Esiäitimme ja -isämme

Anssi Saura vastaa Juha Valsteen ”Seitsemän suvun sijasta meillä on kahdestakymmenestäviidestä lajista

esittämään haasteeseen: kaksi sukua ja jäljellä on viisi.”

JUHA VALSTE kuvasi nykyisen tiedon ihmisen fossiilisista edeltäjistä Skeptikko-lehden edellisessä numerossa (4/2013). Hän onnistui mahduttamaan kuudelle sivulle jokseenkin kaiken olennaisen. Juttu on rautaisannos tietoa, jonka soisi kuuluvan yleissivistykseen. Kreationistien kanssa keskustellessa on hyvä tietää, mistä me olemme peräisin.

Valste korostaa kirjoituksensa lopussa, että ihmisen evoluution tutkimuksessa olennainen kysymys on lajien välisten rajojen ja lajien lukumäärän selvittäminen. Lajeja on kuvattu kaksikymmentäviisi ja ne on sijoitettu seitsemään eri sukuun. Valste pitää määrää liian suurena. Vaikuttaa siltä, että vähäisenkin luunpalasen löytäjä on halunnut ikuistaa oman nimensä antamalla löydölleen uuden lajin ja usein vielä suvunkin nimen.

Eläinten luokittelijoita eli taksonomeja on moneksi. Jotkut heistä yhdistävät reippaasti erilaisia muotoja yhdeksi lajiksi siinä missä toiset katsovat vähäisenkin eron oikeuttavan uuteen lajinimeen. Suku (meidän tapauksessamme ihminen, Homo) on väljähkö käsite, johon ryhmitetään toistensa kaltaisia lajeja, kun taas laji (esimerkiksi nykyihminen, sapiens) yritetään määritellä tarkkaan. Koetan seuraavassa vastata Juha Valsteen esittämään haasteeseen.

FOSSIILIT, MOLEKYYLIEVOLUUTIO, DNA

CARL VON LINNÉ kirjoitti eläinten systematiikan perustavan teoksen nimeltä Systema naturae. Siinä hän väitti, että uusia lajeja ei ole. Toisin sanoen kaikki on luotu yhdellä kertaa luomistapahtumassa. Linné kuitenkin havaitsi, että lajeja syntyy jatkuvasti. Tämän seurauksena hän vähin äänin poisti väitteensä Luonnon järjestelmän viimeisestä painoksesta.

Kasvien nimistöä luodessaan Linné oli ymmärtänyt, että hänen tekemänsä luokittelu ei vastannut todellisia sukulaisuussuhteita. Se sai kelvata toistaiseksi, paremman puutteessa. Joku nimi kasveille ja eläimille on annettava, jotta tietäisimme, mistä puhutaan. Koirat ovat eri asia kuin kissat ja männyt eivät ole kuusia.

Linné ja hänen jälkeensä nykyisin vallitsevan synteettisen evoluutioteorian luojat Theodosius Dobzhansky ja Ernst Mayr määrittelivät lajin eliöiden ryhmänä, joka lisääntyy keskenään, mutta ei kykene lisääntymään muiden vastaavien ryhmien kanssa. Tämän ns. biologisen lajikäsityksen mukaan esimerkiksi hevonen ja aasi ovat eri lajeja, sillä niiden risteytymä, muuli tai muuliaasi, on steriili. Määritelmä ei ole kaiken kattava ja sitä on yritetty parannella monin tavoin.

Pelkästään fossiileina tunnettuja muotoja ei voi suoraan mahduttaa biologiseen lajikäsitykseen. Kun esimerkiksi meihin ihmisiin johtava kehityslinja pilkotaan lajeiksi, niin laji joudutaan määrittelemään vertaamalla sitä nykyisin eläviin lajin kriteerit täyttäviin muotoihin.

Evoluutio etenee vaihtelevalla nopeudella. Vaihtelu voi johtua ympäristötekijöistä, kuten ilmaston muutoksista (esimerkiksi jääkausia on ollut parin viimeksi kuluneen miljoonan vuoden aikana ja lisää on tulossa) tai muiden lajien, kuten petojen, loisten tai ruoaksi käytettyjen lajien runsauden vaikutuksesta. Se voi myös johtua lajin sisäisistä tekijöistä, kuten yksilömäärän vaihteluista ja pariutumisjärjestelmästä.

