Tänä syksypimeänä iltana taivas on tumma ja tähtien peittämä. Vaikka kaupungissa asunkin, täällä on onneksi vielä riittävän pimeää havainnoida iltaisin tähtitaivaan ihmeitä. Kun tähtien energia säteilee valona ulkoavaruuteen, maasta katsottuna taivaalle näyttää piirtyvän timanteilta muistuttavia valopalloja. Nämä miljardien vuosien ikäiset valopallot ovat olleet olemassa aivan elämän alkuhetkiltä asti.
Miten elämä maapallolla sai alkunsa, mitä tapahtui sen jälkeen ja millaista elämää planeetallamme oli ennen ihmistä? Tätä selvittääkseni tein tällä viikolla tutkimusmatkan Biologiseen museoon Turkuun sekä Luonnontieteelliseen keskusmuseoon Helsinkiin. Pääsin tutustumaan varhaisimpiin todisteisiin elämästä maapallolla, kiehtoviin fossiileihin, hirmuliskoihin, merten petoihin sekä muinaislöytöihin, jotka ravistelivat käsityksiäni kotiseutuni historiasta.
Maapalon alkuhetket
Planeettamme Maan synty ajoittuu 4600 miljoonan vuoden taakse. Arvellaan, että aurinko ja sitä kiertävät planeetat saivat alkunsa suuresta pölypilvestä. Kun kuumuus ja paine lisääntyivät, syntyi maapallo, jonka alkuilmakehässä ei alkuun ollut vapaata happea. Kemiallisten reaktioiden myötävaikutuksesta alkoi vähitellen kehittyä orgaanisia molekyylejä ja elämää. Happipitoisen ilmakehän muodostuminen mahdollisti lopulta monimutkaisempien organismien kehittymisen.
Paleontologit hyödyntävät fossiileja tutkiessaan elämän historiaa
Varhainen planeetta muutti muotoansa säännöllisesti. Syntyi uusia kiviä ja vuoristoja, maanjäristyksiä ja tulivuorenpurkauksia. Mantereet lähtivät hitaasti siirtymään ja ilmastot muuttuivat. Yksisoluiset bakteerien kaltaiset fossiilit ja levien tuottamat kivimuodostumat, stromatoliitit ovat varhaisimpia todisteita maan elämästä. Vanhimmat elämän merkit, kivet, joissa esiintyy eliöiden tuottamia yhdisteitä, on löydetty Grönlannista. Ne ovat peräti 3800 miljoonaa vuotta vanhoja.
Kuva: Luonnontieteellinen museo, LUOMUS.
Kambrikauden harvinaisuus
Tutkijat ovat jakaneet elämän ajanjaksoihin, joita kutsutaan maailmankausiksi. Elämän vanhin aika, paleotsooinen maailmakausi, 542–250 miljoonaa vuotta sitten muodostui kuudesta jaksosta. Yksi näistä jaksoista oli kambrikausi, jonka aikana eli muun muassa trilobiittejä. Trilobiitit olivat niveljalkaisia, joiden olemus muistutti molukkirapua tai siiraa. Luonnontieteellisessä keskusmuseossa on esillä poikkeuksellisen hyvin säilynyt trilobiitti, jonka ikä on 450 miljoonaa vuotta. Se on löydetty Viron Kohtlasta.
Kuva: Biologinen museo, Turku.
Biologisessa museossa Turussa esillä olevan merivuokon fossiili on peräisin Ahvenanmaalta. Se on ordoviikkikaudelta, joka alkoi 490 miljoonaa vuotta sitten ja kesti 50 miljoonaa vuotta. Tuona aikakautena Suomen kallioperä sijaitsi päiväntasaajan läheisyydessä ja sen tähden esillä oleva fossiililajisto on trooppista. Museossa esillä olevat fossiilit, kuten merililja, simpukka, sammaleläin ja mustekala ovat fossiiliharrastaja Keijo Hiltusen kokoelmasta. Suomesta tehdyt fossiililöydöt rajoittuvat tiettävästi Ahvenanmaalta tehtyihin löytöihin. Suurin syy tähän on jääkausi, joka on vienyt useita metrejä kallioita mukanansa sekä samalla kaiken sen mitä on ollut kallioiden päällä ja niiden välissä.
Kuva: Luonnontieteellinen museo, LUOMUS.
Muinainen merihirviö
Elämä merissä kehittyi huimasti 110 miljoonan vuoden aikana. Eläimet kehittivät kalsiumkarbonaatista ympärilleen kivimäisen kuoren taikka levystä muodostuneen haarniskan. Näiden kovien kuorien ansiosta miljoonat fossiilit ovat onnistuneet säilymään maailman kivissä. Dunkleosteus, joka oli panssarikaloihin kuuluva kala eli devonikaudella 360–415 miljoonaa vuotta sitten. Sen yli yhdeksän metriä pitkä ja sen päätä ja eturuumista suojasivat paksut luulevyt. Hampaiden tilalle kehittyneiden luisten levyjen ansiosta dunkleosteuksen onnistui nappaamaan saaliikseen panssaroituja kaloja ja pieniä haita.
