Elämän keitaita

Fosfiinia, fosfiinia!!

16.9.2020 klo 20.35, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Varmaan kaikki lukijat ovat huomanneet mikä on viime päivien suuri uusi innostuksen aihe astrobiologian alalla: Se on tietenkin se että Venuksen ilmakehässä näyttää olevan hiukan fosfiinikaasua. Artikkelin kirjoittajat ehdottavat että fosfiini voisi ehkä, kenties, olla jonkin elollisen prosessin tuottamaa, mikä siis tarkoittaisi että Venuksen ilmakehässä olisi jonkinlaista elämää (https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4). Kirjoittajat kylläkin toteavat että ei tunneta mitään biokemiallisia reaktioreittejä mitkä tätä kaasua tuottaisivat, ja että mahdollisesti se voi olla peräisin geologisiesta tai ilmastokemiallisista lähteistä.

”Bioindikaattori” -tulkinta näyttää olevan lähtöisin saman tutkimusryhmän aiemmasta hypoteesista, jossa he ehdottavat että fosfiinikaasua voisi käyttää bioindikaattorina elämän havaitsemisessa kaukaisilta exoplaneetoilta. https://www.liebertpub.com/doi/full/10.1089/ast.2018.1954. Se olisi kätevä indikaattori siksi että spektri on kohtalaisen helposti tunnistettavissa. Lähtöoletuksena oli myös että jotkut anaerobiset mikrobit tuottaisivat fosfiinia; tosin tätä ei ole todistettu, on vain havaittu että fosfiinia esiintyy hapettomissa äärimmäisissä olosuhteissa. Fosfiinin syntimen ja kertyminen näissä oloissa on luontevaa myös siksi että hapellisissa olosuhtiessa se nopeasti hajoaa.

Teoriaa testatakseen nämä tutkijat katselivat Venusta, ja niinpä sitten kävikin että sieltähän sitä heti löytyi.

Kuitenkin ajatus että fosfiini olisi lähtökohtaisesti elämän tuottamaa, on kyllä aika hataralla pohjalla. Jo wikipediankin mukaan,  sitä syntyy kuumissa olosuhteissa alkuaine-fosforin reagoidessa veden kanssa. Sitä syntyy myös fosforia sisältävistä rautamineraaleista (rautafosfideista) happamissa  olosuhteissa (rikkihapossa)
https://ieeexplore.ieee.org/document/5516429. Sitä esiintyy esim. jättilaiskaasuplaneetoilla, missä se syntyy planeettojen kuumissa sisäkerroksissa, korkeassa paineessa – ja varmasti elottomien reaktioiden tuotteena.  Abioottisista reaktioista tuotettu fosfiini rikastuu hapettomissa olosuhteissa, koska ei pääse hajoamaan hapettumalla. Uutisoidun artikkelin kirjoittajat toteavat nämä molemmat seikat aiemmassa omassa artikkelissaan – mutta silti päätyvät spekuloimaan että se voisi/saattaisi (ja siis lehdistössä luetaan: ” todennäköisesti on”) bioottisesti tuotettua.

Mielestäni fosfiini ei ainakaan nykyisten kemian tietojen mukaan sovi biomarkkeriksi, koska sille tunnetaan abioottisia synteerireittejä – ja toistaiseksi, vain (?) niitä. Mutta onhan kiva että yleisö välillä keskustelee astrobiologiasta ja elämän etsimisen ongelmista. Tämä muistuttaa siitä että elämän löytäminen ja tunnistaminen saattaa olla aika haasteellista, vaikka sitä jossakin olisikin.

Vielä eräs seikka elämän etsinnässä on se, että kyseisen kohteen olosuhteiden pitäisi olla jotenkin, edes hiukan, elämää ylläpitävät. Kovassa UV-valossa kylpevä, puhtaita rikkihappopisaroita sisältävä Venuksen ilmakehä ei oikein ole.

Antroposeenistä astrobiologiaa – ja jäähyväiset

30.8.2020 klo 22.33, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Viimevuosien tai vuosikymmenien aikana me itsekukin olemme joutuneet huomaamaan että maailma ei ole enää ”ennallaan”. Se ole enää sellainen ennakoitava ja aina entisiä ratojaan ja kasvukäyriään noudattava stabiili systeemi, kuten olemme tottuneet ajattelemaan. Elämme suurten muutosten aikaa, ja alkaa näyttää siltä että kukaan ei tiedä mihin nämä muutokset johtavat, ja millaisia aikoja on edessä.

Tämän hetken hektisiä epävarmuustekijöitä ovat poliittinen oikeisto-radikalismi, covid-pandemia ja näitä seuraava talouden romahtaminen, ja nämä voivat kääntää maailmanmenon menon aikamoiseen kaaokseen. Nämä uhkat ovat kuitenkin sellaisia pieniä ja lyhyen aikavälin harmeja jotka ovat ehkä hallittavissa vanhoilla keinoilla. Kun tautitilanne on ohi ja talouden rattaat lähtevät pyörimään entiseen malliin, voidaan palata entistä kiihkeämpään talouskasvuun ja entiseen iloiseen hyvinvoinnin aikaan.

Merkittävästi vaikeampi ja lopullisempi on se pitkän aikavälin muutos joka hitaasti mutta vääjäämättömästi on ollut kehittymässä planeetan päälle jo usean vuosikymmenen ajan. Tämä tietenkin on ilmakehän ja ilmaston muuttuminen, ja alkuperäisten elinympäristöjen ja biodiversiteetin katoaminen planeetalta. Nämä puolestaan ovat seurausta siitä massiivisesta fossiilisen energian käytöstä, rakentamisesta, luonnonvarojen käytöstä ja teollisesta tuotannosta ja kulutuksesta, joiden avulla ihmiskunnan tekninen sivilisaatio on pystytetty. Kysymys on siis teknisen sivilisaation kestävyyskriisistä planeetalla.

Täällä maan päällä me itse olemme niin tiukasti sidoksissa ja osallisia näihin rajallisen planeetan kantokyvyn ongelmiin, että meidän on vaikea nähdä mitä ne merkitsevät isommassa mittakaavassa. Eräs tapa katsella tätä ongelmavyyhteä kokonaisuutena, ikäänkuin matkan päästä, on laittaa se astrobiologiseen perspektiiviin. Planeetan olosuhteiden muuttumista voi lähestyä vaikka systeemiteorian keinoin, sellaisena monimutkaisena takaisin-säädeltynä systeeminä missä jokin tekninen sivilisaatio X käyttää planeetan Y  yhtä tai useampaa rajallista resurssia (esim. energiaa, hiiltä, mineraaleja) oman kasvunsa raaka-aineina, ja samalla vaikuttaa planeettansa olosuhteisiin ja sen kantokykyyn. “The Anthropocene Generalized: Evolution of Exo-Civilizations and Their Planetary Feedback”, (Astrobiology vol. 18, 2018)

https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2017.1671?utm_source=Adestra&utm_medium=email&utm_term=&utm_content=ReadNow5&utm_campaign=AST%20FP%20August%2028%202020

artikkelissa A. Frank ja kumppanit käsittelevät monimutkaista planeettasysteemiä, missä paikalliset ympäristötekijät (ilmakehä, vesikehä, kivikehä, jäätiköt, ja mahdollisesti biosfääri) ovat tiukasti kytkeytyneet yhteen, ja vaikuttavat toinen toisiinsa. Tällaisella planeetalla toimivan teknisen sivilisaation aiheuttamat ympäristömuutokset kertautuvat ja kumuloituvat ympäristössä, ja aiheuttavat planeetalle ”antroposeeniksi” kutsutun häiriötilan. Tällainen häiriötila muodostaa dynaamisen planeettasysteemin käännekohdan (tipping point), jonka jälkeen sekä tekninen sivilisaatio että sen kotiplaneetan ympäristöolot ajautuvat pois entisestä tasapainotilasta, molemmat kohti uudenlaisia reaktiomalleja.

Artikkelissa kysytään edustaako antroposeeni geneeristä mallia mistä tahansa (hypoteettisestä) exo-sivilisaatiosta:  jos jollakin planeeetalla kehittyy sellainen laji joka intensiivisesti käyttää planeetan energiavaroja teknisen siviliaation rakentamiseen,  johtaako tämä yleisesti antroposeeni-tyyppisen häiriötilan syntyyn kyseisellä planeetalla? Entä millaiseen suuntaan olosuhteet kehittyvät dynaamisessa planeettasysteemissä pidemmän ajan kuluessa?

