SAR

Nyt olisi vuorossa aitotumaisten toinen superryhmä, joka on nimetty kolmen siihen kuuluvan eliöryhmän nimien alkukirjainten mukaan paremman nimen puuttuessa. Nämä kolme ryhmää ovat sukasiimaiset (Stramenopila), alveolaatit (Alveolata) ja Rhizaria. Tämä kokonaisuus on laaja ja monimuotoinen, joten esittelen sitä pienemmissä osissa.

SAR-pääryhmä perustuu koko genomin viimeaikaisiin DNA-sekvenssin analysointituloksiin, joiden mukaan kyse on yhdestä suuresta monofyleettisestä kladista eli elämän puun haarasta. Niinpä SAR-ryhmää pidetään parhaimpana hypoteesina em. kolmen suuren eliöryhmän välisistä polveutumissuhteista eli fylogeniasta.

Sukasiimaiset ja alveolaatit ovat yli miljardin vuoden ikäisiä ryhmiä eräiden morfologisten ja DNA-sekvenssitietojen perusteella arvioituina. Silloin niiden kantamuoto lienee nielaissut fagosytoosissa yksisoluisen fotosynteettisen punalevän. Se jäi kantamuodon endosymbiontiksi tulematta hajotetuksi ravinnoksi. Punalevällä oli jo oma yhteyttävä endosymbionttinsa, joten sukasiimaisilla ja alveolaateilla on punalevä sekundaarisena endosymbionttina. Tämä teoria on asetettu kyseenalaiseksi sillä perusteella, että kaikilla sukasiimaisilla ja alveolaateilla ei ole plastideja eikä edes niiden jäänteitä eikä myöskään tuman DNA:han kulkeutuneita plastidin geenejä.

Sukasiimaiset

Sukasiimaisiin (Stramenopila) kuuluu Maan eräitä tärkeimpiä yhteyttäviä eliöitä: mm. piilevät (Bacillariophyta), kultalevät (Chrysophyta) ja ruskolevät (Phaeophyta). Kladin sekä suomalainen että tieteellinen nimi viittaavat ainutlaatuiseen siimatyyppiin, jossa on lukuisia pieniä, karvamaisia ulokkeita (mastigoneemoja) – siima näyttää karvaiselta. Useimmilla sukasiimaisilla on sen lisäksi pienempi, sukaseton siima.

Piilevät

Piilevät (Bacillariophyta; kuvia) ovat tärkeimpiä avomeren ja usein järvienkin perustuotannosta huolehtivia eliöitä. Ne ovat pääasiassa planktonleviä ja viileillä alueilla runsaita keväisin ja syksyisin, jolloin veden kierto tuo pintaan runsaasti ravinteita. Niitä on runsaasti myös vesikasvien epifyytteinä eli päällysvieraina ja myös pohjasedimenteissä. Monet viimeksi mainituista ovat fakultatiivisesti (valinnaisesti) toisenvaraisia eli heterotrofeja, ja jotkut lajit elävät endosymbiontteina huokoseläinten (Foraminifera) soluissa. Lisäksi piileviä on maaperässä.

Piilevät vaikuttavat suuren laji- ja yksilömääränsä vuoksi ilmakehän hiilidioksidipitoisuuteen globaalisti. Kun ravinteita on paljon saatavilla, piileväpopulaatiot lisääntyvät runsaasti ja muodostavat ns. kukintoja, jolloin hiilidioksidin kulutus on huipussaan. Saalistajilta välttyneet vajoavat kuoltuaan meren pohjaan hyvin hitaasti. Kuluu kymmeniä, jopa satoja vuosia, ennen kuin pohjan hajottajaeliöt pääsevät vapauttamaan niihin varastoituneen hiilidioksidin. Piilevät toimivat siis hiilinieluna. Vuonna 2012 tehdyn tutkimuksen mukaan rautalannoitus lisää piilevien kukintaa ja tehoa hiilinieluna.

Piilevien selvin tuntomerkki on piidioksidista koostuva, kaksi puoliskoa käsittävä solunseinä eli frustuli. Se muistuttaa rasiaa, jonka kansi (epiteeka) ja pohja (hypoteeka) ovat jonkin verran sisäkkäin. Kuoren puoliskot rakentuvat monista elementeistä, jotka syntyvät solukalvon alla olevissa vesikkeleissä. Valmiit elementit kuljetetaan solukalvon ulkopuolelle. Kuori tarjoaa hyvän suojan saalistajia vastaan, sen paineenkesto on suorastaan ällistyttävä. Elävä piilevä voi kestää paineen, joka on suuruudeltaan 1,4 miljoonaa kg neliömetrillä.

Piilevien jaottelu lahkoihin on vanhastaan perustunut kuoren symmetriaan. Centrales-lahkon edustajat ovat raadiaalis- eli säteittäissymmetrisiä ja Pennales-lahkon sulka- eli bilateraalissymmetrisiä. Koska kuori on rasiamainen, on tärkeää tietää, miltä suunnalta sitä katsotaan. Kannen ja pohjan kuviointi on usein erilainen, ja vyötäissivuissa on oma kuviointinsa. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla voidaan monet pienet rakenneosat saada tarkasti näkyviin. Piilevän kuori on epätäydellinen solunseinä, joka erittyy solukalvon sisäpuolelle, ja sitä peittää usein limainen aine. Samanlaista limaista ainetta on kiinni-istuvien piilevien varsimaisissa rakenteissa.

Monilla Pennales-piilevillä on raafe (raphe) eli vako, jossa solulima virtaa. Virtauksen avulla piileväsolu pystyy liikkumaan. Piileväkolonioissa eri solujen liike on usein synkronoitu. Toisilla lajeilla raafesta erittyvä lima kiinnittää solut tiukasti alustaan.

Piilevät lisääntyvät pääasiassa suvuttomasti jakautumalla. Kun piileväsolu jakautuu, emosolusta tulee kumpaankin tytärsoluun puolikas, joka erittää parikseen uuden kuorenpuoliskon. Emosolun kuoren puoliskot toimivat aina tytärsolujen kansina. Pohjapuoliskon perinyt tytärsolu jääkin aina emosoluaan pienemmäksi. Näin ei voi jatkua loputtomiin, ja lopulta muodostuukin solunseinätön paisumaitiö eli auksospori, joka palauttaa solulinjan alkuperäiseen kokoonsa.

Suvullinen lisääntyminen tapahtuu sulkamaisilla siten, että kaksi solua konjugoi muodostaen erittäin kestävän tsygootin. Säteittäisillä on liikuntakykyisiä koirassukusoluja eli -gameetteja ja suurikokoisia munasoluja.

