Darwin tänään

Darwin matkusti viiden vuoden ajan Beagle-laivalla keräten valtavasti havaintoja kasveista ja eläimistä. Seuraavat parikymmentä vuotta hän käytti havaintojen analysoimiseen ja teoriansa muodostamiseen.

Darwin-seuran varapuheenjohtaja Virpi Kauko esitelmöi syksyn suuressa Darwin-symposiossa aiheesta ”Darwin tänään”. Alustus oli samalla kiehtova historiallinen matka maineikkaan luonnontieteilijän löytöjen pariin. Darwinin juhlavuonna onkin syytä tarkastella sekä kerrata hänen evoluutioteoriaansa – ei vähiten teoriaa kohtaan harrastettujen hyökkäysten takia. Myös Suomessa näitä hyökkäyksiä esiintyy enenevässä määrin, kuten tämäkin Skeptikon numero osoittaa.

Charles Darwinin syntymästä on kulunut 200 vuotta ja hänen kuuluisan teoksensa Lajien synty ilmestymisestä 150 vuotta. - Hänen ajatuksensa ovat yhä ajankohtaisia, Kauko totesi heti alussa.

Nuorena Darwin matkusti viiden vuoden ajan Beagle-laivalla keräten valtavasti havaintoja kasveista ja eläimistä.

• Seuraavat parikymmentä vuotta hän käytti havaintojen analysoimiseen ja teoriansa muodostamiseen, alustaja kertoi.

Teoriansa Darwin julkaisi viimein Lajien synty -kirjassaan.

Galápagos-saaret Darwinin Erityisen Mielenkiinnon Kohteena

Darwin-seuran varapuheenjohtaja esitteli luonnontieteilijän matkoja eri puolilla maailmaa.

• Maailmankolkka, joka oli erityisen tärkeä

Darwinille ja vaikutti paljon hänen ajatteluunsa, oli Galápagos-saaret, Kauko valotti.

Tämä pieni tulivuorisaariryhmä Tyynessä meressä, 1000 kilometriä Ecuadorin rannikolta länteen, kiehtoi Darwinia erikoislaatuisen luontonsa takia.

• Jokaisella saarella on oma versionsa matkijalinnuista, sirkuista, jättiläiskilpikonnista ja monista muista eläimistä.

Hän havainnollisti lajien erilaisuutta esittämällä kuvan Etelä-Amerikan mantereella varsin runsaslukuisana elävästä vihreästä leguaanista. Galápagos-saarilla on kahdenlaisia samannäköisiä liskoja, maaleguaani ja merileguaani.

• Ilmeisesti on käynyt niin, että syystä tai toisesta vihreä leguaani on ajelehtinut meren yli ja päätynyt saarelle. Siellä se on joutunut sopeutumaan uudenlaiseen ympäristöön, Kauko pohti.

Galápagos-saaret ovat hyvin karut, eikä niillä juuri ole niin vehreää kasvillisuutta kuin mantereella. Maaleguaani on jäänyt maaeläimeksi, joka syö lähinnä kaktuksia. Merileguaani puolestaan on vallannut aivan uuden elinympäristön. Se syö merilevää, sukeltaen ruokansa perässä.

Luonnonvalinta Pähkinänkuoressa

Ihmiset ovat ammoisista ajoista huomanneet, että jälkeläiset muistuttavat vanhempiaan enemmän kuin muita lajitovereitaan. Eli ominaisuudet periytyvät sukupolvelta toiselle.

Eläintenkasvattajat ja kasvinjalostajat ovat vuosituhansien ajan valinneet tiettyjä, toivottuja ominaisuuksia kantavia yksilöitä sukua jatkamaan: nopeita hevosia, tottelevaisia koiria, hallankestäviä viljoja, maukkaita hedelmiä ja niin edelleen. Luonnollisten variaatioiden ohella myös jalostusperinne innoitti Darwinia pohtimaan rotujen ja lajien syntyä.

• Darwinin luonnonvalinnan teoria pähkinänkuoressa kuuluu: Populaatiossa on aina muuntelua; toisin sanoen lajin yksilöt ovat aina erilaisia. Ominaisuudet periytyvät vanhemmilta jälkeläisille. Jotkut saavat enemmän jälkeläisiä kuin toiset. Siihen, miten yksilö menestyy lisääntymisen kannalta parhaiten, vaikuttaa paitsi yksilön ominaisuudet myös elinympäristö, Kauko esitti.