Aikaisemmin yhtenäisen lajin populaatiot voivat erota toisista maantieteellisten tekijöiden vaikutuksesta niin, että ne eivät enää lisäänny keskenään. Lopulta on syntynyt kaksi lajia, jotka voivat edelleen jakautua. Ihmisen esihistorian kannalta tärkeä Sahara on laajentunut ja supistunut. Sen seurauksena Niilin laakso on välillä kokonaan kuivunut. Tällöin yhteys Afrikan ja Lähi-Idän välillä on katkennut.

Paviaanit ovat eläneet samassa ympäristössä kuin esivanhempamme ja kilpailleet heidän kanssaan ravinnosta. Niistä tunnetaan fossiilien ohella joukko maantieteellisesti eriytyneitä muotoja, jotka usein yhdistetään yhdeksi väljästi määritellyksi lajiksi. Toinen esimerkki on hevosiin johtava kehityslinja. Se on haarautunut moneen kertaan ja siinä on ollut monenkarvaisia lajeja ja sukuja.

Meihin johtava hännättömien kapeanenäisten apinoiden kehityslinja oli parikymmentä miljoonaa vuotta sitten vastaavalla tavalla monenkirjava. Sekä hevosista että isoista ihmisapinoista – me mukaan luettuina – on kummastakin jäljellä nyt vai kourallinen lajeja.

Fossiilit kertovat menneisyydestä. Niiden antamaa käsitystä on menestyksellä täydennetty molekyylievoluution avulla. DNA:n eroja ja yhtäläisyyksiä vertailemalla saadaan tietoa nykyisin elävien lajien sukulaisuudesta, ja tutkimusta on menestyksellä laajennettu fossiilien DNA:han. Tiedämme nyt jopa kauan sitten eläneiden ihmisryhmien koon.

Jokseenkin kaikki tietomme denisovanihmisistä perustuu DNA:han. He ja neandertalilaiset ovat jossain määrin lisääntyneet meidän esivanhempiemme kanssa. Olemme siis samaa lajia.

SIMPANSSIT JA ME

KUINKA LÄHEISTÄ SUKUA me olemme ihmisapinoille? Tunnettu eläintieteilijä Jared Diamond on kirjoittanut teoksen nimeltä The Third Chimpanzee. Se kolmas simpanssi olemme me. Diamodin mukaan ulkoavaruudesta saapuvalla taksonomilla olisi vaikeuksia erottaa meitä simpanssista tai kongonsimpanssista – taitaisi olla aika huono taksonomi. DNA:n erot ovat kuitenkin niin pieniä, että voisi ajatella meikäläisen ja simpanssin risteyttämisen onnistuvan siinä kuin hevosen ja aasinkin. On sitä yritettykin. Neuvostotiedemies Ivan I. Ivanov epäonnistui käytännön kokeissaan, mutta ajatusta pidettiin vireillä siellä päin myöhemminkin.

Simpanssien ja meidän tiemme erkanivat kuusi tai seitsemän miljoonaa vuotta sitten. Kuten Juha Valste artikkelissaan kertoo, fossiilisia meidän kehityslinjamme lajeja on kuvattu tavattomasti sen jälkeen. On ilmeistä, että niin paljon lajeja ei ole voinut olla olemassa lyhyen ajan sisällä. Esimerkiksi Homo habilis ja Homo rudolfensis elivät rinnakkain Itä-Afrikassa samaan aikaan. Samalla alueella elää nyt hyvin pitkiä tutseja ja hyvin lyhyitä pygmejä. Oletetaan, että tietomme näistä ryhmistä olisi kummastakin kenkälaatikollinen luita. Veikkaisinpa, että meillä olisi vähintään kaksi sukua, lajeista puhumattakaan.