Säteittäisillä piilevillä on soluissaan useita pieniä viherhiukkasia, kun taas sulkamaisesti symmetrisillä niitä on yleensä yksi tai kaksi. Solut ovat aina yksitumaisia. Plastidit ovat nelikalvoisia ja sisältävät klorofylli a:ta ja c:tä sekä karotenoideja. Useimmat piilevät ovat väriltään ruskeasävyisiä niiden sisältämän fukoksantiinin johdosta. Kasvulliset solut ovat siimattomia, mutta koirasssukusoluissa on yksi, solun kärkeen kiinnittynyt siima, ja sen pinnalla on sukasiimaisille tyypillisiä sukasia, mastigoneemoja.

Piileviä on löydetty fossiileina  varhaisimmillaan noin 120 miljoonaa vuotta vanhoista kerrostumista, mutta nykyinen monimuotoisuus on peräisin vasta mioseenikaudelta noin 24 miljoonan vuoden takaa. Kovan kuorensa ansiosta ne säilyvät hyvin fossiileina. Joissakin osissa maapallolla käytetään teollisuudessa piimaaksi kutsuttuja laajoja fossiilikerrostumia.

Eräitä piileväsukuja

Piilevien eri tyyppien ja lajien tunnistaminen perustuu kokonaan piiaineisen kuoren ominaisuuksiin, etenkin siinä oleviin koristeellisiin kuviointeihin. Jotta kuori saataisiin mahdollisimman hyvin näkyviin eri puolilta, on määritystä varten poistettava kaikki orgaaninen aines. Tavallisimmin siihen käytetään vetyperoksidia.

Piilevien lajimääräksi on arvioitu 20 000 – 100 000 eli piilevät ovat runsaslajisin leväryhmä. Sukuja on luokittelussa eroteltu enemmän kuin 250. Edellä on mainittu kaksi lahkoa, Centrales ja Pennales, joiden selkeä ero on kuoren symmetriassa, mutta on myös ehdotettu jakoa kolmeen luokkaan, joissa kussakin on useita lahkoja:

• Fragilariophyceae. Muodoltaan sulkamaisia, raafe puuttuu.
• Bacillariophyceae. Muodoltaan sulkamaisia, raafe on.
• Cosinodiscophyceae. Säteittäissymmetrisiä.

Seuraavassa muutama merkittävimmistä suvuista:

Asterionella on suhteellisen vähälajinen suku. Lajit esiintyvät runsaina planktonissa eli keijustossa. Niiden solut ovat sauvamaisia, ja niistä muodostuu liimamaisen aineen yhdistäminä tähtimäisiä kolonioita. Lauhkeassa vyöhykkeessä suvun lajit lisääntyvät joskus keväisin niin nopeasti, että vedessä oleva pii loppuu. – kuvia

Chaetoceros on tärkeä merien piileväsuku. Lajit ovat runsaimmillaan keväisin. Niiden solut ovat melko pienikokoisia ja poikkileikkaukseltaan soikeita. Niissä on neljässä kulmassa pitkä käyrä piikki. Viereisten solujen piikit tarttuvat toisiinsa ja syntyy rihmamaisia solujonoja. – kuvia

Coscinodiscus on myös merien planktonissa yleinen. Solut ovat muodoltaan sylinterimäisiä, ja kuorien kansi- ja pohjaosat ovat erilaisten huokoskuvioiden kirjavoimia. – kuvia

Melosira-suku käsittää säteittäissymmetrisiä lajeja, jotka kasvavat järvissä ja hitaasti virtaavissa joissa. Solut jäävät toisiinsa kiinni jakautumisten jälkeen ja muodostavat yksinkertaisia rihmoja. – kuvia

Navicula-lajit ovat erittäin yleisiä sulkamaista tyyppiä edustavia. Ne elävät tavallisimmin mudan ja hiekan pinnalla, mutta kykenevät myös uimaan ja etsiytymään valoon. – kuvia

Skeletonema-suku sisältää säteittäissymmetrisiä lajeja, jotka ovat erittäin hauraita. Keväisin ne ovat runsaimmillaan. Solut pysyvät alustaansa kiinnittyneinä ja muodostavat lyhyitä rihmoja jakautumisten jälkeen. – kuvia

Ekskavaatit (Excavata) on yksi aitotumaisten eli eukaryoottien neljästä pääryhmästä (muut  kolme ovat ns. SAR-ryhmä, Archaeplastida ja Unikonta).

Ekskavaatteihin kuuluu yksisoluisia eliöitä, joilla on muuntuneita mitokondrioita, ja eliöitä, joilla on  rakenteeltaan ainutlaatuisia siimoja. Alunperin ryhmä perustettiin solun tukirangan morfologian perusteella. Joillakin lajeilla on soluruumiin sivulla uurre (ekskavaatio; tästä ryhmän nimi), joka palvelee ravinnon otossa. Ryhmä on varsin monimuotoinen, ja tunnetuimpina siihen kuuluvat diplomonadit, parabasalidit ja Euglenozoa-ryhmä.

Kaikki kolme alaryhmää ovat molekyylianalyysien mukaan monofyleettisiä, mikä merkitsee että kukin ryhmä käsittää kantamuotonsa kaikki jälkeläiset. Myös ekskavaattien pääryhmän monofyleettisyys saa tukea viimeaikaisista genomin selvityksistä.

Diplomonadeilla ja parabasalideilla on yhteisiä piirteitä. Plastidit puuttuvat kummastakin, ja mitokondriot ovat erittäin surkastuneita niin, että aiemmin luultiin, että ne puuttuvat niiltä kokonaan. Enimmäkseen kummankin ryhmän edustajat elävät hapettomissa oloissa eli ovat anaerobeja.

Diplomonadit

Diplomonadien surkastuneita mitokondrioita nimitetään mitosomeiksi. Niistä puuttuvat elektroninsiirtoketjut, mikä merkitsee kyvyttömyyttä käyttää happea energian saamiseksi hiilihydraateista ja muista orgaanisista molekyyleistä. Energiansa diplomonadit saavat anaerobisista biokemiallisista reaktiosarjoista.

Monet diplomonadit ovat loisia, kuten pahamaineinen Giardia intestinalis, joka elää nisäkkäiden suolistossa. Se voi tarttua ihmisiin näiden juodessa vettä, joka on Giardian kystien sisältämien ulosteiden saastuttamaa, vaikka vesi olisi näennäisesti puhdasta. Giardia voi olla oireeton, mutta voi aiheuttaa vakavan ripulin. Veden keittäminen tappaa loisen. Suomessa sitä on esiintynyt infektioina ainakin Nokialla vuonna 2007 viemäri- ja käyttöveden päästyä sekoittumaan. (Giardian kuvia löytyy tästä)

Diplomonadien solurakenteeseen kuuluu kaksi yhtä suurta tumaa ja monta siimaa. Muiden aitotumaisten tapaan siimat ovat soluliman laajentumia ja koostuvat mikrotubuluskimpuista, joita solun plasmakalvo peittää. Esitumaisilla siimat ovat sen sijaan pallomaisista proteiineista muodostuneita rihmoja, jotka kiinnittyvät solun pintaan.