Ympäristöstä riippuu, mitkä ominaisuudet ovat hyödyksi ja mitkä haitaksi. Tietysti myös resurssien rajallisuus rajoittaa lisääntymistä.

• Näistä havainnoista seuraa, että lisääntymismenestystä edistävät ominaisuudet lisääntyvät populaatiossa sukupolvien myötä, kun taas haitalliset ominaisuudet karsiutuvat. Eli lajit sopeutuvat ympäristöihinsä. Myös olosuhteet muuttuvat. Jos ei muuten niin siksikin, että lajit muuttuvat, esitelmöijä täydensi.

Ympäristöön tietenkin kuuluvat myös oman lajin muut yksilöt ja samassa ympäristössä elävät toiset lajit.

• Se, että eliölajit ylipäänsä luonnonlakien vaikutuksesta muuttuvat – evoluutio – ei ollut Darwinin aikanakaan uusi ajatus. Se, mikä oli uutta, oli hyvin perusteltu mekanismi, jolla evoluutiota tapahtuu. Tämä mekanismi on siis luonnonvalinta, Kauko kertasi.

Historiallisia Hahmoja Ja Muita Evoluutiomekanismeja

Darwinin ohella Alfred Russel Wallace päätyi samoihin aikoihin samanlaisiin ajatuksiin. Pari sukupolvea ennen Darwinia vaikutti Jean- Baptiste Lamarck. Hänen mukaansa ympäristö suoraan muokkasi tarpeen mukaan eliöiden ominaisuuksia. Eli kovassa käytössä olleet elimet vahvistuivat ja käyttämättömät surkastuivat.

• Lamarckin teoriasta klassinen esimerkki on kirahvin kaula. Kirahvi joutuu kurkottelemaan korkealle puuhun ja kaula venyy. Sitten tämä venynyt kaula jollakin tavalla periytyy jälkeläisille, esitelmöijä kuvaili.

Lamarckin vaihtoehtoinen evoluutiomekanismi ei ole suoranaisesti ristiriidassa luonnonvalinnan kanssa eikä Darwin sitä kumonnut, kuten joskus näkee väitettävän. Kauko jatkoi, että evoluutiota voi tapahtua useilla eri mekanismeilla ja niin sitä tapahtuukin.

• Satunnaisajautuminen on yleistä varsinkin pienissä, eristyneissä populaatiossa. Geenit saattavat kadota tai runsastua sattumanvaraisestikin. Esimerkiksi juuri Galápagos-saarten eri saarilla merileguaanit ovat joillakin saarilla hyvin värikkäitä ja toisilla taas lähes mustia. Tähän ei varmaankaan ole mitään erityistä valintapainetta. Koska populaatio on alun perin ollut hyvin pieni, niin oletettavasti sattumalla on

Darwinin ohella Alfred Russel Wallace päätyi samoihin aikoihin samanlaisiin ajatuksiin. Pari sukupolvea ennen Darwinia vaikutti Jean-Baptiste Lamarck, jonka mukaan ympäristö suoraan muokkasi tarpeen mukaan eliöiden ominaisuuksia.

myös ollut sijansa siinä, mitkä geenit ovat erojen evoluution taustalla.

Darwinin johdonmukainen teoria oli suuri harppaus matkalla elämän syvällisempään ymmärtämiseen. Mutta toki matkaa on riittänyt taitettavaksi aina nykyaikaan asti.

• Darwinkaan ei sentään kaikkea keksinyt, vaikka huomattavan paljon keksikin, esitelmöijä heitti.

Geenin Ja Dna:n Keksiminen

Darwin, saati sitten eläinten kasvattajat, eivät vielä tienneet mitään geeneistä. He tietenkin aavistivat, että ominaisuuksien täytyi jollakin tavalla välittyä sukupolvelta toiselle, mutta mekanismi oli arvoitus. Gregor Mendel, joka eli osittain samaan aikaan kuin Darwin, teki muun muassa herneillä systemaattisia risteytyskokeita.

• Mendel havaitsi, ettei perintöaines sekoitukaan nesteen tavoin vaan erillisinä paketteina. Perintöaines ei ollutkaan lientä vaan sattumia, Kauko havainnollisti.

Mendel havaitsi, että kun risteyttää keltaisen ja vihreän herneen, ei jälkeläisistä tule keltavihreitä vaan keltaisia ensimmäisessä sukupolvessa ja sitten seuraavissa ilmestyy taas vihreitäkin. Nykyään näitä erillisiä tekijöitä nimitetään geeneiksi.