Dynaaminen planeettamalli huomioi ympäristön kantokykyvyn, erilaisiin resursseihin perustuvan teknisen populaation kasvukykyvyn ja siitä edelleen johtuvat ympäristöhaitat, populaatiobiologian, ekologian ja fysikokemialliset lainalaisuudet, ja lineaariset tai epälineaariset takaisinkytketyt ja mahdolliset ”run-away”  säätelymekanismit. Malli on johdettu Maan planeettasysteemistä, mutta se on tehty pelkistetty geneeriseksi. Ihmisten sosiaaliset ja innovatiiviset vaikutukset on eliminoitu – mikä sinänsä on kyllä puute, koska juuri nuo ominaisuudet voivat olla ne joilla tästä katastrofista selvitään. Malli kuitenkin kuvaa minkä tahansa sellaisen voimakkaan lajin vaikutusta, joka pystyy ottamaan planeetan energia- (tai muut) varat tehokkaasti hallintaansa. Matemaattiset variaatiot valtalajin ja planeetan keskinäisistä vuorovaikutuksista kehittyvät hyvin monimutkaisiksi.

Mallituksen tuottamat erilaiset kehitysskenaariot näyttävät siltä että yhden ”ylivoimakkaan” lajin tai teknisen sivilisaation kehittyminen planeetalla voi johtaa neljään erilaiseen lopputulokseen. Ensimmäinen mahdollinen tulos on stabiili tasapaino, missä ko. laji lisääntyy sellaiselle pysyvälle tasolle, minkä planeetta pystyy ylläpitämään, ja samalla planeetan ympäristöparametrit sopeutuvat sitä vastaavaan tasapainotilaan. Toinen vaihtoehto on se että ko. laji lisääntyy yli planeetan kantokykytason, ja olosuhteiden romahtaessa se romahtaa jollekin matalalle tasolle, missä se asettuu ympäristön määräämään tasapainoon. Kolmas mahdollisuus on että liian agressiivinen laji ei pysty asettumaan tasapainoon planeetan resurssien kanssa, ja se tuhoutuu kokonaan. Neljäs vaihtoehto on että lajin populaatiokoko jää oskilloimaan kasvun, huipun, romahduksen, selviytymisen ja uuden nousun välille.  

Monimutkaisen mallituksen lopputulos ei siis ole kovinkaan yllättävä, vaan seurailee vanhastaan tuttua populaatiodynamiikkaa. Noissa vaihtoehdoissa on lohdullista se että planeetan ympäristöolosuhteet säilyvät yleisesti elinkelpoisina tuon antroposeenivaiheen yli. Luulisin kuitenkin, että vaihtoehtoja voisi olla enemmänkin kuin nuo neljä: on mahdollista että jos planeetta häiriintyy riittävästi, se voi myös painua totaaliseen jääkauteen, tai lämmetä totaaliseen kasvihuonetilaan, missä nestemäinen vesi ei enää pysy pinnalla. Nuo ovat toki kovin pessimistisiä mahdollisuuksia, mutta ainakin jääkausi on tapahtunut myös täällä Maassa, ja kasvihuone on tapahtunut naapuriplaneetalla.

Frankin ja kumppaneiden artikkeli ei siis tee meitä juurikaan entistä viisaammaksi siitä, millainen mahdollisuus teknisillä sivilisaatioilla on kehittyä antroposeeni-tyyppisen kriittisen kehitysvaiheensa yli. Se kuitenkin muistuttaa siitä että juuri tämä asia vaikuttaa myös Draken yhtälön viimeisen termin (L) eli  teknisten sivilisaatioiden ikään. Ikääntyminen edellyttää (mm.) sitä, että ne pystyvät sopeutumaan kotiplaneettansa kantokyvyn rajoihin.  

Nyt jo aletaan jo ymmärtää millaisen elämäntavan kautta se olisi tehtävissä. Onnistuuko se meiltä, tai onko se ylipäätään meille mahdollinen – sitä me  emme vielä tiedä.

—

Olen nyt jatkanut tätä Elämän keitaita -blogin kirjoittelua seitsämän vuoden ajan. Suuret kiitokset teille ketkä olette seurailleet tätä palstaa. Erityisen suuret kiitokset teille ketkä olette kirjoiteet kiintoisia kommetteja, monet kerrat olemme johkaantuneet keskusteluihin joissa asioita on pohdiskeltu hyvinkin perusteellisesti. Ne keskustelut ovat olleet blogaamisen parasta antia. Nyt lopetan kirjoittelun tällä palstalla, ainakin toistaiseksi. Ehkä voimme tavata vielä jossakin muilla foorumeilla. Hyvää syksyä teille toivottaen,  

Kirsi

Matkalla menneisiin maisemiin

21.8.2020 klo 01.50, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Astrobiologia pyrkii selittämään elämän olemassa olon syviä salaisuuksia, ulottuvuuksia, syitä, juuria ja seurauksia. Tämä meidän maailmamme täällä Maa-planeetalla on niin täysin nykyisen elämän vallassa, niin dynaaminen ja jatkuvasti muuttuva, että täällä on vaikea päästä kiinni mihinkään kaukaisiin juuriin tai alkusyihin. Täytyy siis matkata kauas, sekä ajassa että paikassa, jotta löytäisimme jostakin merkkejä elämän hauraista varhaisista vaiheista. 

Nyt tämä on tapahtumassa. Marsiin on parhaillaan matkalla kaksi alusta,  jotka saapuvat Marsin kiertoradalle helmikuussa 2021.  NASAn kantoalus laskee saman tien Perseverance mönkijän Marsin pinnalle, kiinalainen Pitkä Marssi 5 –alus taas vie kiertoradalle satelliitin, josta mönkijää kantava laskeutuja irrotetaan myöhemmin keväällä. Molemmat tutkimusrobotit hakevat pinnalta muinaisen elämän jälkiä.

Näiden lisäksi Marsiin on parhaillaan matkalla vielä kolmaskin alus. Arabi-Emiraattien lähettämä kantoraketti vie Marsin kiertoradalle Hope –nimisen kiertosatelliitin, joka tulee tutkimaan Marsin ilmakehää ja sääilmiöitä. Tämän kesäisestä laukaisuikkunasta myöhästynyt ESAn ExoMars-lento taas lähtee seuraavan tilaisuuden tullen, kesällä 2022, ja sekin kuljettaa Marsiin Rosalin Franklin -nimisen mönkijän. Tämä tulee poraamaan näytteitä jopa syvältä maan alta, ja etsimään niistä elämän merkkejä.

Nyt matkalla oleva Perseverance mönkijä tulee laskeutumaan ja aloittamaan tutkimusmatkansa planeetan pohjoisen alavan ja tasaisen alueen – siis todennäköisen vanhan meren pohjan – reunamalla sijaitsevan Isidis altaan reunalla. Vielä tarkemmin sanottuna,  se tekee tutkimusmatkaa Jezor-kraatterissa, ja tuon kraatterin reunojen läpi virranneen muinaisen jokisuiston alueella. Ilmakuvista käsin nuo alueet on jo tarkkaan kartoitettu: pinnan muodoista voidaan päätellä että merkittävät vesivirrat ovat uurtaneet uomia ja kuljettaneet hiekkaa ja savea, täyttäneet kraatterialtaan ja muodostaneet hiekkasärkkiä. Kuvien spektreistä nähdään myös että matalan veden alueille, altaiden reunamille, on laskeutunut merkittäviä määriä savimineraaleja. On arveltu että savet ovat aikoinaan Maassa olleet tärkeitä elämän syntyprosesseissa. Siellä esiintyy myös magnesiumkarbonaatteja, eli samantapaisia mineraaleja mitä esiintyy Maan kaikista vanhimmissa fossiloituneissa mikrobimatoissa.

Marsin varhaisimpien vuosimiljoonien aikana näillä rannoilla velloivat ja virtasivat runsaat vedet, ainakin ajoittain. Ilmakehän ohentuessa ilmasto kylmeni ja vedet jäätyivät. Ne joko peittyivät pinnalle keräytyvän pölyn ja maakerrosten alle, tai haihtuivat avaruuteen. Vähitellen pinta muuttui kuivaksi erämaaksi; tämä tapahtui todennäköisesti noin 3 miljardia vuotta sitten. Jäljelle jääneet pinnan muodot ovat  täysin pysähtyneitä kuvia menneestä maailmasta. Nämä kuvat kuitenkin kätkevät myös muistoja kaikesta siitä mitä noissa muinaisissa mukavissa vesiympäristöissä aikoinaan tapahtui. Niissä voi olla olemassa vielä fossiileja muinaisista mikrobimatoista —- tai sitten, niissä on olemassa  vain pelkkää veden kuljettamaa hiekkaa, kokonsa mukaan erottuneena monenmuotoisiin fraktioihin ja muodostelmiin. Lähivuosina tämä saadaan selville.