Parabasalidien surkastuneita mitokondrioita nimitetään hydrogenosomeiksi. Ne tuottavat jonkin verran energiaa anaerobisesti ja vapauttavat sivutuotteena vetyä.

Tunnetuin parabasalidi on Trichomonas vaginalis, joka tarttuu seksin välityksellä. Se infektoi vuosittain noin viisi miljoonaa ihmistä. Se liikuskelee sukupuoli- ja virtsateiden limakalvoilla siimojensa ja aaltoilevan solukalvopalteen avulla. Jos emättimen (vagina) normaali happamuus häiriintyy, Trichomonas voi syrjäyttää hyödylliset mikrobit ja aiheuttaa tulehduksen. T. vaginalis voi aiheuttaa myös miehillä virtsatietulehduksen, vaikkakin usein oireettoman. Eliön genomissa on geeni, joka tekee mahdolliseksi emättimen pinnan syömisen, mikä edistää tulehdusta. Tutkimukset viittaavat siihen, että geeni on tullut horisontaalisen geenin siirtymisen vuoksi ja on peräisin emättimessä loisivista bakteereista.

Eräs toinen Trichomonas-laji, T. gallinae, on lintujen vitsaus ja aiheuttaa epidemioita etenkin kyyhkyjen, peippolintujen ja varpusten keskuudessa. Se leviää usein lintujen talviruokintapaikkojen välityksellä, ja sen aiheuttama trikomonoosi voi koitua lintujen kuolemaksi. Nisäkkäisiin tämä laji ei tartu.

Euglenozoa

Euglenozoa-kladi on varsin monimuotoinen ja käsittää saalistavia toisenvaraisia eli heterotrofisia, fotosynteettisiä autotrofeja eli omavaraisia eliöitä, vuoroin kummallakin tavalla eläviä (miksotrofisia) ja loisia. Kehityslinjaa yhdistävä piirre on kunkin siiman sisäinen sauva, joka on rakenteeltaan spiraalimainen tai kiteinen. Sen lisäksi siimoissa on mikrotubuluskimppuja, jotka eukaryoottiseen tapaan ovat poikkileikkaukseltaan rengasmaisessa muodostelmassa. Tunnetuimmat Euglenozoa-ryhmän edustajat ovat harvasiimaeliöt (Kinetoplastida) ja silmälevät (Euglenida).

Harvasiimaeliöt

Harvasiimaeliöillä eli kinetoplastideilla on yksi kookas mitokondrio, jossa on järjestynyttä DNA:ta, ja jota kutsutaan kinetoplastiksi. Elintavoiltaa harvasiimaeliöt ovat joko vapaana eläviä petoja, jotka saalistavat alkeistumallisia (bakteereja ja arkeoneja) merissä, sisävesissä ja kosteissa maaympäristöissä, tai eläinten, kasvien tai muiden alkueliöiden eli protistien loisina.

Tunnettu esimerkki loisista on Trypanosoma-suku. T. brucei aiheuttaa ihmisellä unitautia, joka on hermostollinen sairaus, joka hoitamattomana johtaa kuolemaan. Afrikkalaiset verta imevät tsetsekärpäset (Glossina) toimivat eliön levittäjinä eli vektoreina. Eräs toinen laji, T. cruzi, aiheuttaa Etelä-Amerikassa Chagasin tautia, joka niin ikään leviää verta imevien hyönteisten välityksellä ja voi johtaa sydänongelmiin jopa kuolettavasti.

Trypanosoma-loiset välttävät immuunipuolustuksen vaihtamalla pintaproteiinejaan sukupolvesta toiseen. Näin isännän immuunipuolustus estyy, kun loisen tunnistaminen vaikeutuu. Noin kolmannes Trypanosoma-lajien genomista on omistettu näiden pintaproteiinien tuottamiseen.

silmälevät

Silmälevien (Euglenida) pitkänomaisen soluruumiin toisessa päässä on taskumainen kohta, johon kiinnittyy yksi tai kaksi siimaa. Toinen siimoista on lyhyt, toinen ulottuu kauas taskun ulkopuolelle. Erikoisuutena niiden soluelinten joukossa on silmätäplä ja siihen liittyvä valoa aistiva elin. Edellinen sisältää pigmenttiä, joka toimii kilpenä valoa vastaan ja sallii valon tulemisen aistinelimeen vain tietyltä suunnalta. Pitkän siiman tyvellä on pullistuma, joka aistii valon. Silmälevä voi siten siirtyä sopivaan valoon, jotta sen kloroplastit eli viherhiukkaset voivat yhteyttää. Soluruumiissa näkyy myös sykkivä rakko (kontraktiilivakuoli). Solukalvon alla on ns. pellikula, joka koostuu proteiinivöistä ja tekee solusta vahvan ja taipuisan.

Eräät silmälevät ovat ns. miksotrofeja, mikä tarkoittaa, että ne ovat fotosyntetoivia, kun auringonvaloa on saatavilla, mutta muutoin toisenvaraisia ja absorboivat ravinteita ympäristöstään. Muut silmälevät nielevät toisia mikrobeja ravinnokseen fagosytoimalla.

Tunnetuimmat silmälevät kuuluvat Euglena-sukuun. Ne ovat yleisiä lammikoissa ja suolaisessa vedessä kaikkialla maapallolla. E. sanguinea voi muodostaa lämpimällä ja aurinkoisella säällä verenpunaisia joukkoesiintymiä makeanveden alueilla.

Seuraavassa videossa E, sanguinea, joka kerättiin punaisesta kukinnasta luonnonlammikosta paikassa  Wakefield, Quebec (Kanada).

Kuvannut Bruce Taylor.

– Deuterostome [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Elämän monimuotoisuus on lisääntynyt viimeisen 250 miljoonan vuoden aikana. On tapahtunut eri eliöryhmien sopeutumislevittäytymisiä eli adaptiivisia radiaatioita, millä tarkoitetaan evolutiivisen muutoksen ajanjaksoja, joiden aikana eliöryhmät muodostavat uusia lajeja, jotka sopeutuvat uusiin ekologisiin tehtäviin eli ekolokeroihin.

Kunkin viiden massasukupuuttoajan jälkeen on tapahtunut sopeutumislevittäytymisiä suuressa mittakaavassa. Eloon jääneet sopeutuivat vapautuneisiin ekolokeroihin. Syntyi myös merkittäviä evolutiivisia innovaatioita, kuten kasveille siemeniä. Eliöryhmät saattoivat myös asuttaa uusia alueita, joilla oli vain vähän kilpailua lajien välillä.

Dinosaurien eli hirmuliskojen sukupuuton jälkeen 66 miljoonaa vuotta sitten alkoi nisäkkäiden dramaattinen sopeutumislevittäytyminen. Ensimmäisiä nisäkkäiden luokkaan (Mammalia) kuuluvia eläimiä oli n. 180 miljoonaa vuotta sitten, mutta ennen dinojen katoamista ne olivat enimmäkseen pieniä eivätkä morfologisesti monimuotoisia. Monet lajit näyttävät olleen yöeläimiä päätellen niiden kallojen kookkaista silmäkuopista, jotka ovat samanlaisia kuin nykyisillä yöeläimillä. Muutama nisäkäslaji oli keskikokoinen, kuten Repenomamus giganticus, joka eli 130 miljoonaa vuotta sitten ja kasvoi metrin mittaiseksi. Hampaistonsa perusteella se oli lihansyöjä.