1900-luvulle tultaessa useat tutkijat antoivat osasensa elämän palapelin keksimiseen. Kromosomit ovat DNA:ta ja geenit DNA-molekyylin pätkiä. Kun nobelistit Crick ja Watson kumppaneineen keksivät DNA-molekyylin rakenteen, joka on kaksoiskierre, selvisi, minkä vuoksi perintötekijät kopioituvat lähes täydellisinä vanhemmilta jälkeläisille.

• Kuitenkin vain osa perintötekijöistä periytyy kummaltakin vanhemmalta. Jokainen yksilö saa puolet geeneistään äidiltään ja puolet äidiltään. Tietysti vain silloin, kun on kyse suvullisesta lisääntymisestä, esitelmöijä täsmensi.

tieto kumuloituu yhteiskuntaan ja kuitenkin jatkuvasti keksitään uusia vääriä luuloja tulevien sukupolvien kumottavaksi.

• Evoluutiomekanismina Lamarckin teoria osoittautui vääräksi, mutta sen sijaan luonnonvalintateoria on keksimisestään lähtien keitetty monissa liemissä. Se on osoittanut selitysvoimansa kerta toisensa jälkeen, Kauko kertoi.

Hän lisäsi, että itse asiassa koko biologiassa ei olisi mitään logiikkaa ilman koherenttia, havainnot selittävää teoriaa. Darwinin teoria saa jatkuvasti tukea uusista havainnoista paitsi perinteisten paleontologian ja antropologian aloilla myös käyttäytymistieteissä ja uudemmilla aloilla, genetiikassa, molekyylibiologiassa ja aivotutkimuksessa.

• Luonnonvalintateoriaa on sovellettu menestyksekkäästi muuallakin kuin biologiassa. Psykologiassa, humanistisissa ja yhteiskuntatieteissä riittääkin sovellettavaa – koostuhan tämä ihmisten yhteiskunta tietyn karvattoman apinalajin yksilöistä, joiden toimintaa ohjaavat aivot ovat muuttuneet ehkä yllättävänkin vähän niistä ajoista, kun esivanhempamme laskeutuivat puista savannille, Darwin-seuran varapuheenjohtaja pohdiskeli.

Vaikka kansojen tavat ja kielet ovatkin erilaisia, tietyt kielen perusrakenteet ja perustunteet ilmenevät kaikilla kansoilla hyvin samanlaisina. Kieli on ihmiselle lajityypillinen ominaisuus siinä

Gregor Mendel teki muun muassa herneillä systemaattisia risteytyskokeita.

Evoluutio Ja Tiede

Toisin kuin elämä itse, tiede kehittyy Lamarckin oppien mukaan. Hankittu tieto periytyy, vääräksi osoittautuneet luulot karsiutuvat. Testattu missä kärsä on norsulle.

• Parinvalinta, seksuaalisuus, lastenhoito ja ylipäänsä sosiaaliset tunteet ovat vieläkin syvemmin ohjelmoituna aivoihimme. Ovathan ne mitä ilmeisimmin vaikuttaneet lisääntymismenestykseemme.

Peliteorian avulla voidaan mallintaa huomattavan monimutkaisia tilanteita, kun mukaan otetaan evoluutioteoria. Yleensä taloustieteilijät olettavat yksilön ajavan omaa etuaan melko lyhyellä tähtäimellä. Mutta pitkässä juoksussa, sukupolvien saatossa reiluus ja yhteistyökyky kannattavat paremmin.

• Luonnonvalintaa on sovellettu myös biologian ja ihmistieteiden ulkopuolella. Tässä mielessä ihmistieteetkin ovat biologian laajennus. Geneettiset algoritmit ovat tietotekniikan

Siipi on kehittynyt luonnossa useita kertoja. Siipiä on linnuilla, lepakoilla ja hyönteisillä.

sovelluksia, joita käytetään monenlaisissa optimointiongelmissa, vesijohtoverkoston suunnittelussa, entistä kestävämpien koneenosien suunnitellussa ja niin edelleen, esitelmöijä havainnollisti.

Evoluutioteorian vastustus Evoluutioteorian vastustus on Kaukon mukaan edelleen yllättävän sitkeää. Sitä tulee ensinnäkin uskonnollisilta tahoilta, jotka eivät voi hyväksyä ajatusta, että Jumala ei olisikaan luonut jokaista lajia erikseen, kuten Raamatussa kerrotaan. Tai ainakaan sitä, että ihminenkin olisi kehittynyt muista eläimistä.