Perseverance-mönkijä tutkii Marsin maaperää erittäin tarkalla kameralla, samoin se hajottaa maaperää laserilla ja tutkii sen koostumusta spektroskooppisesti. Se myös kerää ja pakkaa maaperänäytteitä erillisiin kanistereihin, jotka se jättää matkansa varrelle odottamaan myöhemmin tulevaa näytteiden kerääjää. Tällaisen näytteiden hakulennon suunnitellaan tapahtuvan joskus 2030-luvulla. Koko matkan protokolla, pääpiirteissään, löytyy täältä https://www.bbc.com/news/science-environment-53553623?_lrsc=bcee606f-fc9b-41c8-aed2-552f5d04f545

Vielä hakumatkan jälkeenkin näytteiden analysointi laboratoriossa tulee viemään vuosia – mutta sitten pikkuhiljaa alamme tietää, aika suurella varmuudella, onko Marsissa elämää – tai onko sitä siellä joskus ollut.  

Ovatpa tulokset mitä tahansa, ne ovat hyvin merkittävät. Vaihtoehtojakin on monia. On mahdollista että sieltä jostakin, ehkä maan alaisista kerroksista, löytyy elämää. Jos löytyy, seuraava kysymys on millaista se on. Jos se olisi samanlaista tai ainakin hyvin samantapaista, kemiallisesti, kuin mitä se on täällä maassa, tiedämme että tällainen elämä on kovin sitkeää ja sopeutuvaista, ja yleistä ainakin aurinkokunnassa. Jos se taas on kemiallisesti erilaista, tämä tarkoittaisi että elämä voi olla hyvinkin monenlaista, ja sellaisena, vaihtelevana, voi olla hyvinkin yleistä. Eri paikoissa se olisi aina erillistä ja erilaista. Mielenkiintoista ja kiehtovaa – ja seuraava kysymys varmaan olisi taas se, miten pitkälle tuon toisenlaisen elämän olisi mahdollista kehittyä. Mihin se voi sopeutua, voiko se siirtyä Maahan, voiko siitä olla haittaa meille — ja miten tilaa jaetaan Marsissa paikallisten asukkaiden ja sinne mahdollisesti muuttavien ”maalaisten” välillä.

Jos taas löytyy pelkkiä fossiileja, se tarkoittaa että elämä on joskus ollut hyvin alullaan sielläkin, mutta on sitten kuollut pois. Juuri sopivissa olosuhteissa elämää siis voi esiintyä, ehkä yleisestikin, mutta se on haurasta ja katoavaista. Meidän pitää pitää huolta omasta tutusta eliökunnastamme täällä Maassa.

Jos Marsista taas ei löydy mitään elämään viittaavaa, ei pienintäkään fossiilia, se tarkoittaa että meillä täällä Maassa on olemassa jotakin hyvin ainutlaatuista, ainakin tämän meidän havaittavan lähiympäristömme eli aurinkokunnan puitteissa. Maa on ainutlaatuinen elinkehän peittämä planeetta. Kohdelkaamme sitä sen arvoisesti.

Oi aikoja …

30.6.2020 klo 01.04, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Tulevina viikkoina me aikavaellus-aktivistit tarjoilemme täällä Turussa maailman historiaa hyvin konkreettisilla ja kouriin – tai jalkoihin – tuntuvalla tavalla: 1,4 km:n pituiset opastetut vaellukset lähtevät VisitTurku toimiston edestä Aurakadulta, kulkevat pitkin Aurajokivarsia, ja nousevat lopulta ylös Vartiovuorelle ja  Tähtitorninmäelle. Näitä opastettuja vaelluksia tarjotaan kesän ajan aina lauantaisin, ja sellaiselle voi ilmoittautua VisitTurku sivuston kautta, osoitteessa https://www.visitturku.fi/aikavaellus

Tällä pienellä aikavaelluksella jokainen metri vastaa kymmnentä miljoonaa vuotta, ja tällä karkealla mittakaavalla esittelemme lähinnä maailmankaikkeuden, Maan ja eliökunnan kehityksen suuria käännekohtia. Ihmisen lajin koko  300 000 vuotta pitkä historia tiivistyy tuon vaelluksen viimeiseen kolmeen senttiin. Suurimman osan tuosta ajasta ihmiset ovat eläneet vaeltavina metsästäjinä ja keräilijöinä; metsästäjinäkin olemme jo olleet niin taitavia että olemme merkittävästi hävittäneet muiden lajien elinmahdollisuuksia.

Vielä huikeasti mitättömämpi on ihmisen teknisen sivilisaation ajallinen kesto, 10 000 vuotta, jonka kuvaaja reitillä on vain yhden millin pituinen. Suurimman osan tuosta ajasta olemme eläneet jotakuinkin samoilla sijoillamme maanviljelijöinä ja kyläläisinä, mutta siitä huolimatta ympäristön olosuhteet ovat muuttuneet hyvin merkittävästi. Muutokset ovat seurausta ihmisten jatkuvasti lisääntyvästä määrästä, rakentamisesta, viljelystä, asumisesta ja liikkumisesta, ja metsästyksestä ja kalastuksesta. Ihmiset ovat oppineet tyydyttämään omia tarpeitaan yhä tehokkaammin, mutta samalla muun eliökunnan elinmahdollisuudet ovat kaventuneet kovin pieneksi.

Kaikista nopeinta kaikki muutos on ollut viimeisen 200 vuoden aikana, myös ihmisen omissa elämäntavoissa. Tästä voi saada hyvän käsityksen jos tuon aikavaellus-kävelyn jälkeen tekee vielä toisenkin historia-visiitin Vartiovuorella, nimittäin tähtitornin läheisyydessä sjaitsevaan Käsityöläismuseoon. Samalla voisi vaikka poiketa kylmälle juomalle käsityöläismuseon portilla olevaan hienoon historialliseen kahvila-ravintolaan.  

Käsityöläismuseo edustaa turkulaista kaupunkiasutusta sellaisena kuin se oli Turun palon aikaan, vuonna 1827. Museon kapeilla kujilla ja pienissä käsityöläispajoissa ja puodeissa käy heti selväksi, että 200 vuotta sitten ihmiset elivät hyvin pienesti ja yksinkertaisesti, nykyisiin oloihin verrattuna. Palon sattuessa Turku oli kuitenkin Suomen suurin, ja jopa yksi Pohjoismaiden suurimpia ”kivikaupunkeja”. Se on perustettu kauppapaikaksi jokisuistoon jo vuonna 1230. Turun ohella Suomessa oli 1800-luvun alkuun mennessä olemassa yhteensä 25 kaupunkia, suurin osa näistä rannikon satamapaikoilla. Nykyisen mittapuumme mukaan kaupungit olivat kaikki vain pieniä markkinapaikkoina toimivia kyliä.

Vielä 1800-luvun alussa suurin osa suomalaisista eli syrjäisillä seuduilla pienimuotoisen maanviljelyksen, metsästyksen, kalastuksen ja muiden luontaiselinkeinojen varassa. Suomen väkiluku oli hitaasti lisääntymässä: 1500-luvun lopulla se oli noin 300 000–350 000 ihmistä, 1770-luvulla noin 580 000 ja vuonna 1810 noin 860 000 henkeä.

Hiukan pidmmän perspektiivin ihmisen elämäntavan muutokseen saamme, jos lähdemme liikkeelle niistä ajoista kun ihmiset ylipäätään alkoivat asettua paikoilleen asumaan ja maata viljelemään. Tämä tapahtui siis noin 10 000 vuotta sitten, maailman viljavimmilla seuduilla, Lähi-Idän jokisuistoissa. Samoihin aikoihin joitakin pohjoisissa metsissä eläviä metsästäjä-keräilijä-ihmisiä vaelsi yhä kauemmas pohjoiseen päin, alueille jotka olivat juuri vapautumassa jääkauden viimeisten jäätiköiden alta. Kivikautiset metsästäjät vaelsivat näille autioille tundrille ja meren ja saarten rannoille seuraamalla tänne levittäytyviä runsaita hirvi- ja hyljekantoja. Mestästäjien asuinsijat olivat tilapäisiä tai ehkä puolipysyviä kota- tai kammityyppisiä asumuksia, ja heidän elantonsa tuli metsästämälla, kalastamalla ja marjoja ja sieniä keräämällä.

Aikojen kuluessa suomalaiset rannikot ja sisämaakin olivat jonkinlaisissa yhteyksissä eteläisempiin maihin, sekä itään että länteen. Näiden myötä alueelle levisi vähitellen ohran ja rukiin viljelyä, mutta useiden tuhansien vuosien ajan viljely oli alkeellista ja pienimuotoista. Ihmisten käyttöön tuli myös uusia työtapoja, ruukkujen ja korujen malleja, joitakin arvokkaita tuontiesineitä ja hiukan ulkomaista metallirahaa, sen verran että historiallinen aikakausi muuttui kivikaudesta pronssikauteen noin 1500 eaa.