Kun dinosaurit hallitsivat, ei yksikään nisäkäs yltänyt niiden mittoihin. Se, että nisäkkäiden koko ja monimuotoisuus jäivät niin rajoittuneiksi, johtui varmaan siitä, että hirmuliskot söivät niitä tai voittivat ne lajien välisessä kilpailusssa. Pienuudesta oli etua, kun asteroiditörmäys tuhosi elämää; oli helpompi kätkeytyä ja säilyä törmäyksen aiheuttamasta katastrofista. Kun näyttämö vapautui hirmuliskoilta, nisäkkäät alkoivat lisääntyä suuresti sekä monimuotoistuivat ja kasvoivat kokoa. Alkoi niiden ekolokeroiden valtaus, jotka ennen olivat olleet dinojen valtaamia.

Uusien ekolokeroiden valtausta oli tietenkin tapahtunut aikaisemminkin eliökunnan historian aikana, mikä merkitsi eri ryhmien diversiteettien lisääntymistä. Olosuhteet muuttuivat kun esimerkiksi fotosynteettiset alkeistumalliset eli prokaryootit alkoivat vapauttaa ilmakehään happea suurin määrin. Kambrikauden räjähdyksessä syntyi suuri määrä eliöitä, joita toiset saattoivat käyttää ravintonaan ja suurikokoiset pedot ilmestyivät meriin. Ja kun kasvit, hyönteiset ja tetrapodit aloittivat kuivan maan valtauksen, alkoi mahtava adaptiivisten radiaatioiden sarja.

Kukin näistä kolmesta radiaatiosta liittyi suuriin evolutiivisiin innovaatioihin, jotka tekivät maaelämän mahdolliseksi. Maakasvien sopeutumislevittäytyminen esimerkiksi liittyi keskeisiin sopeutumiin, kuten varsien tukirakenteisiin, jotka auttavat kasveja kasvamaan pystyyn kohti valoa, ja lehtien vahapeitteisiin, jotka estävät veden haihtumista ja kuivumista. Sopeutumislevittäytyminen tuottaa myös lajeja, jotka kelpaavat ravinnoksi toisille lajeille: kasvien evoluutio mahdollisti myös kasvinsyöjien evoluution. Tästä hyvänä esimerkkinä ovat hyönteiset, joiden monimuotoisuus on seurausta kasvien monimuotoistumisesta. Hyönteisten keskuudessa syntyi sarja sopeutumislevittäytymisiä, jotka tekivät niiden luokasta eläinten runsaimman ja monimuotoisimman ryhmän. Kehittyi kasveja syövien hyönteisten lisäksi kukkivia kasveja pölyttäviä hyönteisiä.

Edellä on käsitelty sopeutumislevittäytymistä koko maapallolla, mutta paikallisestikin on tapahtunut merkittäviä adaptiivisia radiaatioita. Kun muuutama eliö löytää tiensä uuteen, usein kaukaiseen paikkaan, jossa ne kohtaavat vähän tai ei ollenkaan kilpailua, alkaa paikan ekolokeroihin sopeutuminen. Hyvinä esimerkkeinä  tästä toimivat saaristot, vaikkapa Galapagos ja Havaiji. Jälkimmäinen saaristo sijaitsee noin 3500 km:n päässä lähimmästä mantereesta ja on synnyltään tuliperäinen, vulkaaninen. Havaijin saaret ovat sitä vanhempia mitä kauempana luoteessa ne sijaitsevat; nuorin ei ole miljoonankaan vuoden ikäinen ja sillä on yhä toimivia tulivuoria.

Kukin saari syntyi paljaana ja sai vähitellen asukkaita, kun merivirtojen ja tuulten mukana harhailevat eliöt löysivät sinne lähdettyään joko kaukaa mantereelta tai aikaisemmin kolonisoiduilta saarilta. Kunkin saaren fyysiset erot mm. maaperässä, korkeussuhteissa ja sademäärissä suovat monenlaisia mahdollisuuksia evolutiiviselle erilaistumiselle luonnonvalinnan avulla. Toinen toistaan seurannut uusien lajien invaasio, on tuottanut sarjan adaptiivisia radiaatioita, mistä seuraa, että tuhannet lajit esiintyvät ainoastaan Havaijien saaristossa. Esimerkiksi noin 1100 kasvilajia on siellä ainutlaatuista, ns. endeemistä lajia. Ikävä kyllä monet niistä ovat enenevissä määrin uhanalaisia ihmisen toiminnan vuoksi. Habitaatteja tuhotaan, ja ihmisen mukanaan tuomat vieraslajit valtaavat alkuperäislajien elintilan.

 

Synnyinvuotenani 1953 eräs Stanley Miller -niminen henkilö Chicagon yliopistossa tuli järjestäneeksi mielenkiintoisen laboratoriokokeen. Koejärjestelyyn kuului laitteisto, joka koostui kammioista ja putkistosta. Yhdessä kammiossa kuumennettiin vettä niin, että se höyrystyi ja kulki putkea pitkin toiseen kammioon, jossa oli kaasuja, joita tuohon aikaan arveltiin alkuilmakehän maapallolla sisältäneen: vetyä, metaania ja ammoniakkia ja sinne em. kammiosta tulevaa vesihöyryä. Kammiossa oli myös elektrodit, joilla aiheutettiin salamointia simuloivaa kipinöintiä. Kaasuseos johdettiin sitten kondensaattoriin, jossa se jäähdytettiin kylmän veden avulla. Vesi ja siihen liuenneet molekyylit tiivistyivät keräyspulloon, jonka sisällöstä tehtiin ajoittain kemiallisia analyysejä. Sen tuloksena havaittiin, että liuos sisälsi erilaisia orgaanisia molekyylejä, jotka ovat yleisiä eliöissä, mm. aminohappoja ja pitkiä hiilivetyketjuja.

Elävät olennot sisältävät alkuaineista pääasiassa hiiltä, vetyä, happea, typpeä, rikkiä ja fosforia. Kautta koko eliökunnan niiden prosenttiosuudet ovat melkein yhtä suuret, mikä heijastaa eliöiden kehityksen yhteistä alkua. Hiiliatomin kyky muodostaa neljä kemiallista sidosta mahdollistaa sen, että tämä rajallinen määrä alkuaineita voi muodostaa suuren määrän erilaisia orgaanisia molekyylejä. Pelkistäen voidaan sanoa, että eliökunnan monimuotoisuus on seurausta hiilen ainutlaatuisesta kemiallisesta monipuolisuudesta.