Rotubiologian taannoisena kulta-aikana ihmisen luista rankoa ja eritoten kallon ulottuvuuksia mitattiin antaumuksella. Vallankin ruotsalaiset tutkijat keräsivät mahtavan aineiston Ruotsin eri ”roduista”, ruotsalaisista, suomalaisista ja ennen muuta saamelaisista. Koko suuntaus romahti 1930-luvulla, mutta jätti jälkeensä jättiläiskokoisia kokoomateoksia. Niistä käy ilmi väestöryhmien sisäinen ja välinen muuntelu.

Kesti kuitenkin aikansa, ennen kuin paleontologit sisäistivät, että myös aikaisemmin eläneet eläimet olivat muunnelleet siinä kuin nykyisetkin. Huomattava ansio tästä lankeaa Björn Kurténille, joka selvitti Helsingissä säilytetyn fossiilisten luolakarhujen aineiston sisäisen muuntelun ja siihen vaikuttavat tekijät. Karhuja oli ollut isoja ja pieniä, koiraita ja naaraita, nuoria ja vanhoja ja niitä olivat runnelleet tapaturmat ja taudit.

Dmanisista, Georgiasta on löydetty lukuisia georgianihmisen (Homo georgicus) fossiileja vajaan parin miljoonan vuoden takaa. Viime vuonna David Lordkipanidze työryhmineen kuvasi Science-tiedelehdessä viisi kalloa Dmanisisita. Ne olivat samasta paikasta ja saman ikäisiä. Kallojen välinen muuntelu oli niin suurta, että sen sisään mahtuvat kaikki seuraavat aikaisemmin kuvatut ihmisen lajit: Homo antecessor, H. erectus, H. ergaster ja H. Pekinensis.

Homo ergasterilta olivat jo aikaisemmat Georgian löydöt pudottaneet pohjan pois; sen piti kuvata afrikkalaisia varhaisia muotoja ja nyt Afrikan ulkopuolelta oli löytynyt vähintään yhtä vanhoja ihmisiä. Jäljelle jää vanhin lajinimi Homo erectus, joka on yli sata vuotta sitten kuvattu Jaavalta Pithecanthropus erectuksena. Muut neljä eivät sen mukaisesti ole rotuja kummempia. ”Rotu” on tarkoituksellisen väljä käsite.

NOLLAHYPOTEESI ON YKSI KEHITYSLINJA

YKSINKERTAISIN OLETTAMUS edellisen perusteella on se, että ihmisen esivanhempia ja ihmisiä on jatkuvasti ollut olemassa vain yksi laji. Se on vaihtelevan pituisen ajan mittaan muuttunut toiseksi. Viittaan Juha Valsteen artikkelin tietoihin fossiileista. Sahelanthropus, Orrorin ja Ardipithecukset kuuden-neljän miljoonan vuoden takaa perustuvat eri luuston osia koskeviin ja vaillinaisiin tietoihin. Vanhimmat löydöt ovat ajalta, jolloin simpanssiin ja meihin johtavat kehityslinjat eivät ehkä olleet eronneet. Ei siis ole selvää, kenen esivanhemmista on kysymys. Tietomme simpanssin tai gorillan fossiilisista esivanhemmista ovat perin vajavaiset: ensimmäinen fossiili löydettiin vasta vuonna 2005, eikä sekään ole kuin noin puoli miljoonaa vuotta vanha. Periaatteessa simpanssit voitaisiin mahduttaa samaan sukuun meidän kanssamme.

Apinaihmiset, Australopithecus, ovat jo tunnistettavasti esivanhempiamme. Ilmeisesti on ollut olemassa kolme kehityslinjaa, joista yksi johtaa simpansseihin, yksi roteviin apinaihmisiin (Paranthropus) ja yksi meihin. Rotevat muodot sinnittelevät Afrikassa hennompien (meikäläisten oletettujen edeltäjien) rinnalla pitkään eli ehkä miljoonan vuoden taakse. Erikoista syytä pitää niitä omana sukunaan ei ole. Koska ne elävät rinnan hennompien apinaihmisten (Australopithecus afarensis, africanus,