Rautaa täällä opittiin pelkistämään ja työstämään noin tuhat vuotta myöhemmin, jolloin käyttöön saattoi tulla raudasta taottuja aseita ja työkaluja. Noiden myötä siirryttiin rautakauteen vuoden 500 eaa tienoilla. Oltiin mukana maailman kehityksessä, vaikka pienellä viiveellä, sillä raudan käyttö alkoi Euroopassa jo noin 700 vuotta aikaisemmin.  

Rautakautta sitten elettiin eteenpäin seuraavat 1500 vuotta, aika samoilla elämäntavoilla kuin ennenkin. Maatalous-elinkeino sai vahvempaa jalansijaa, ja viljelykseen ohran ja rukiin rinnalle tuli  vähitellen myös spelttivehnä, kaura ja nauris. Viljely oli kaskiviljelyä alkeellisillä työkaluilla. Kotieläiminä oli jo lehmiä, lampaita ja sikoja, joita laidunnettiin luonnonlaitumilla.  Viljelytyöt tulivat hiukan tehokkaammiksi rautakaudella, sitä mukaan kun vetovoimana alettiin käyttää hevosta. Kuitenkin koko elanto perustui lähinnä ihmisten fyysiseen työhön, perinnetietoihin, -taitoihin ja -työkaluihin, ja oman ympäristön tuntemiseen. Noiden varassa elämä niihin aikoihin oli ilmeisesti ihan sujuvaa, ja kohtalaisen varmaa ja turvallista. Se oli kuitenkin sillä tavalla epävarmaa että maassa ei ollut kummoistakaan lakia eikä esivaltaa, ja naapurivallat kävivät ryöstäretkillä. Sairauksiin ollut muuta hoitoa kuin luonnonlääkkeitä.

Rautakautta ja metsästäjä-kalastaja-elämäntapaa kesti täällä pohjan perukoilla noin 1000 vuoden tienoille, mihin aikaan maatalous oli vähitellen saamassa enemmän jalansijaa. Myös ruotsalainen hallintokoneisto alkoi levittäytyä maahan 1150 -luvulla alkaneiden lännen kirkon ristiretkien myötä. Asumisen tavat muuttuivat vähitellen, kota-tyyppiset asumukset vaihtuivat sisään lämpiäviksi savupirteiksi. Tämä asumusmuoto oli yleinen aina 1700-luvun alkuun asti, jonka jälkeen uloslämpiävät ja ikkunalliset raasutuvat alkoivat yleistyä hyvinvoivilla rintamailla. Syrjäisimmilla seuduilla saatettiin asua savupirtissä vielä 1950-luvulle asti.

Meidän mielestämme tämä kaikki näyttää kovin KOVIN alkeelliselle – siitä huolimatta että tuo kaikki on ajallisesti vielä ihan lähellä. Monet nykyihmisiä edeltävästä sukupolvesta, siis meidän ikäihmisten vanhemmista, tai ainakin mummoista ja papoista, on vielä itse elänyt tuota omavaraista maalouselämän aikaa. Meistä nykyisistä ihmisistä näyttää siltä että eihän sillä tavalla voi elää, emme pystyisi, emme osaisi – eikä meillä tietenkään ole ympärillämme sellaista ekosysteemiäkään joka voisi pitää yllä suurta ihmismäärää.

1800-luvun alusta lähtien kaikki elämän alueet alkoivat muuttua nopeammin. Uuden ajan airuina toimivat uudet voimanlähteet, eli vesivoima, höyrykone, ja lopulta 1900 luvun alkusta alkaen sähkö. Näiden myötä alkanut teollisuus mahdollisti suurempimittaisen sarjatuotannon käynnistymisen monilla eri aloilla. Teollisuudessa energian lähteenä alettiin käyttää kivihiiltä, jonka avulla rauta pystyttiin jalostamaan teräkseksi. Tästä taas voitiin työstää moniin tarkoituksiin, työkaluiksi, silloiksi, laivoiksi, junniksi ja autoiksi. Nykyinen teollinen ja kaupallinen elämäntapa tuli mahdolliseksi terästeollisuuden kehittymisen myötä. 

Suomessa 1800- ja 1900-luvut olivat suurta edistyksen aikaa: ensimmäiset junat alkoivat kulkea 1870-1880 –luvuilla, ja ensimmäiset autot tulivat Suomen teille 1900-luvun vaihteessa rikkaiden venäläisten omistamina kulkupeleinä. Autot alkoivat yleistyä, mutta aluksi liikenteessä oli enimmäkseen linja- ja kuorma-autoja.  Myös traktorit alkoivat tulla vetokoneiksi maatalouteen, ja vähitellen syrjäyttivät hevoset 1900-luvun puolivälin tienoilla. Nämä muutokset ovat siis noin 100, tai 150 vuoden takaisia, parin ihmisen iän verran vanhoja.

Muita merkittäviä elämää mullistaneita asioita olivat päivälehtien ilmestyminen 1800-luvun puolivälistä alkaen, radion käyttööntulo 1900-luvun alussa, ja televisio, joka alkoi levitä suomalaisiin koteihin 1950-luvulla. Monet meistä vielä muistavat tämän. Kaukaiset maailmat alkoivat avautua ihmisille.

Nyt me elämme globaalin massatuotannon ja massakulutuksen aikaa. Kaikki mitä me tarvitsemme tuotetaan jossakin muualla, siellä missä tuotanto tapahtuu ”halvimmalla”. Me saamme kaiken valmiina kaupasta. Omavaraisuus ei ole enää mahdollista – siksi että emme enää itse osaa, emmekä pysty. Edes koneellinen, teollinen omavaraisuus lähialueen tuotannon varassa ei ilmeisesti ole mahdollista, siksi että meillä ei ole siihen enää varaa. Näin sanoi talousguru Juhana Vartiainen eräässä haastattelussa, koskien niinkin ykiskertaisen asian kuin hengityssuojanten tuotantoa.  

Geologisessa mittakaavassa tämä mitä me pidämme nyt itsestäänselvänä ja ainoana mahdollisena elämäntapana, on kuitenkin aivan eilisen keksintöä. Kaikki se mitä on tapahtunut viimeisen 10 000 vuoden aikana on vielä uutta: Koko tämän ajan olemme eläneet jääkauden lopun aikaa, jäätiköiden sulamisen aikaa. Ilmastollisesti tämä lyhyt ajanjakso on ollut hyvin stabiili; meidän tekninen sivilisaatiomme ei ole vielä nähnyt tai kokenut mitään muuta ilmastotyyppiä. Mutta ajat muuttuvat; näyttää siltä että nyt meille on luvassa toisenlaisia kokemuksia.  

Pidemmän geologisen historian perusteella tiedämme että ilmastotyypit eivät ole pysyviä, vaan dyynamaisia, ja riippuvat lukuisista eri tekijöistä. Myös nykyinen leuto ilmasto on tilapäinen. Viimeisimmän suuren ilmastosyklin mukaan sen olisi pitänyt alkaa kääntyä seuraavaa jääkautta kohti, mutta nykyiset  ihmisen aktiviteetit ovat varmistaneet sen että tämän hetkisen muutoksen suunta on kohti pysyvää lämpenemistä. Tämäkään ei toki ole mitään uutta tällä planeetalla. Vielä eoseenikaudella (56-34 miljoonaa vuotta sitten) planeetan lämpötila oli useita asteita, ja jopa 10 astetta lämpimämpi kuin nyt. Missään ei ollut jäätiköitä, merenpinnat olivat ehkä 50 metriä korkeammalla kuin nyt, ja sub-trooppinen kasvillisuus ulottui eteläiseen Skandinaviaan.

Elämme muutoksen aikoja. Kehitys jatkuu aina sellaisiin suuntiin ja ratkaisuihin mitkä muuttuvissa oloissa ovat toimivia ja kestäviä. Ihmisenkin olisi hyvä nyt alkaa tosissaan pohtia, millainen elämäntapa pysyisi paikallisen ympäristön kantokyvyn rajoissa nykyisissä oloissa, ja olojen muuttuessa.

Onkohan tuolla muualla ketään??

19.6.2020 klo 11.51, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Tämä on se vanha kysymys mitä monet ovat pohtineet, aina siitä asti kun on ymmärretty että on olemassa muitakin planeettoja kuin Maa. Olisko siellä muualla elämää, ja olisiko jopa jonkinlaisia älykkäitä, tiedostavia ja teknisetsi taitavia, ehkä jopa meidän kaltaisiamme olentoja?? Vai onko sitten kuitenkin niin että me ihmiset täällä Maassa olemme ainoita sellaisia. Tätä on ihmetelty ja pohdittu monelta kantilta.