Miten elottomasta tulee elävää? Polttava kysymys, eikä kukaan tiedä tarkasti, mutta vihjeitä asiasta on saatu ja voitu jopa rekonstruoida todennäköisiä tapahtumakulkuja. Puhutaan kemiallisesta evoluutiosta.

Kemia itse antaa vihjeen siitä, kuinka kemialliset reaktiot voivat johtaa DNA:n kaltaisten itseään kopioivien molekyylien syntyyn, ja kuinka ne voivat säädellä muiden molekyylien syntyä. Niin syntyy perusta periytyvyydelle.

Kemiallisista reaktioista paljastuu ominaisuus nimeltä emergenssi. Se tarkoittaa sitä, että alkuaineiden ja yhdisteiden reagoidessa keskenään syntyy yhdisteitä, jotka ovat enemmän kuin osiensa summa. Syntyy uusia ominaisuuksia.

Esimerkiksi vety ja happi ovat kumpikin kaasuja ilmakehässä, mutta kun ne reagoivat keskenään ja muodostuu yhdiste H2O, jolla on ominaisuuksia, joita mainituilla kaasuilla ei itsellään ole. Kyse on nimittäin vedestä, joka on neste.

Planeettamme Maa syntyi noin 4,6 miljardia vuotta sitten. Ilmakehän koostumus poikkesi nykyisestä: vapaata happea ei ollut. Puhutaan pelkistävästä ilmakehästä, joka koostui vesihöyrystä, ammoniakista ja metaanista. Jäämeteorit toivat maapallolle vettä, ja sekä vesi että pelkistävä ilmakehä olivat suotuisia ympäristöjä erilaisille kemiallisille reaktioille, joita jatkui noin 800 miljoonaa vuotta ennenkuin ensimmäiset elämänmuodot ilmaantuivat.

Elämän synnyn ajatellaan yleisesti tapahtuneen neljässä vaiheessa.

1. Monomeerien syntyminen. Alkuilmakehän tapaisissa olosuhteissa syntyy typpiyhdisteitä, jotka johtavat lopulta aminohappojen syntyyn. Ne ovat proteiinien rakennusaineita. Tämän S. Miller sai aikaan laboratotiossaan jo v. 1953 (jolloin muuten myös DNA:n rakenne selvitettiin).

   

2. Polymerisaatio. Monomeerit alkoivat liittyä yhteen eli polymeroitua tuottamaan makromolekyylejä, kun monomeeriliuokset kävivät tarpeeksi väkeviksi. Nykyään arvellaan, että asiaan olisivat vaikuttaneet myös maankuoren rapautumistuotteet, savihiukkaset, joissa esiintyy sähköistä polarisaatiota. Se olisi antanut tarvittavan energian. 

   

3. Polymeerien kasautuminen ja järjestäytyminen. Kun proteiinit alkoivat kasautua yhteen ja vähitellen toimia yhdessä, syntyi protobiontteja, jotka olivat proteiini- tai lipidipallosia. Osa proteiineista alkoi toimia entsyymeinä, yhdisteinä, jotka saavat aikaan muiden yhdisteiden synteesiä. Syntyi alkeellista aineenvaihduntaa eli metaboliaa. 

   

4. Lopuksi kehittyi piirre nimeltä perinnöllisyys. Protobionttiin syntyi ribonukleiinihappoa (RNA) muodostavia molekyylejä, joita sanotaan nukleotideiksi. Ne pystyivät kopioimaan itseään. TNA on yksinkertainen nukleiinihappo, josta entsyymi nimeltä DNA-polymeraasi tuottaa DNA:ta.

Tämä lienee todennäköisin tapahtumasarja, joka synnytti elämän puun tyven, ensimmäisen solun, jolla oli aineenvaihduntaa ja kyky tuottaa itsensä kaltaisia uusia soluja.

Kun eliöiden sukupuuta, evoluutiopuuta, on ryhdytty laatimaan on perusteena ollut ajatus, että yhteiset ominaisuudet todistavat yhteisestä alkuperästä. Deoksiribonukleiinihappo eli DNA sisältää periytyvät ominaisuudet geeneissä, mistä voidaan päätellä, että geenien järjestykset (sekvenssit) ja niiden tuottamat proteiinit dokumentoivat eliön perinnöllisen taustan. Nämä sekvenssit periytyvät vanhemmilta jälkeläisille, ja siksi sisaruksilla on DNA:ssaan ja proteiineissaan suurempi yhtäläisyys kuin saman lajin muilla yksilöillä. Samoin lähilajien DNA muistuttaa toisiaan enemmän kuin muiden lajien, samoin lähisukujen jne.

Esimerkkinä tästä ilmiöstä voidaan mainita eräs selkärankaisilla esiintyvä hemoglobiinin polypeptidi eli aminohappoketju, joka koostuu 146 aminohaposta. Ihmisellä ja gorillalla ketju eroaa vain yhden aminohapon osalta, kun taas etäisempää sukua olevien ihmisen ja hiiren välillä ero on 67 aminohappoa. Vastaavasti voidaan vertailla kokonaisia genomeja: ihminen ja simpanssi ovat geeneiltään 95-98-prosenttisesti samanlaisia, ihminen ja hiiri noin 85-prosenttisesti.

Ajatus evoluutiosta antaa loogisen selityksen sille, mitä eliöistä tänä päivänä tiedetään. Muutaman miljardin vuoden aikana eliökunta on käynyt läpi muutoksia, jotka näkyvät fossiilistossa, ja nykyisessä eliömaailmassa on näkyvissä samanlainen erikoistuminen. Samalla kuitenkin eliökunnassa vallitsee yhdenkaltaisuus. Tämän ilmiön selittää parhaiten evoluutio, joka selittää ykseys-erilaisuus -ilmiön johtuvan yhteisten kantamuotojen muuntuneista ja muuntuvista jälkeläisistä. Perustana ovat periytyvät muutokset, jotka kumuloituvat sukupolvesta toiseen.

Eliökunnan diversiteettiä eli monimuotoisuutta voidaan havainnollistaa mm. seuraavilla tilastotiedoilla:

• Tällä hetkellä tunnetaan (nimeltä) noin 1,8 miljoonaa eliölajia. Paljon on vielä tunnistamatta, sillä eliölajien kokonaismääräksi arvioidaan 10 – 100 miljoonaa.
• Yli puolet lajeista, noin yksi miljoona, on hyönteisiä.
• Kasvilajeja on tunnistettu noin 290 000.
• Sienikunta sisältää noin 100 000 lajia.
• Meitä selkärankaisiin kuuluvia lajeja on vain 57 000, joista suurin osa on viuhkaeväisiä luukaloja.

