tarkemmillakin menetelmillä selvitettyä, vaikkei se aina helppoa olekaan. Esimerkkinä voisi mainita tilanteen, jossa fossiilin ylä- ja alapuolella on vulkaanisia kerrostumia. Silloin voidaan hyvin käyttää radioaktiiviseen hajoamiseen perustuvia mittausmenetelmiä mainittuihin kerrostumiin. Lisävahvistusta saadaan siitä, että monet eri riippumattomat mittausmenetelmät tukevat toisiaan.

Cynognathusin kallo Museum Mensch und Naturissa. (Kuva Wikimedia ).
Cynognathus oli hieman koiraa muistuttava lihansyöjä. Kallon
pituus on noin 30–45 cm. Kulmahammas on suuri ja alaleuan muoto
mahdollistaa leukojen suuren avautumisen. Eläimellä oli kallon
rakenteesta päätellen suuret leukalihakset ja täten suuri puruvoima.
Fossiilit kertovat myös, että jo paljon ennen ihmistä ekosysteemi olemassaolon taisteluineen on ollut samantapainen kuin nyt, saalistajineen ja saalistettavineen. Esimerkiksi Cynognathus ja Mesosaurus olivat lihansyöjiä. Lystrosaurus oli kasvinsyöjä.


(Kun Raamattua tutkiva ihminen pohtii tieteellisen maailmankuvan mukaista näkemystä elämän pitkästä historiasta, yksi ensimmäisistä mieleennousevista kysymyksistä saattaa olla: "Eikö Raamattu opeta, että kaikki kuolema tuli maailmaan vasta syntiinlankeemuksen seurauksena?". Tähän liittyen kokosin joitain ajatuksia toiseen blogiartikkeliin.)


Lähteitä ja luettavaa:
Wikipedia, Alfred Wegener
Wikipedia, Mannerliikunnot
Kåre Kullerud, Laattatektoniikka (!)
Wikipedia, Pangaea
Wikipedia, Gondwana
Dating dinosaurs and other fossils
Radiometric Dating, A Christian Perspective
Wikipedia, LAGEOS
GPS - measuring Plate Motion



lauantai 23. syyskuuta 2017

Ihmisen evoluution tutkimuksesta

Opiskelumielessä kokosin tähän artikkeliin jonkinlaisen tiivistelmän nykyisistä ihmisen evoluutiota koskevista tieteellisistä käsityksistä. (Toivottavasti ei tullut vääristeltyä, nämä ovat aika monimutkaisia asioita ja netissä on hieman erilaistakin tietoa joistakin kohdista). Tämä on tavallaan jatkoa tutkisteluille, joihin Mikko Louhivuori johdatteli meitä osallistujia blogissaan Homo erectus.

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.

Turkana Boy
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.

Vuonna 1984 Turkana-järven läheltä Keniasta löytyi lähes kokonainen luuranko, joka on saanut nimen 'Turkana Boy'. Se on luokiteltu H. erectukseksi tai ergasteriksi ja ajoitettu välille 1.5 -1.6 mvs.

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, vaan nämä löydökset luokitellaan esim. 'myöhäiseksi Homo erectukseksi' tai 'arkaaiseksi Homo sapiensiksi'.

Tätä kirjoitettaessa Homo sapiensin 'alku' saattaa olla siirtymässä taaksepäin aiemmin arvioidusta 200 000 vuodesta. Tutkijat aloittivat uudelleen etsinnät 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 ja haluavat siksi kritisoida voimakkaastikin tieteellisiä käsityksiä. Toinen ryhmä kristittyjä pitää arvossa tiedettä ja ajattelee, että on kyse lähinnä raamatuntulkinnasta. He katsovat, että Raamattu ja tiede eivät ole ristiriidassa silloin kun tieteeseen ei liitetä siihen kuulumattomia kannanottoja Jumalan olemassaolosta. Tämäntyyppistä näkemystä itsekin kannatan. On kuitenkin myönnettävä, että syntyy kysymyksiä, joihin ei ole helppo vastata. Miten on ymmärrettävä syntiinlankeemus? Entä ihmisen ainutlaatuisuus, 'Jumalan kuva' meissä? Muutamia linkkejä näistä pohdinnoista:

Areiopagi, Neljä näkemystä siitä, oliko Aadam oikeasti olemassa
BioLogos, Were Adam and Eve historical figures?
J. Richard Middleton, Humans as Imago Dei and the Evolution of Homo Sapiens
Denis Alexander, Genetics, Theology, and Adam as a Historical Person - Blog Series
Karl Barth says Yes to Creation and Evolution
John Walton ja Aadam
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!