Monien fyysikoiden ja tähtitieteilijöiden lähtöoletus on usein se, että Aurinkokunta ja Maa-planeetta ovat tuikitavallisia paikkoja jotakuinkin homogeenisessa avaruudessa. Kun lisäksi otetaan huomioon että elämä rakentuu maailmankaikkeuden tavallisimmista ja yleisimmistä aineista, niin voidaan helposti päätellä että vastaavankaltaisia elämää olisi todennäköisesti syntynyt muuallakin, missä vain olosuhteet ovat sille suotuisat.

On myös helppo ajatella että samankaltaiset luonnonvalinnan voimat olisivat ajaneet kehitystä eteenpäin sielläkin. Samankaltaisissa olosuhteissa olisi valintaetua samanlaisilla ominaisuuksilla, ja evoluutio voisi johtaa samankaltaisten monimutkaisten eliökuntien kehittymiseen – ja tätä kautta ehkä myös älykkään lajin syntyy. Heti kun laji pystyy johonkin toimintaan, se todennäköisesti keksii tulen ja työkalujen käytön koska nämä helpottavat elämistä ja olemista, ja niin edelleen. Tämän ajatteluketjun tuloksena maailmassa todellakin voisi olla olemassa älykkäitä ja ehkä teknisiäkin sivilisaatioita, paljonkin.

Vieraiden sivilisatioiden elonmerkkejä on haeskeltu taivaalta jo 1950-luvulta alkaen, siitä asti kuin radiotelekooppeja on ollut olemassa, mutta mitään älykkään sivilisaation signaalia ei ole saatu poimittua avaruuden kohteiden kohinasta. Älykkäiden olentojen tai ylipäätään elämän olemassaolo maan ulkopuolella on edelleen täysin spekulatiivinen kysymys. Nyt jo varmuudella tiedetään että maailmassa on olemassa loputon valikoima sellaisia planeettoja joissa olosuhteet saattaisivat olla elämälle suotuisat – paljon jopa Maan kaltaisia, ja joitakin sellaisia myös elämän vyöhykkeellä emotähtensä läheisyydessä (https://phys.org/news/2020-01-nasa-planet-hunter-earth-size-habitable-zone.html?fbclid=IwAR2rNV7R6w2dnRBzpxtUut9vSPABK-IeMAVOq7AdOQDW3vVxkk3-g_TG-M8), mutta silti, silti emme vielä tiedä onko siellä ketään.

Havaintojen puuttuessa monet tutkijat ovat päätyneet pohtimaan tätä kysymystä teoreettisesti, ja miettineet tekijoitä jotka vaikuttavat sivilisaatioiden todennäköisyyyteen. Kattava yhteenveto vieraiden sivilisatioiden etsinnöistä ja pohdinnoista löytyy linkistä https://arxiv.org/pdf/2004.03968.pdf. Tunnetuin teoreettinen yhteenveto asiaan vaikuttavista tekijöistä on ollut Frank Draken vuonna 1961 kirjoittama kaava, joka kuvaa galaksissamme oleva, radioyhteyteen kykenevien sivilisaatioiden määrä tällä hetkellä. Tähän vaikuttaa syntyvien tähtien määrä galaksissamme keskimäärin vuodessa (R*), niiden tähtien osuus joilla on planeettoja (fp), niiden planeettojen osuus joilla voisi olla elämää, eli joilla on olemassa elinkelpoiset olosuhteet (fe), elämän asuttamien planeettojen osuus kaikista elinkelpoisista planeetoista (fl), kaikista asutetuista planeetoista niiden osuus joille elämä on kehittänyt teknistä sivilisaatiota (fi), niiden teknisten sivilisaatioiden osuus jotka ilmaisevat olemassaoloaan lähettämällä signaaleja avaruuteen (fc), ja sen aikajakson pituus, jona sivilisaatio lähettää signaaleja avaruuteen (L).

Nyt tiedetään että mahdollisten elämälle sopivien planeettojen määrää galaksissamme on suuri; kertaluokkatasolla jokaisen tähden ympärillä on olemassa jonkinlainen planeettakunta, ja useimpien sopivan kokoisten tähtien ympärillä lienee jonkinlainen palneetta myös jotakuinkin elämän vyöhykkeen etäisyydellä. Jotkut näistä ovat myös sopivan kokoisia kiviplaneettoja, joista ainakin joillakin voisi olla olemassa niin sanotut Kultakutri-olosuhteet (nestemäistä vettä), jotka sopisivat juuri meidän elämämme kaltaiselle elämälle.

Tähtitieteellisten parametrien perusteella maailmankaikkeus voisi siis olla elämää  tuottava ja ylläpitävä, ja mahdollisia elämän koteja olisi olemassa muuallakin. Mutta syntyykö elämä kaikkialla missä on olemassa sellaiset lämpötilat ja ilmanpaineet että vesi voi pysyä nestemäisenä?? Lähivuosina tehtävät lennot naapuriplaneetalle Marsiin – samoin kuin jäisille Europa ja Enceladus kuille antavat jo jonkinlaisia havaintoja tästä, joko puolesta tai vastaan.

Josko vaikka elämää löytyisikin näiltä läheisiltä taivaankappaleilta, teknisten sivilisaatioiden olemassaolo jollakin planeetalla on kuitenkin vielä ihan eri kysymys. Se polku joka on tuottanut teknisen sivilisaation täällä Maassa on ollut vaikea, pitkä ja monimutkainen, ja kulkenut monien suurten ja hyvin sattumanvaraisten hyppäysten kautta.

Ensinnäkin, kun elämä syntyy elottomista lähtöaineista, tuon prosessin pitää tapahtua hapettomissa olosuhteissa. Ainakaan Maan elämän lähtömateriaalina toiminut RNA ei säilyisi ehjänä pitkiä aikoja vesiliuoksissa hapellisissa olosuhteissa. Hapettomien olosuhteiden etuna oli myös se että metallit – kuten rauta ja nikkeli – pysyivät pelkistyneessä muodossa. Tässä muodossa ne liukenivat helposti veteen, ja varhaisimmat elämämänmuodot saivat energiansa hapettamalla tällaisia pelkistyneitä metalliyhdisteitä.  Tyypillisesti ne hapettivat rautaa, ja samalla ne pelkistivät rikkiyhdisteitä – tämä tarkoittaa että ne ottivat elektroneja raudalta, tuottivat niiden avulla bioyhdisteitä, ja lopulta siirsivät ne eteenpäin, tyypillisesti rikille. Elämä lähti käyntiin näiden helppojen energiansiirtoreittien varassa, mutta tällaisia aineita on planeetalla olemassa vain rajallisia määriä. Niiden varaan ei voi rakentua kovinkaan kummallista eliökuntaa.

Merkittävä vallankumous elämän energiataloudessa tapahtui Maassa noin miljardi vuotta elämän synnyn jälkeen, kun ensimmäiset syanobakteerit keksivät miten elektronit otetaan vedeltä: ne ottavat vesimolekyyleiltä vetyatomeja, ja happi jää ilmakehään jätteenä. Ne sitovat vedyn protonit ja elektronit hiilidioksiin ja tuottavat sokereita, käyttävät niitä omissa prosesseissaan, ja lopulta palamisen kautta palauttavat sekä hiilen että  vedyn takaisin hapelle – eli tuottavat vettä ja hiilidioksidia. Tämä syklinen prosessi tapahtuu auringon valon avulla, ja kysymys on tietenkin happea tuottavasta fotosynteesistä ja hapellisesta hengityksestä.

Happea tuottavan fotosynteesin lähtöaineita, eli vettä, hiilidioksidia ja auringonvaloa on planeetalla saatavana lähes rajattomasti, joten näiden resurssien varassa eliökunta saattoi monimuotoistua, ja biomassa saattoivat lisääntyä massiivisesti (rajoittavaksi tekijäksi ilmeisesti jäi niukkojen liukoisten ravinteiden eli fosforin ja raudan määrä). Tämä oli oleellinen keksintö elämän etenemisen kannalta – mutta siihen tarvittiin niin monimutkainen molekyylikoneisto, että se on keksitty vain kerran eliökunnan historiassa. Sen sanotaan olevan yksi maailman kahdeksasta ihmeestä. On hyvin kyseenalaista syntyisikö tällaista useiden kymmenien erilaisten molekyylien muodostamaa nanokoneistoa muualla.