Eliökunnan yhdenkaltaisuuden huomattavin osoitus on koko eliöiden kirjon kattava universaali geneettinen koodi, DNA, joka sisältää kaikissa eliöryhmissä samat neljä yksikköä: adenosiini (A), tymiini (T), guaniini (G) ja sytosiini (C). Nämä koodaavat koko diversiteetin. Rakenteellisella tasolla voisi mainita esimerkkeinä laajasta ykseydestä eukaryoottien eli tumallisten eliöiden solun siiman ja ripsien rakenteen samanlaisuuden. Tohvelieläimet (Paramecium) ovat yksisoluisia aitotumaisia ja liikkuvat solun pintaa peittävien ripsien avulla, jotka ripset ovat rakenteeltaan aivan samanlaiset kuin ihmisen henkitorven pintasolujen ripset, jotka kuljettavat epäpuhtauksia pois henkitorvesta. Samoin eukaryoottiset solut ovat rakenteeltaan ja soluelimiltään hämmästyttävän yhdenmukaisia.

Ykseyden ja erilaisuuden lisäksi asiaan liittyy aika: eliökunta on historiallinen ilmiö, kuten näkyy fossiilikerrostumista. Evoluutio selittää myös tämän osuuden pätevästi.

Tunnetuin evoluutioajatuksen edustajista on eittämättä Charles Darwin, jonka marraskuussa 1859 julkaisema teos On the Origin of Species by Means of Natural Selection (Lajien synty luonnonvalinnan avulla) on alan perusteos. Se on suomennettu kahteen otteeseen. Darwin esittää siinä evoluution kulun koostuvan kahdesta tekijästä: kantamuotojen seuraannosta ja luonnonvalinnan aikaansaamista modifikaatioista.

Darwinin havainnot eivät olleet uusia, mutta hän osasi yhdistää ne oivaltavalla tavalla. Hän tuli tietoiseksi luonnonvalinnan merkityksestä kolmen seikan nojalla. Ensinnäkin on selvää, että populaatiossa (eli keskenään lisääntyvien ja samalla paikalla elävien eliöyksilöiden joukossa) on erilaisuutta, muuntelua, ja ainakin osa siitä on periytyvää (geeneistä ei vielä Darwinin aikaan tiedetty). Toiseksi jälkeläisten tuotto populaatiossa on suurempi kuin eloonjäämisen mahdollisuudet. Tämä aiheuttaa kilpailua käytettävissä olevista resursseista. Kolmanneksi jälkeläisistä jotkut ovat noihin olosuhteisiin paremmin sopeutuneita kuin toiset. Sopivat jäävät eloon ja todennäköisesti tuottavat enemmän jälkeläisiä kuin vähemmän sopivat. Näin populaation ominaisuudet muuntuvat ajan myötä.

Esimerkkinä voisi mainita vaikka suojavärityksen. Paremmin taustaansa sulautuvat eliöt jäävät saalistajalta huomaamatta kuin ne joiden väritys ei sovi niin hyvin ympäritöön. Jos ympäristö muuttuu tässä suhteessa, jäävät lajia jatkamaan yksilöiden värityksen kirjosta ne, jotka sulautuvat muita paremmin uuteen tilanteeseen. Tästä tunnetaan käytännön esimerkki mm. koivumittarin (Biston betularia) osalta. Kun teollistumisen myötä noki levisi ja puunrungot muuttuivat tummiksi, vaaleasiipisten yksilöiden osuus populaatiosta laski ja sukua jatkoivat pääasiassa tummasiipiset (ns. teollisuusmelanismi). Kun nokisuus taas väheni, tapahtui päinvastoin.

Elävien olentojen evoluutiotutkimuksen seurauksena saadaan selville eliöiden sukulaisuussuhteet. Niitä on päätelty aluksi näkyvien ominaisuuksien, morfologian ja anatomian, perusteella, sittemmin molekyylianalyysein. Esimerkiksi nisäkkäät ovat selvästi sukulaisia keskenään ajatellen vaikkapa niiden ulkonaisesti niin erilaisia raajoja, joissa kuitenkin on selvästi samat osat vaikkakin eri mittasuhteissa. Lepakon siivessä on pidentyneet sormet, hevosen kaviossa sormien luku on vähentynyt ja ihmisellä sormet ovat lyhyet mutta toisiaan vastaan taipuvat (peukalo-etusormi -ote). Muuntelu on syntynyt yhteisestä kantamuodosta kumuloituvina muutoksina.

 

Bakteerit ja arkeonit ovat oikeita solurakenteisia eliöitä, ja niiden yhteinen piirre on solun tumattomuus eli niiltä puuttuu rakenne, jonka sisällä DNA on. Niitä nimitetään prokaryooteiksi erotukseksi tumallisista eli eukaryooteista, joihin me ihmisetkin kuulumme.

Bakteerisoluja on monenmuotoisia, kuten yllä olevasta kuvasta näkyy.

Kokit (cocci; kreikan kokkos tarkoittaa jyvää, marjaa tai siementä) ovat pallomaisia, ja ne voivat esiintyä pareittain (diplokokit) tai nelittäin (tetradeina) tai suuremmissa muodostelmissa, kuten suvuissa Streptococcus, Staphylococcus ja Sarcina.

Sauvamaiset bakteerit ovat basilleja (bacilli; bacillus on latinaa ja tarkoittaa pientä sauvaa). Vibrion sauva on käyrä, spirillin kierteinen ja spirokeetan hoikka ja spiraalikierteinen.

Bakteerin sisärakenteessa on seuraavia osia: Solukalvo (plasma membrane; plasmamembraani) muodostuu lipidideistä eli rasvamaisista aineista, joiden seassa on myös proteiinimolekyylejä. Solussa on myös sen sisään taipuvia kalvon osia. Solulima (cytoplasm; sytoplasma) käsittää solun sisällön, jossa on soluelimiä. Solunseinä (cell wall) on bakteereilla kerros, joka määrää solun värjäytyvyydestä – puhutaan gram-negatiivisista ja -positiivisista (gram-menetelmä on bakteerien tutkimisessa käytetty värjäys) – ja koostuu peptidoglykaani-nimisestä yhdisteestä. DNA on vapaana solulimassa rengasmaisena rakenteena sykkyrällä. DNA:n lisäksi solulimassa on ribosomeja (ribosomes), jotka rakentuvat RNA:sta ja proteiineista, ja joissa proteiinien muodostuminen (proteiinisynteesi) tapahtuu. Ne voidaan havaita vain elektronimikroskoopilla.