• Näin juuri tänään Helsingin Sanomista leikatun artikkelin, jossa Tapio Puolimatka kovasti puolusti ”luomisteoriaa”, vaikkei se mikään teoria olekaan. Vuonna 2005 tehdyssä Eurobarometri-kyselyssä vain 70 % oli samaa mieltä väitteestä, että ihminen on kehittynyt aikaisemmista eläinlajeista. 20 % oli sitä mieltä, että näin ei ole ja 10 % ei osannut ottaa kantaa. Suomalaisilla nämä luvut olivat vieläkin huolestuttavammat; vain 2/3 oli sitä mieltä, että olemme kehittyneet aikaisemmin eläneistä lajeista, esitelmöijä kertoi.

Tämän jälkeen hän kuvasi, miten Yhdysvalloissa kreationismi on naamioitu älykkään suunnittelun teoriaksi, jolla voidaan kiertää peruslaissa olevaa kieltoa uskonnon opetuksesta kouluissa.

• Suosikkiesimerkkeinä mainitaan usein siivet ja silmä, tällaiset hienot elimet, joista kuitenkin todellisuudessa tiedetään varsin hyvin, miten ne ovat voineet kehittyä.

Siipi on kehittynyt luonnossa useita kertoja. Siipiä on linnuilla, lepakoilla ja hyönteisillä. Näiden lisäksi on olemassa liito-oravia, jotka eivät varsinaisesti lennä, mutta joille selkeästi on hyötyä siitä, että ne pystyvät vähän liitämään.

• Pommittajakuoriainen on myös klassikkoesimerkki. Se ruiskuttaa ruumiistaan kahta eri kemikaalia ja siinä tapahtuu kemiallinen reaktio, jonka myötä sekoittuneet kemikaalit kuumenevat ja kuuluu kova poksahdus. Älykkään suunnittelun kannattajien argumentti on, että jos tässä prosessissa jokin menee vähänkin pieleen, taikka jos se ei ole täysin kehittynyt, niin eläinparkahan kuolee omaan kemikaaliinsa.

Kyse on siitä, että kemikaalit, jotka yhdistyvät pommittajakuoriaisen takaruumiissa, ovat yleisiä useilla kovakuoriaisilla. Niiden tarkoitus on tehdä eläimestä pahanmakuinen, jotta saalistajat oppisivat välttämään niitä.

• Mikä kreationismissa on huolestuttavaa, on tietenkin lobbauksen tehokkuus. Se kohdistuu erityisesti kouluopetukseen. Kreationistit onnistuvat aivopesemään opettajia ja lapsia luulemaan, että kyseessä olisi joku tieteellinen teoria ja siihen liittyvä erimielisyys, josta pitäisi tasapuolisuuden vuoksi esittää molemmat puolet, esitelmöidä korosti.

Evoluutioteoriaa vastustetaan uskonnollisten piirien ohella myös tietyillä ihmistutkimuksen aloilla. Niissä hyväksytään vielä ihmiskehon kehittyneen evoluutiossa, kuten muidenkin eläinten. Mutta sen sijaan se, että luonnonlait koskisivat myös ihmisen aivoja, jolloin on mahdollista antaa adaptiivisia selityksiä ihmisen käyttäytymiselle ja tunteille, koetaan ihmisarvoa tai kulttuuria väheksyväksi.

• Ikään kuin kulttuuri olisi jokin ihmisaivojen toiminnasta riippumaton luonnonvoima.

Osaksi vastustus on poliittista. Esimerkiksi sukupuolten tai rotujen väliset biologiset erot aivojen toiminnassa ja siten henkisissä taipumuksissa muka pudottaisivat pohjan pois ihanteena olevalta tasa-arvolta. Näin jotkut näyttävät Kaukon mukaan ajattelevan. Tästä syystä sellaisten erojen olemassaolo kiistetään tai niitä vähätellään. Esitelmöijä tähdensi aivan oikein, ettei tasa-arvo tietenkään mitenkään edellytä samanlaisuutta eikä erilaisuudesta seuraa eriarvoisuus.