Hapellisen ilmakehän synty ja hapettavan hengityksen kehittyminen olivat myös edellytyksiä sille että solujen energiatalous saattoi tulla tehokkaamaksi, mikä taas edelleen mahdollisti suurempien ja monimutkaisten tumallisten solujen synnyn. Kuten lukija varmaan tietää, monimutkaiset ja monisoluiset eliöt ovat voineet kehittyä vasta tumallista soluista. Kumpikaan näistä eivät kuitenkaan syntyneet helposti, vaan nämä molemmat evoluution suuret harppaukset tapahtuivat satoja miljoonia vuosia kestäneiden jääkausien aikana, ilmeisesti äärimmäisen selviytymiskeinona hyvin stressaavissa olosuhteissa. Molemmat tapahtumat, eli tumallisen solun synty, ja monisoluisen eläimen synty ovat tapahtuneet vain kerran.

Monisoluisten eläinten synnyttyä, jään sulaessa ja olosuhteiden taas helpottuessa elämä lähti kehittymään eteenpäin monimutkaisempaan suuntaan. Nyt sitä ajoi jo eteenpäin myös se että ilmakehän happipitoisuus oli noussut ja 15 prosenttiin, ja oli yhä nousemassa, mikä mahdollisti eläinten paremman energiatalouden, ja niiden kehittymisen suuremmiksi ja toimivimmiksi. Liikkuvat eläimet kehittyivät, ja ekosysteemien keskinäiset hierarkiat ja peto-saalis-suhteet ajoivat niiden kehittymistä monimuotoisemmiksi. Kaikki elämä oli kuitenkin edelleen sidottu elämään meressä, missä se oli turvassa ilmakehän läpi paahtava UV-säteilyltä. Kuivalle maalle nouseminen tuli mahdolliseksi vasta siinä vaiheessa, noin 400 miljoonaa vuotta sitten, kun ilmakehässä oli niin paljon happea että se tuotti UV-säteilyä blokkaavan otsoni-kerroksen.

Maalle nousu oli tietenkin välttämätön edellytys sille että eliökunta saattoi joskus myöhempinä aikoina kehittyä teknisesti taitavaksi. Veden alla elävät lajit eivät voi kehittää metallisia työkaluja, vaikka olisivat kuinka älykkäitä. Tähänkin vaiheeseen vaadittiin kuitenkin omat uudet kyvyt ja ominaisuudet: maalla elävien eliöiden lisääntymiseen tarvittiin sisäinen hedelmöitys ja kalvopäällysteinen, kuivuutta kestävä muna. Eliöiden piti myös oppia hengittämään keuhkoilla, ja niiden ihon piti muuttua kuivuutta kestäväksi. Tarvittiin siis monia uusia geenitoimintoja.

Se että eläimet oppivat selviytymään kuivalla maalla ei vielä sinällään tehnyt niistä erityisen älykkäitä eikä taitavia. Nämä ominaisuudet kehittyivät vasta pikkuhiljaa, ja erityisesti ne pääsivät kehittymään vasta nisäkkäissä ja kädellisissä kehityslinjoissa. Kädellisyys tuotti eliöille sellaiset tarkasti toimivat tarttumaraajat, joilla pystyy tarttumaan esineisiin ja käyttämään työkaluja. Tosin tuo työkalujen käyttäminen pääsi kehittymään tarkemmalle asteelle vasta siinä kehityslinjassa, joka alkoi kävellä kahdella jalalla, niin että kädet vapautuivat esineiden kantamiseen ja käyttämiseen. Kädellisiä on olemassa paljon, ja monenlaisia, mutta meitä kahdella jalalla käveleviä apinalajeja on tällä hetkellä olemassa vain yksi. Hyvin läheiset sukulaislajimme, eli simpanssit ja bonobot, eivät pysty kehittämään mitään älykästä tai teknisesti taitavaa teknologiaa.

Ensimmäiset kahdella jalalla kävelevät, hominidaea-heimoon kuuluvat apinaihmiset olivat Ardipithecus ja sen jälkeläinen Australopithecus -suvut, jotka elivät Afrikassa noin 6 – 4, ja 4 – 2 miljoonaa vuotta sitten. Näiden jälkeläisinä lajistoon on ilmestynyt moniakin erilaisia Homo-sukuisia lajeja, mutta näistä kaikista on nyt jäljella vain H. sapiens, eli me. Tämä tarkoittaa sitä että hominoidien kehityslinjoissa vähitellen lisääntyvä älykkyys ja tekninen taitavuus ei edistänyt noiden muiden linjojen säilymistä – ellei sitten käynyt niin että taitavammat uudet tulokkaat hävittivät pois kaikki aikalaisensa, vaikka luulisi että asutustiheys oli tuolloin vielä niin alhainen että rinnakkain eläminen olisi ollut mahdollista.

Kaikenkaikkiaan, teknisen älykkyyden nouseminen maan eliökunnan keskuudesta on ollut loputtoman monien sattumien summaa. Sattumien suurta merkitystä korostaa edelleen se että kaikki tärkeät kehityshyppäykset ovat tapahtuneet suurten sukupuutto-aikojen seurauksena, ja nämä taas puolestaan ovat olleet seurausta suurista ja dramaattisista olosuhteiden muutoksista, kuten suurista jääkausista tai  massiivisita ja nopeista lämpenemisistä, jotka taas ovat liittyneet vaikkapa suuriin asteroiditörmäyksiin tai massiivisen suuriin basalttipurkauksiin, ja niitä seuranneisiin nopeisiin ilmakehän ja ilmastonmuutoksiin. Suuri merkitys on myös ollut hitaasti muuttavalla ilmakähän koostumuksella, ja erityisesti sen happipitoisuudella, sillä esimerkiksi aivojen toiminta tulee mahdolliseksi vasta kun happea on ilmassa vähintään 15 %.

Näyttää olleen onnen kauppaa että Maan lajisto on kehittynyt niin että se on nyt tuottanut teknisen sivilisaation. Aikaa siihen kului tällä planeetalla noin neljä miljardia vuotta. Onnen kauppaa voi edelleen olla se, miten kauan tämä sivilisaatio tällä planeetalla pysyy olemassa. Tähänkin taas vaikuttavat monet tekijät, sekä sellaiset jotka eivät ole teknisesti hallittavissa, samoin kuin sellaiset tekijät jotka teknologia itse tuottaa. Tämä teknologian ikä ja kesto taas puolestaan vaikuttavat suoraan tällaisten sivilisaatoiden määrään maailmassa. Tällä hetkellä tiedämme että tuo määrä on ainakin yksi – mutta jos katoamme, kukaan ei tiedä onko sitten enää ketään jälellä. Kannattaisi sinnitellä hengissä, edes ihan kuriositeetin vuoksi; sitten joskus ajan mittaan joku jossakin voisi etsiä, ja löytää.

Mutta seuraava kysymys onkin tuo, haluaako tekninen sivilisaatio tulla löydetyksi. Tai, toimiiko se niin, jotakin säteilyä ulospäin lähettämällä, että se tulee havaituksi jos joku etsii. Tällaisen näkymättöän teknologian löytymisen todennäköisyys on hyvin pieni… tällaista spekuloidaan esimerkiksi uusimmassa teoreettisessa Linnunradan älykästä elämää koskevasta julkaisussa, jota referoitiin Hesarissa https://www.hs.fi/ulkomaat/art-2000006542730.html. Kuitenkin tämä spekulaation voi mennä samaan sarjaan mitä edellä mainitussa artikkelissa sanotaan älykkyyden esiintymisen spekulaatioista:  ”phantom knowledge from complete ignorance…”

Voi hyvinkin olla niin että jos älykkäitä olentoja on jossakin olemassa, ne haluavat keskittyä elämään rauhassa omaa maailmaansa. Ne voivat olla myös niin erilaisia että me emme ollenkaan pystyisi havaitsemaan tai tajuamaan niiden toimintoja. Nehän voisivat kommunikoida vaikkapa telepatian, kaunosieluisen runouden tai musiikin avulla.

Ehkä ne juuri tällaisena hienona kesäkautena loikoilevat jossakin oman vehreän luontonsa keskellä ja nauttivat oman elinkelpoisen planeettansa ylenpalttisen hyvistä olosuhteista,

Tehdään me samoin. Harjoitellaan varalta tuollaisia vaihtoehtoisia kommunikaatiomuotoja.

Oikein hyvää juhannuksen aikaa sinulle!

Hyvä elämä??

31.5.2020 klo 23.41, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Hyvä elämä? Mitä se on? Mikä on tärkeää eläville olennoille?

Se riippuu siitä kuka kysyy. Eliökunnalle ja lähes kaikille lajeille se on jotakuinkin sama kuin elämä itse. Elämän jatkuvuus, ja kaikki se mitä siihen tarvitaan. Riittävästi ravintoa, riittävästi suojaa, mukavat olosuhteet , aurinko paistaa, on riittävästi tilaa, oma reviiri, ja elämä voi jatkua suunnilleen samanlaisena eteenpäin.