Erilaisia bakteereja

Bakteerien monimuotoisuus eli diversiteetti käy ilmi niiden luokittelusta. Huomattavimpia ryhmiä ovat seuraavat:

1. Proteobakteerit. Ryhmä on suuri ja monimuotoinen ja sisältää autotrofisia eli omavaraisia ja heterotrofisia eli toisenvaraisia muotoja. Edelliset pystyvät kasvien tavoin tuottamaan oman ravintonsa. Kasveilla se tapahtuu valon avulla, monilla proteobakteereilla sen sijaan myös kemiallisesti. Ryhmään kuuluu anaerobeja, jotka elävät hapettomissa oloissa, mutta myös aerobeja, jotka vaativat elääkseen happea. Proteobakteerit ovat gram-negatiivisia kuten kolme seuraavaakin ryhmää. Kuvia.
2. Klamydiat. Ryhmän lajit ovat loisia ja tulevat toimeen vain eläinsolujen sisällä. Erikoista on, että solunseinässä ei ole em. peptidoglykaania. Laji Chlamydia trachomatis on maailman yleisin syy sokeuteen ja aiheuttaa seksitautina leviävää virtsaputken tulehdusta gonokokkien tavoin.  Kuvia
3. Spirokeetat. Spirokeetat ovat toisenvaraisia. Ne kulkevat kiemurrellen ympäristössään sisäisten siimamaisten rihmojen avulla. Monet lajit elävät vapaina, mutta eräät ovat pahamaineisia taudinaiheuttajia. Esim. Treponema pallidum aiheuttaa syfiliksen ja puutiaisen levittämä Borrelia burgdorferi Lymen taudin. Kuvia
4. Syanobakteerit (sinilevät!). Kukapa ei olisi kuullut sinileväkukinnoista järvissämme ja merialueilla. Vaikka puhutaan levistä, kyseessä on bakteerien, nimittäin syanobakteerien, massaesiintyminen. Levämäisiä ne ovat siinä, että ovat fotoautotrofeja ja ovat siten ainoita kasvien tavoin happea tuottavia hiilen yhteyttäjiä. Ryhmään kuuluu yksittäin eläviä ja rihmamaisia kolonioita muodostavia, ja ne ovat runsaslukuisia sekä makean että suolaisen veden fytoplanktonissa (keijustossa). Joissakin rihmoissa on typen sidontaan erikoistuneita soluja. Ne sitovat ilmakehän typpeä epäorgaanisiksi yhdisteiksi, joita voidaan käyttää aminohappojen ja muiden orgaanisten aineiden synteesiin synteesiin. Proteiinit muodostuvat aminohapoista. Kuvia
5. Gram-positiiviset bakteerit. Ryhmä on saanut nimensä em. gram-värjäysmenetelmästä, jolla ne saadaan näkyviin valomikroskoopissa. Ne ovat proteobakteerien tavoin hyvin monimuotoinen ryhmä. Ns. sädesienet eli aktinomykeetit muodostavat haaraisten soluketjujen kolonioita (jälleen prokaryoottiryhmä, joka aiemmin yhdistettiin eukaryoottisiin, tällä kertaa sieniin; siitä nimi). Tuberkuloosi ja lepra (spitaali) ovat kahden sädesienilajin aiheuttamia sairauksia. Useimmat gram-positiiviset ovat kuitenkin vapaana eläviä ja hajottavat maaperän eloperäistä (orgaanista) ainesta. Maabakteereista kuuluisin suku lienee Streptomyces, josta valmistetaan antibiootteja, mm. streptomysiiniä. Yksittäisinä soluina eläviä on suvuissa Bacillus, Clostridium, Staphylococcus ja Streptococcus. Niiden joukosta löytyy myös taudinaiheuttajia. Mykoplasmat ovat ainoita bakteereita joilta puuttuu solunseinä. Ne ovat myös pienimpiä tunnettuja soluja, 0,1 mikronin kokoisia, noin viisi kertaa ribosomin kokoisia. Monet niistäkin ovat taudinaiheuttajia, toiset taas maaperäbakteereja. kuvia

arkeonit

Prokaryoottien toinen ryhmä, arkeonit (Archaea), muistuttavat monilta ominaisuuksiltaan bakteereita, eräiltä taas eukaryootteja. Mm. niillä ei ole solunseinässään peptidoglykaania, joka puuttuu myös eukaryooteilta. Ne eivät myöskään reagoi antibiootteihin.

Arkeoneihin kuuluu paljon ekstremofiilejä, so. äärimmäisissä olosuhteissa eläviä – niin äärimmäisissä suolapitoisuuksissa ja lämpötiloissa, että mitkään muut eliöt eivät niissä menesty. Ryhmään kuuluu myös metanogeenejä, joiden aineenvaihdunnan tuotteena vapautuu metaania. kuvia

Eliökunta on jaettavissa siis kolmeen pääryhmään, domeeniin. Nämä domeenit ovat bakteerit (Bacteria), arkeonit (Archaea) ja aitotumaiset (Eukarya). Jälkimmäisistä voitaisiin käyttää myös nimitystä tumalliset (eukaryootit), sillä kahden muun domeenin eliöillä ei ole solussaan tumaa ollenkaan, vaan niiden perintöaines on solussa ilman kalvon eli tumakotelon rajaamaa rakennetta. Bakteerit ja arkeonit ovat siten esitumallisia (prokaryootteja) eli oikeastaan tyystin tumattomia. Arkeonit ovat kuitenkin läheisempää sukua tumallisille kuin bakteereille: arkeoneilla ja tumallisilla eliöillä on yhteinen kantamuoto, joka ei ole bakteerien kantamuoto.  Lienee paikallaan tutustua nyt lyhyesti ja alustavasti näihin domeeneihin ja solun, elämän perusyksikön, rakenteeseen ja toimintoihin.

Kun on puhe bakteereista, tulevat mieleen myös virukset, varsinkin kun molemmissa on tarttuvien tautien aiheuttajia. Parhaillaan on taas flunssa-aika, ja moni saa tutustua virukseen ja sen vaikutukseen omakohtaisesti, vaikka ei edes näe mokomaa otusta. Kuuluisiksi ovat viime vuosina tulleet sellaiset vakavia infektioita aiheuttavat kuin ebola-, chikungunya- ja zikavirukset.

Virukset vaanivat kaikkialla meitä ja muita eliöitä jopa hiivoja ja arkeoneja myöten. Se johtuu siitä, että ne ovat elämäksi kutsutun ilmiön rajamailla; ne tarvitsevat eläviä soluja omia elintoimintojaan varten ja lisääntyäkseen. Muuten ne ovat kuolleita hiukkasia, kooltaan vain 20 – 1500 nanometriä eli millimetrin miljoonasosaa (1500 nanometriä = 1,5 mikrometriä eli millimetrin tuhannesosaa). Suurimmat voi juuri ja juuri nähdä tarpeeksi suurentavalla valomikroskoopilla.

Rakenteeltaan virus on nukleiinihappomolekyyli, jota ympäröi proteiinikotelo. Nukleiinihapot ovat perintötekijöitä eli geenejä muodostavia kemiallisia yhdisteitä ja niitä on kahdenlaisia: ribonukleiinihappo eli RNA ja deoksiribonukleiinihappo eli DNA (lyhenteet tulevat englanninkielisistä nimityksistä). Proteiinit, joita on nimitetty valkuaisaineiksi, ovat myös kookkaita molekyylejä (makromolekyylejä), jotka muodostuvat aminohapoista. Proteiineja tarvitaan soluissa moniin tehtäviin, viruksilla vain nukleiinihappoa suojaavana kuorena. Jotta viruksen nukleiinihappo pääsee kopioitumaan ja muodostamaan uusia viruksia, on viruksen päästävä kosketuksiin elävän solun kanssa ja sotkeutumaan sen elintoimintoihin. Kaikilla eliöryhmillä bakteereista meihin ihmisiin asti on omat viruksensa.