Kenyapithecus jne.) kanssa ja pysyivät erillisinä, ne ovat oletettavasti eläneet eri ympäristössä. Rotevat ovat eläneet savannilla ja syöneet juuria ym. kasviravintoa. Hennot ovat eläneet myös metsissä ja syöneet sekaravintoa, johon sisältyi aika lailla lihaa. Hampaiden rakenne ja purupintojen kuluminen tukevat tätä käsitystä ruumin rakenteen ja luista havaittujen ravinnon laadusta kertovien isotooppien runsauden erojen lisäksi. Nykyiset gorillat elävät rotevien ja simpanssit hentojen ihmisapinoiden lailla.

Meidän sukumme (Homo) on ollut tapana erottaa sitä edeltävistä hentorakenteisista Australopithecus-lajeista yleisesti ihmismäisemmän rakenteen ja kivestä iskemällä valmistettujen työvälineiden perusteella. Koska lajien H. habilis ja H. rudolfensis väliset erot ovat pieniä ja ne elävät ajallisesti ja paikallisesti päällekkäin, ei ole syytä puhua muusta kuin yhdestä lajista, H. habilis. Sitä seuraa edellä mainittu aivojensa puolesta ja muutenkin isompi H. erectus, joka leviää Afrikan ulkopuolelle Aasiaan ja Eurooppaan; on myös viitteitä siitä, että jo H. habilis olisi tätä ennen levinnyt laajemmalle. Floresin saarelta Indonesiasta kuvattu hobbitti eli H. floresiensis lienee saarioloissa eristyksissä syntynyt H. erectuksen kääpiörotu.

Homo erectuksen tekemät kiviaseet ovat tarkoituksenmukaisia ja he oppivat myös tulen käytön. Heitä osittain myöhäisempi ja edistyneempi muoto tunnetaan nimellä Homo heidelbergensis. Se on välittävä muoto H. erectuksen ja meidän (H. sapiens) välillä. Neandertalin- ja denisovanihmiset ovat nykyihmisen väljästi määriteltyjä rotuja. He ovat eläneet samaan aikaan kuin nykyihmiset ja risteytyneet jossain määrin esivanhempiemme kanssa. On myös viitteitä siitä, että heidelberginihmiset ovat risteytyneet nykyihmisten kanssa. Myös jotkut H. erectuksen populaatiot pysyivät hengissä niin lähelle meidän aikaamme, että jonkinasteinen risteytyminen on todennäköistä.

Montako sukua ja lajia edellisen perusteella jää jäljelle ihmisen kehityslinjasta? 1. Australopithecus afarensis (laajasti ymmärrettynä, hennot muodot), 2. Australopithecus robustus (rotevat muodot), 3. Homo habilis 4. H. erectus ja 5. Homo sapiens (mukaan lukien ehkä heidelbergin- ja selkeämmin denisovan- ja neandertalinihmiset). Seitsemän suvun sijasta meillä on kaksi sukua ja kahdestakymmenestäviidestä lajista jäljellä on viisi. Neljä vanhinta muotoa (Sahelanthropus, Orrorin ja Ardipithecukset) jäävät toistaiseksi eräänlaiseksi romukopaksi. Näinkin tilanteen voi nähdä: perusteet ovat lajin sisäinen muuntelu ja populaatiogeneettiset tekijät, jotka pitävät lajeja yhtenäisinä.

Fossiileja kuvataan kömpelöillä nimi- ja numeroyhdistelmillä. Esimerkiksi Australopithecus afarensis-yksilö ”Lucy” on AL 288-1 tai Homo erectus (ergaster) ”Turkanan poika” on KNM-WT 15000. Tähän verrattuna pikkutarkat laji- ja sukunimet ovat käytännöllisiä etikettejä. Nimilaput eivät sinänsä kerro meihin johtavasta kehityksestä, mutta tietomme täydentyvät jatkuvasti. DNA:n tutkimus vahvistaa ja selkeyttää fossiilien kertomaa.

kirjoittaja On Perinnöllisyystieteen Emeritus Professori ja Skepsiksen Tieteellisen Neuvottelukunnan Jäsen.