Mutta mitä se on meille ihmisille? Meille vastaus on on ollut eri aikoina ja eri kulttuureissa hyvinkin erilainen. Lähes aina, kaikkina menneinä aikoina se on ollut suunnilleen noita edellä lueteltuja asioita, jotka sopivat kaikille lajeille.  Jos asiat ovat olleet hyvin, elämän hyvyyteen on kuulunut se että se jatkuu samanlaisena eteenpäin. Jos olosuhteet ovat kamalat, niin siihen kuuluu toivo paremmasta. Toivo siitä että ahdinko, sota, sorto tai mikä tahansa uhka väistyy, tai piina helpottaa.

Nykyinen ihmisten yhteiskunta ei kuitenkaan tyydy tuollaiseen pelkän olemassaolon, toimeentulon ja kauniiden kesäpäivien nautiskeluun. Hyvän elämän mittarit ovat nyt hyvin erilaisia ja materialistisia, ja yleensä mittarina ovat ne ylellisyydet mihin meillä on varaa. Elämän hyvyyttä mitataan talouden tuottavuudella ja kasvukertoimilla, yritysten voitoilla tai poliittisilla kannatusluvuilla ja ihmisten ja yhteisöjen menestymisellä kaikenlaisissa kilpailuissa. Emme varmaan ajattele asiaa näin, mutta käytännössä me kilpailemme koko ajan siitä, minkä osuuden voimme saada kaikesta olemassa olevasta hyvästä itsellemme. Kilpailemme henkilökohtaisesti omassa lähiympäristössämme, mutta myös kansainvälisesti ja globaalisti.  Kilpailu on se voima joka ajaa meitä eteenpäin. Menestyminen kilpailussa on meille hyvyyden mittari.

Kilpailuvietti – jota voisimme myös ahneudeksi kutsua – johtaa siihen että mikään ei riitä. Periaatteessa haluamme aina enemmän. Tämä on ehkä juuri se sisäänrakennettu luonteenpiirre joka on ajanut ihmisen nousua planeetan valtalajiksi. Se on ajanut sekä yksilöiden, ryhmien että koko lajinkin menestymistä: sen avulla on valloitettu maailma, otettu haltuun luonnonvarat ja tehty kaikki muut lajit ihmiselle alamaisiksi. Samat taipumukset kulkevat meidän perimässämme mukana koko ajan, ja niiden avulla me haluamme yhä tehokkaammin hallita ja vallita kaikkea mitä tämä planeetta tarjoaa. Meille elämän hyvyys toteutuu siinä että saamme yhä suuremman osan maailman resursseista itsellemme, ja että kulutamme enemmän. Tämän seurauksena koko yhteiskunta on rakennettu jatkuvan kasvun ajatuksen varaan. Tämä näyttää olevan ihmisen, tai ainakin teknisen sivilisaation ja markkinatalouden korkein tavoite.

Tämä on astrobiologisesti relevantti seikka siksi, että tämä pakkomielle on johtamassa meidän elämäntapamme umpikujaan.

Ääri-tehokkaaksi viritettty yhteiskunta on monimutkaisten vuorovaikutusten ja keskinäisten riippuvuuksien verkosto, joka pitää itse käynnissä itseään. Niinpä mikään sen osa ei voi pysähtyä  eikä muuttaa toimintaansa, koska verkostolla ei ole varaa moiseen tehottomuuteen. Vajaatehoiset yksiköt tai yksilöt putoavat pois verkostostosta.

Nyt kuitenkin ulkopuolinen tekijä, Covid-19, on iskenyt koneistoon ja saanut sen hetkessä pysähtymään, ja polvilleen. Talouselämä haukkoo nyt henkeään. Mutta nyt kun se on pysähdyksissä, uusi käynnistyminen voisi tapahtua uusilla ehdoilla ja tavoitteilla. Tätä ajatusta ehdotellaan nyt monesta suunnasta.

Uuden suunnan hakeminen on keskeinen kysymys planeetan luonnonvarojen ja ympäristön kestävyyden kannalta, mutta myös ihmisten oman elämän laadun ja hyvinvoinnin kannalta. Mielenkiintoista keskustelua tästä aiheesta kuultiin tämänpäiväisessä Horisontti-ohjelmassa (https://areena.yle.fi/audio/1-50491438). Keskustelua kävivät kauppatieteiden tutkija Maria Joutsenvirta ja professori Arto O. Salonen, jotka ovat äskettäin julkaisseet aiheeseen liittyvän kirjan ”Sivistys vaurautena” (Basam books).

Näiden taloustieteilijöiden mukaan kasvava materialistinen kulutustaso eivät enää riitä pitämään yllä ihmisten tyytyväisyyttä  ja elämäniloa pohjoismaisissa hyvinvointiyhteiskunnissa. Oman ajan käyttäminen turhan tuntuisten työtehtävien suorittamiseen ja vaurauden kartuttamiseen eivät enää tarjoa elämän tarkoituksen ja merkittävyyden tunnetta. Kasvottomien suuryhtiöiden palveluksessa ihmiset eivät voi sitoutua ja motivoitua työnstä tavoitteisiin;  työn mielekkyyttä horjuttaa myös se että sen vaikutukset ovat viemässä maailmaa kohti totaalista kestävyyskriisiä.

Materialistisesti olemme maailman hyväosaisimpia ihmisiä, mutta elämäntapamme kuluttaa maailman resursseja verrattomasti enemmän kuin köyhempien yhteiskuntien elämäntavat. Tämä on merkittävä ristiriita esimerkiksi vanhemmille jotka haluavat tarjota lapsilleen kaikkea materialistista hyvää, ja samalla tiedostavat että tämä elämäntapa syö tulevien sukupolvien elämän edellytyksiä. Henkiseen kestämättömyyteen vaikuttaa myös tietoisuus maailman epätasa-arvosta: oma hyvinvointi on räikeässä ristiriidassa sen kanssa että suurin osa maailman ihmisistä elää toimeentulon rajoilla, suuressa  köyhyydessä.

Jos elämäntapaan liittyvät isot kysymykset jäävät kysymättä ja miettimättä, elämän arvo ja ylevyys katoaa näkyvistä. Ihminen jää omassa elämässään statistin ja suorittajan rooliin, joka omilla toimillaan pitää yllä yhteiskuntaa ja sen kyseenalaisia arvoja ja tavoitteita. Ei voi sanoa että ihmisen elämä olisi merkityksetön, mutta hänen toimensa eivät ehkä tuota tyydytystä hänelle itselleen.

Joutsenvirran ja Salosen mukaan ihmisen elämän tyydytys kasvaisi jos voisimme avartaa hyvinvointikäsitettä, tai paradigmaa. Hyvinvointi ei perustukaan – ainakaan pelkästään – materialistisiin arvoihin ja kuluttamiseen, vaan kantaa ottavaan osallistumiseen. Sellaiseen sivistykseen, jossa ihminen mieltää itsensä merkittäväksi  ja vastuulliseksi toimijaksi maailmassa.

Tätä tavoitetta varten ihmisen pitäisi laajemmin tiedostaa oma paikkansa sekä paikallisessa että globaalissa  vuorovaikutusten verkostossa: meidän pitäisi ymmärtää omien toimiemme ja valintojemme merkitys maailmassa. Demokraattisessa päätöksenteossa meillä kaikilla on yksi ääni: sen avulla me osaltamme vaikutamme siihen, mihin suuntaan maailma kehittyy. Me vaikutamme myös jokaisen ostopäätöksemme kautta, oman asumisemme ja elämäntapamme kautta, sen kautta mitä ajattelemme ja miten otamme kantaa eri asioihin. Kaikki mitä teemme vaikuttaa kokonaisuuteen: Teoillamme ja mielipiteillämme me joko hiljaisesti hyväksymme vallitsevan tilanteen, tai sitten olemme omalta osaltamme (vaikka pienesti, mutta kuitenkin) muuttamassa maailmaa toisenlaiseksi. Tarvitaan visioita siitä millaisen maailman haluaisimme jättää jälkeemme.

Vastuun ottaminen omien toimien ja mielipiteiden vaikutuksista parantaa maailmaa, ja se myös palauttaa merkityksen yksilön omaan elämään. Ihmiselle tekee hyvää tehdä tekoja jotka pyrkivät säilyttämään elämän edellytyksiä ja parantavat tulevaisuuden näkymiä tällä planeetalla. Tuntuu hyvälle tehdä asioita joista jää positiivisia, eikä negatiivisia jälkiä. Nykyisten toimien pitää kestää kriittinen tarkastelu myös tulevaisuudessa.