Kuuluuko virus näin ollen eliökuntaan? Ovatko virukset välimuotoja elottoman kemian ja eliöiden välillä? Mikä on niiden alkuperä ja evoluutiohistoria? Koska ne ovat riippuvaisia soluista lisääntyäkseen, näyttää todennäköiseltä, että ne eivät ole olleet olemassa ennen soluja, vaan kehittyivät ensimmäisten solujen syntymisen jälkeen. Niitä on voinut syntyä elämän historian aikana useaan eri otteeseen. Useimpien molekyylibiologien mielestä virukset syntyivät paljaaksi jääneistä solujen nukleiinihapon paloista, jotka muuttivat solusta toiseen kenties solun pinnan vahingoittuneista kohdista.

Eksyin viruksiin, jotta kävisi ilmi, että ne ovat aivan erilaisia kuin bakteerit, vaikka emme aina muista, mikä tauti on bakteerin ja mikä viruksen aiheuttama. Bakteerit ovat oikeita eliöitä, niillä on aidot solut. Niistä ja muista oikeista eliöistä tuonnempana.

Evoluutio on luonnonilmiö, joka on tuottanut kaikki elävät olennot, joita maan päällä on koskaan elänyt. Luonnonilmiöillä varmaan tulemme useimmin ajatelleeksi jotakin elottoman luonnon tapahtumaa kuten sääilmiöitä, maanjäristyksiä ja tulivuorenpurkauksia. Niillä on omat vaikutuksensa ja mitattavat ominaisuutensa, samoin evoluutio-ilmiöstä on löydettävissä ja löydetty joitakin piirteitä ja lainalaisuuksia. Kyse on kuitenkin historiasta, tapahtumien ketjusta, syy- ja seuraussuhteista, ja sellaisena eliökunnan evoluutio ei ole välittömästi osa kokemusmaailmaamme varsinkin kun on kyse valtavista ajanjaksoista ja vähitellen kasautuvista ominaisuuksista.

Systematiikka ei ole luonnonilmiö, vaan meidän ihmisten luoma menetelmä hahmottaa evoluution tuloksia: luonnossa tavattavia lajeja ja niiden sukulaisuussuhteita ryhmittelemällä ne suvuiksi, heimoiksi, lahkoiksi, luokiksi ja pääjaksoiksi sekä usein vielä näiden väliin sijoittuviin kategorioihin. Tarkkaan ottaen edes lajit eivät ole luonnossa oikeasti olemassa; on vain populaatioita ja niitä muodostavia yksilöitä, jotka lisääntyvät keskenään ja tuottavat toisaalta ominaisuuksiltaan muuntelevia jälkeläisiä, toisaalta taas niin yhdenmukaisia, että ne eivät risteydy vapaasti minkä tahansa muun lajin kanssa. Muuntelua sisältävästä populaatiosta luonnonvoima nimeltään valinta, luonnonvalinta, suosii populaation elinympäristöön parhaiten sopeutuneita yksilöitä, jotka siten tuottavat enemmän jälkeläisiä kuin vähemmän sopeutuvat. Mutta sattuma voi puuttua peliin ennalta arvaamattomalla tavalla.

Tarkoitukseni on tässä blogissa kirjoitella näistä asioista ennen kaikkea ehkä selventääkseni niitä itselleni. Toivottavasti tästä on iloa joillekuille muillekin, ja otan mielelläni vastaan kommentteja, kysymyksiä ja oikaisuja, sillä varmaan monessa kohdassa tietoni eivät ole ajan tasalla tai muuten vain tulen kirjoittaakseni soopaa. Itse asiassa pelkään sitä tavattomasti, ja tämän blogin aloittamisen koen kyllä kauhean vaikeaksi, mutta ehkä se siitä avautuu. Virheistäkin voi oppia, ja tämä retki tulee varmaan olemaan oppimiskokemus.

Liitän tähän loppuun linkit Wikipedian artikkeleihin evoluutiosta ja systematiikasta.

 

Tervetuloa minun biologia-aiheiselle sivustolleni, joka keskittyy elämän evoluutioon ja eliöiden luokitteluun!

Ilkka Pellonpää

Sisällysluettelo

Alkusanat

Evoluutiosta yleensä

• Evoluutiosta
• Elämän synty ja elämänpuu
• Fylogeniaa
• Kladogrammi
• Mikroevoluutio
• Uusien lajien synty
• Valaita Saharassa
• Fossiilit
• Elämän lyhyt historia
• Eliöryhmien nousu ja tuho
• Sopeutumislevittäytyminen

Eliökunta systemaattisesti

• Domeenit ja virukset
• Bakteerit ja arkeonit: prokaryootit
• Aitotumaiset
• Ekskavaatit
• Piilevät
• Kulta- ja keltalevät
• Rakkolevä ja muut ruskolevät
• Panssarilevät
• Malariaa ja Apicomplexa
• Ripsekkäitä yksisoluisia
• Sädemäisiä eliöitä mikroskoopissa
• Huokoisia kuoria
• Verkkolevää, möhöjuurta ja perunaruttoa
• Punalevät
• Viherlevät
• Kasvien alkuperä 
• Näkinpartaiset
• Kasvien maanvalloitus
• Versokasvien evoluution vaiheet
• Sammalia
• Lisää sammalia
• Johtojänteet ilmestyvät: putkilokasvit
• Liekoja sukulaisineen
• Kortteet ja saniaiset
• Siitepölyä ja siemeniä – siemenkasvien seksielämä 
• Havupuita ja muita – paljassiemeniset
• Kukkia ja hedelmiä – koppisiemeniset
• Kukkien monimuotoisuutta 1 
• Kukkien monimuotoisuutta 2: yksisirkkaiset
• Kukkien monimuotoisuutta 3: aitokaksisirkkaiset
• Rosidit
• Santeli- ja kohokkimaiset
• Asteridit
• Lamiidit
• Kello- ja asterikasveja sukulaisineen: kampanulidit
• Yksisiimaiset, Unikonta
• Limasienet
• Ameboja ja punatautia
• Sienten alkuperä
• Sieniryhmiä ja -rihmoja
• Piiskasiimasienet
• Yhtymä- ja keräsienet
• Kotelosienet
• Kantasienet
• Eläimet
• Sienieläimet
• Polttiaiseläimet
• Kampamaneetit
• Laakamadot
• Rataseläimet
• Väkäkärsämadot
• Sammaleläimet
• Tupsumadot
• Lonkerojalkaiset
• Tähtimadot
• Pikarimadot
• Kampaleukamadot
• Okakaulamadot
• Makkaramadot
• Sukaspintaiset
• Lima- eli nauhamadot
• Nivelmadot
• Nilviäiset