Kuva: Luonnontieteellinen museo, LUOMUS.
Eläviä fossiileja
Matelijat olivat ensimmäisiä selkärankaisia, jotka pääsivät pois veden ikeestä, sillä niiden lisääntyminen ei vaatinut enää vettä. Niille kehittyi vedenpitäviä munia, jotka suojasivat alkioita. Krokotiileja voidaan hyvällä syyllä pitää elävinä fossiileina, sillä ne eivät juuri ole kehitykseltään muuttuneet 200 miljoonan vuoden aikana.
Kuva: Luonnontieteellinen museo, LUOMUS.
Merkittävimmät dinosauruslöydöt
Mesotsooinen maailmankausi ajoittui 251-65 miljoonaa vuotta sitten olevaan ajanjaksoon.Tämä ajanjakso tunnetaan dinosaurusten eli hirmuliskojen aikakautena. Dinosaurusten kyky seistä jaloillaan ja tehokas liikkumistapa mahdollisti lajin säilymisen 160 miljoonaa vuotta.
Dinosaurukset voidaan jaotella kahteen ryhmään, liskolantioisiin ja lintulantioisiin. Lihaa syöville hirmuliskoille kehittyi terävät, tikarimaiset hampaat sekä suuri, paksuluinen kallo, joka kesti tehokkaasti iskuja. Muiden ruumiinosien kasvaessa niiden eturaajoista kehittyi epätavallisen pienet. Dinosaurusten fossiileita on onnistuttu löytämään kaikilta mantereilta. Merkittävimmät näistä löydöistä on tehty Etelä-Amerikasta sekä Kiinasta.
Giganotosaurus (yläkuvassa) oli yksi suurimmista lihansyöjäliskoista. Sen tarkkaa kokoa on vaikea arvioida, koska lajista on löydetty ainoastaan yksi täydellinen luuranko. Fossiili löydettiin Argentiinan eteläosassa sijaitsevasta Patagoniasta. Suurin löydetty giganotosauruksen luuranko on noin 13,2 metriä pitkä ja miltei neljä metriä korkea lantion kohdalta mitattuna. Painoa sillä uskotaan olleen noin 6,5-13,8 tonnia. Se oli ilmeisesti samaa kokoluokkaa kuin sitä tunnetumpi tyrannnosaurus rex. Tutkijat eivät ole päässeet täysin yksimielisyyteen siitä, kumpi näistä muinaisista pedoista lopulta oli kaikkein suurin.
Kuva: Biologinen museo, Turku. Taiteilija-biologi Maija Karalan digitaalinen maalaus.
Suurisiipiset lentoliskot ja valtaisa joukkosukupuutto
Triaskaudelta liitukaudelle (160 miljoonaa vuotta) maapallolla eläneet lentoliskot eli siipisaurukset ovat olleet ensimmäisiä lentokykyisiä selkärankaisia. Kookkaimman lentoliskon Quetzalcoatluksen siipien väli saattoi olla jopa 13 metriä pitkä. Vaikka näillä liskoilla oli onttojen luiden muodostama kevyt tukiranka, jotkut yksilöt saattoivat painaa jopa sata kiloa. Suuren joukkosukupuuton johdosta yli puolet maapallon eläimistä katosi maapallolta, mukaan lukien dinosaurukset ja lentoliskot. Selviytyjiä olivat pienet matelijat, nisäkkäät ja linnut.
Sukupuuton aiheutti ilmeisesti suuren asteroidin törmäys maahan Jukatanin niemimaalla. Asteroideilla on maahan törmätessään valtaisat voimat. Sadan metrin läpimittainen kappale aiheuttaa törmätessään merkittävää maanosan laajuista tuhoa ja kymmenen kilometrin läpimittainen jo koko maapallon elämään kohdistuvan joukkosukupuuton.
Nisäkkäiden vallankumous
Kun hirmuliskot kuolivat sukupuuttoon, nisäkkäät ottivat valta-aseman. Miljoonien vuosien kehityksen tuloksena nisäkkäät kehittyivät päästäistä muistuttavasta eläimestä suuriksi pedoiksi, hyönteissyöjiksi, kasvinsyöjiksi ja laiduntaviksi sorkka- ja kavioeläimiksi. Nisäkkäät muodostivat lämpöä ravinnosta. Riittävä ravinnonsaanti taas varmisti sen, että ne eivät olleet sidottuja tiettyyn ilmastoon tai elinalueeseen.