• Arvot voi valita vapaasti ja tosiasiat ovat mitä ovat. Myös fraasi ”survival of the fittest” ymmärretään usein väärin. Kelpoisin ei suinkaan aina ole välttämättä suurin, vahvin tai väkivaltaisin, vaan tilanteesta riippuen yhtä hyvin varovaisin, fiksuin, yhteistyökykyisin tai onnekkain. Jokainen voi vapaasti kehittää omia selviytymisstrategioitaan omassa ympäristössään, perimänsä mahdollistamissa puitteissa, Kauko korosti.

Nykypäivän esimerkkejä evoluutiosta Luonnontieteidenkään piirissä evoluutiota ei aina riittävässä määrin oteta huomioon, vaikka sitä ei suoranaisesti vastustettaisikaan. Darwin-seuran varapuheenjohtaja esitti esimerkkinä antibioottiresistentit bakteerit ja sen, että lääkärit edelleen määräävät turhan helposti antibioottikuureja potilailleen.

• Lääkärit haluavat kenties tehdä sen ihan vaan potilaan mieliksi, vaikka tietävät, että tuloksena on bakteerikantoja, joita ei tahdo saada millään nitistetyksi.

Maataloudessa puolestaan monokulttuuri eli se, että viljellään yksipuolisesti samaa, geneettisesti homogeenista lajiketta, tai nykyään muodikas geenimuuntelu, sisältää omat riskinsä.

• Geenimuunnellut lajikkeet tulivat kaupalliseen tuotantoon kymmenkunta vuotta sitten. Aluksi ne toimivat hyvin. Monet tuhohyönteiset heittivät henkensä haukattuaan Bt-toksiinilla terästettyjä kasveja. Hävikin vähetessä sadot paranivat ja hyönteis- sekä rikkaruohomyrkkyjen ruiskutustarve väheni. Vaan eipä aikaakaan, kun luonnonvalinta ehti mukaan peliin, Kauko kuvasi.

Toksiineille resistenttejä tuhohyönteisiä ja rikkaruohoja alkoi ilmaantua pelloille vielä vikkelämmin kuin penisilliiniresistenttejä bakteereja. Satojen turvaamiseksi on pitänyt kehittää entistä vahvempia kemikaaleja. Vuosia kehitellyt kalliit ja patentoidut lajikkeet vanhenevat nopeasti, koska ne on suunniteltu staattisen tilanteen ratkaisuun. Todellisuudessa luonnossa esiintyy aina muuntelua, varsinkin nopeasti lisääntyvillä lajeilla.

• Esimerkiksi perhosilla ei kestä kauaa, kun joku muunnos sopeutuu elinympäristöön, vaikkapa geenimuunneltuun maissipeltoon. Kilpailun puuttuessa tällainen laji valloittaa pellon tehokkaasti. Yritys ratkaista tuholaisongelmaa yhdellä geeniyhdistelmällä on jo lähtökohtaisesti toivoton. Se on kuin pelaisi shakkia yrittämättäkään ennakoida vastustajan seuraavaa siirtoa.

Kauko jatkoi, että monokulttuureissa, ovatpa ne geenimuunneltuja tai eivät, on hävitetty lajin sisäinen muuntelu, joka on evoluution liikkeellä pitävä voimavara.

• Pitkällä aikavälillä kestävämpi tapa toimia on biodiversiteetin ylläpito. Näin tuholaiset joutuvat ikään kuin taistelemaan useammalla rintamalla, eivätkä yksilömäärät paisu kohtuuttomaksi. Tämän olisi itse Darwinkin voinut kertoa.

Kauko korosti lopuksi, miten Darwinin jalanjäljissä ihminen on oppinut kunnioittamaan ja arvostamaan Galápagos-saarten ja muun luonnon monimuotoisuutta, mutta kulttuurievoluutiolla on vielä kosolti työsarkaa tässä suhteessa jäljellä.

• Saa nähdä, mihin evoluutio ihmisen vie, esitelmöijä päätti.

FT, matemaatikko Virpi Kauko on Darwinseuran varapuheenjohtaja. Lisäksi hän kuuluu seuraaviin yhdistyksiin: Suomen Luonnonsuojeluliitto, Ursa, Jyväskylän Sirius, Kiljuhanhen Ystävät, EFFI (Electronic Frontier

Finland ry), Jyväskylän Vihreät ja Skepsis.

Kauko Virpi

Jussi K. Niemelä Kirjoittaja On Vapaa-ajattelijain Liiton Puheenjohtaja, Päätoimittaja Ja Tietokirjailija.

Tapani Tarvainen