Nisäkkäistä norsueläimiä on elänyt maapallolla jo 56–33,9 miljoonaa vuotta sitten vallinneelta eoseenikaudelta lähtien. Viime vuosituhannella tehtiin Suomessa hyvin poikkeuksellinen löytö, joka muuttaa ainakin omaa käsitystäni kotiseutuni esihistoriasta.
Kuva: Luonnontieteellinen museo – Luomus
Ainutlaatuinen löytö oli vuosia käden ulottuvilla
Vuonna 1960 suomalainen biologian opiskelija löysi suurikokoisen luun perunapellosta kotikaupunkini Salon Suomusjärveltä Salitun kylästä. Luu oli vuosikymmeniä autotallin kätköissä. Vuosia myöhemmin löydön tehnyt Marja Simonsuuri toimitti löytönsä paleontologian professorille. Tutkittaessa kävi ilmi, että löytö kuului viisi miljoonaa vuotta sitten eläneelle deinotherium-suvun norsueläimelle.
Kuva: Wikimedia commons
Deinotherium lukeutuu suurimpiin koskaan eläneisiin maanisäkkäisiin. Se oli 3,5–4 metriä korkea ja painoi jopa 10 tonnia. Suomusjärven löytö on vanhin koskaan tehty luulöytö Suomessa.
Kuva: Luonnontieteellinen museo, LUOMUS.
Jääkauden jätit
Maan rata auringon ympäri muuttuu hiukan tuhansien vuosien kuluessa. Maapallo on näin joskus vähän lähempänä ja joskus vähän kauempana auringosta. Samalla ilmasto joko lämpenee tai kylmenee. Pienet maapallon keskilämpötilan laskut vähentävät jään ja lumen sulamista kesällä. Lisäksi vulkaaninen tuhkapöly saattaa varjostaa auringolta ja jäähdyttää maapalloa.
Jääkausia on ollut 2000 miljoonan vuoden ajan.
Viimeinen jääkausi, Veiksel oli 115 000–10 000 vuotta sitten. Jääkauden eläimistä kaikkein tunnetuin lienee karvapeitteinen mammutti. Sen säkäkorkeus ylsi noin kolmeen metriin. Eläimen turkki ja rasvakerros pitivät tehokkaasti kylmän loitolla. Näitä jääkauden jättejä on onnistuttu löytämään muun muassa Venäjältä ja Alaskasta. Mammuttien jäänteistä löydetään useimmiten lähinnä hampaita, mutta Itä-Siperiassa on tehty myös harvinaisempi löytö. Vuonna 1900 Berezovkajoen varrelta löytyi muumioitunut mammutti, jonka ruho oli säilynyt poikkeuksellisen hyvin jäätymisen ja kuivumisen ansiosta.
Mammutteja eli Pohjois-Amerikassa, Pohjois-Aasiassa ja Euroopassa. Mammuttilöytöjen perusteella voidaan arvioida, että viimeiset mammutit elivät 7 000- 3 700 vuotta sitten.
Kuva: Luonnontieteellinen museo, LUOMUS.
Nilsiän Syvärijärven rannalta löydetty mammutin poskihammas osoittaa, että mammutteja on elänyt myös täällä pohjolassa.
Ihmiskunnan tulevaisuus on suuri arvoitus
Ilma on viilenemässä yötä kohden, joten siirryn kylmältä parvekkeelta sisätiloihin. Taivaan tähtikartta näkyy enää heikosti ohuiden pilviharsojen peittäessä sen alleen.
Ihmisenä on vaikea käsittää avaruuden suuruutta. Tiedemiehet ovat puhuneet näkymättömästä, pimeästä energiasta, joka saa aikaan avaruuden laajenemisen kiihtyvällä nopeudella. Laajentuminen johtaisi lopulta joukkotuhoon, jossa kaikki materia hajoaa. Vastakkaisen teorian esittää kreikkalainen tutkija Christos Tsagas, jonka mukaan meidän suhteellinen liikkeemme luo harhan, joka saa maailmankaikkeuden näyttämään kiihtyvästi laajenevalta, mutta todellisuudessa laajeneminen hidastuu koko ajan. Edessä ei olisikaan valtava tuho, vaan avaruus alkaisi jälleen hitaasti kutistua.
Näiden teorioiden pohjalta voi vain arvuutella minkälainen on ihmiskunnan tulevaisuus ja mitkä lajit onnistuvat välttämään sukupuuton. Historia on kuitenkin osoittanut, että hyvä sopeutumiskyky muuttuneisiin elinolosuhteisiin on tärkeä määräävä tekijä sille, mitkä lajit lopulta jäävät eloon.