Ottamalla täyden vastuun omien toimiensa ja mielipiteidensä seurauksista ihminen voi kasvaa täyteen ja tyydyttävään ihmisyyteen.  Joutsenvirran ja Salosen mukaan tällainen sivistys on pääomaa jolla rakennetaan parempaa elämänlaatua, ja parempaa maailmaa, kaikille.

Astrobiologinen merkitys olisi se, että ihminen kehittyisi eliökuntaa tuhoavasta lajista eliökuntaa ylläpitäväksi lajiksi. Se olisi iso ero.

Suuri Filtteri

18.5.2020 klo 20.09, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Onko elämää olemassa muualla kuin täällä Maa-planeetalla? Onko mikrobitasoista elämää olemassa muilla taivaankappaleilla Aurinkokunnassa? Olisivatko edes jotkut kaukaiset eksoplaneetat asutettuja, niin että niillä rehottaisi jonkinlainen rehevä eliökunta? Olisivatko nuo eliökunnat jossakin tuottaneet myös älykkäitä, tietoisia ja teknisesti taitavia lajeja? Jos niin, olisiko galaksissa olemassa nyt muitakin sivilisaatioita jotka kykenevät kosmiseen havainnointiin, ja viestittämiseen? Onko missään olemassa teknisiä sivilisaatioita jotka kykenevät kosmiseen matkailuun?

Nämä ovat astrobiologian peruskysymysiä; näistä koko astrobiologia on aikoinaan käynnistynyt. Giordano Bruno (1548-1600) oli ensimmäinen tähtitieteilijä ja erilaisten tieteiden yleismies (myös kylähulluna huijarina pidetty kavari), joka esitti että muita asuttuja planeettoja on olemassa. Kopernikuksen esittämän aurinkokeskeisen mallin perusteella hän uskoi että tähdet ovat kaukaisia aurinkoja, joiden ympärillä on planeettoja, joilla todennäköisesti on olemassa elämää, ja jopa ihmisen kaltaisia olentoja. Tämän itsepäisen väitteensä takia Bruno joutui kohtaamaan kuolemansa inkvisiition roviolla. Hänen aikalaisensa Galileo Galilei (1564 – 1642) myös kannatti Kopernikuksen aurinkokeskeistä mallia. Inkvisiitiota varoen hän ei kuitenkaan uskaltanut väittää että Aurinko olisi tavallinen tähti. Hänen maailmankuvansa pyöri auringon ympärillä, mutta tuokin harhaoppi johti kotiarestiin ja kirkon kiroukseen.

Geologi Norman Sleep on eräs maailman johtavista astrobiologeista, ja kertoo näitä vanhoja historioita mainiossa verkkokirjassaan Planetary Habitability, The First New Science of the Renaissance (https://gp25.stanford.edu/web-book). Tuo kirja on on hyvä katsaus koko maailmankuvan muuttumiseen viimeisen 400 vuoden aikana; astrobiologinen näkökulma on kulkenut mukana koko tämän nykytieteiden kehityksen ajan. Se on nyt viemässä meidän omaa maailmankuvaamme uusien oivallusten ja ymmärryksen aikakauteen.

Galileon aikaan maailmankuva avautui kohti avaruuden syvyyksiä: ensimmäisten kaukoputkien myötä tähtitieteilijät pystyivät havaitsemaan muita taivaankappaleita tarkemmin, niiden liikkeet ja etäisyydet, ja aurinkokunnan ja koko linnunradan rakenne alkoivat hahmottua myös teoreettisen ymmärtämisen kautta. Visionäärisimmät tieteen harrastajat päättelivät myös että Maa tai aurinkokunta eivät ole mitään erityisiä maailman keskuksia, vaan että todellisuus jatkuu samankaltaisena avaruuden muissa tähtijärjestelmissä. Tämä oli nimenomaan Brunon aikaansa edellä oleva visio. Sleep nimeää Brunon ensimmäiseksi astrobiologiksi.

Muut taivaankappaleet ovat kuitenkin niin kaukana, että tämän kysymyksen selvittäminen on näihin asti jäänyt vain pelkän teoreettisen pohdinnan aiheeksi. On vasta 55 vuotta siitä, kun ensimmäinen avaruusluotain (Mariner 4, vuonna 1965) lensi naapuriplaneettamme Marsin ohitse ja otti ensimmäiset ”lähikuvat” tuon planeetan pinnasta. Nämä, samoin kuin seuraavien Mars-luotainten lähettämät lukuisat kuvat osoittivat että Marsin pinnalla ei asu mitään suurimittaista eikä ainakaan älykästä eliökuntaa, kuten niihin asti ole oletettu. Pinta näytti täysin kuivalle ja elottomalle. Elämän etsimisen Marsista jatkuu kuitenkin edelleen. Tänä vuonna Marsiin tai sen kiertoradalle piti lähteä peräti viisi eri avaruusalusta, kaikkien niiden tavoitteena etsiä sieltä mikrobitasoista elämää eri menetelmillä (korona-epidemian takia lähdöt viivästyvät..).

1990-luvulta lähtien on myös pystytty havaitsemaan planeettoja muiden tähtien ympäriltä, ja nyt havainnot viittaavat siihen että jotakuinkin jokaisen tähden ympärillä on olemassa jonkinlainen planeettakunta. Brunon näkemys 400 vuotta sitten oli niiltä osin aivan oikea. Elämän merkkejä ei kuitenkaan vielä ole pystytty havaitsemaan miltään muulta planeetalta. Tähtien väliset välimatkat ovat niin suuret että planeettojen kaasukehien tai pinnan värien havaitsemiseen tarvitaan taas entistä herkempää ja tarkempaa kaukoputki-teknologiaa. Ehkä tällaisia havaintotarkkuuksia tullaan saavuttamaan Chileen rakennettavalla ELT-teleskoopilla, ehkä myös Maan keirtoradalla kiertävällä TESS-avaruusteleskoopilla. Jotakin ihan uusia havaintotarkkuuksia saavutettaisiin joskus tulevaisuudessa Kuun taakse rakennettavalla kaukoputkella …

Elämää jokatapauksessa haetaan kiihkeästi, ja uusia mahdollisuuksia sen löytämiseksi on avautumassa lähivuosina. Havaintotulokset – ovatpa ne sitten positiivisia tai negatiivisia – tulevat muokkaamaan maailmankuvaamme merkittävästi.

Jo aikaisemmin, viime vuosisadan alkupuoliskolla tutkijapiireissä on kiihkeästi pohdiskeltu mahdollisuutta sille että elämää esiintyisi yleisesti linnunradassa. Jos ajatellaan että tämä ainoa hyvin tuntemamme maailma, eli aurinkokunta ja planeetta Maa, eivät ole mitään erityinen poikkeustapauksia maailmassa, niin voidaan olettaa että olosuhteet muuallakin olisivat jotakuinkin samantapaiset. Tällä perusteella erityisesti monet fyysikot ja tähtitieteilijät ovat olettaneet että elämä voisi olla yleistä maailmankaikkeudessa.

Samanlaisella yleistämisen periaatteella on myös usein oletettu että elämä helposti kehittyy monimutkaiseksi, ja että se olisi tuottanut teknisiä sivilisaatioita jo monellakin planeetalla (näiden todennäköisyyttä on kvantitoitu esim. Draken yhtälön avulla, vuonna 1961). Ottaen huomioon maailmankaikkeuden pitkän iän (n. 14 miljardia vuotta) ja Maan syntyajan (n. 4,5 miljardia vuotta sitten), eliökuntamme pitkän iän (noin 4 miljardia vuotta) ja oman sivilisaatiomme nuoruuden (n. 50 vuotta) – olisi myös todennäköistä että linnunradan muut sivilisaatiot olisivat yleensä jo paljon meitä vanhempia, ja pidemmällä kehityksessään.

Samantapaisen ajattelun perusteella voisi myös olettaa että nuo muukalaiset pystyisivät jo hyvinkin tähtien väliseen matkailuun. Niiden voisi olettaa levittäytyvän tähdeltä toiselle, valloittavan alueita, tai ainakin näkyvän ja kuuluvan kosmisessa viestinnässä…

Mitään tällaisia ilmiöitä ei ole kuitenkaan havaittu. Omat havaintomenetelmämme ovat viime vuosikymmeninä koko ajan parantuneet, mahdollisia elämän vyöhykkeellä olevia Maan kaltaisia planeettoja on havaittu jo useita kymmeniä, ja avaruutta koko ajan seurataan ja havainnoidaan, mutta mitään teknologista aktiviteettia ei ole toistaiseksi havaittu millään suunnalla. Tekniset sivilisatiot – kuten kaikki muutkin elämän merkit – loistavat poissaolollaan.

Muukalaisten puuttuminen ihmetytti fyysikkoja jo viime vuosisadan puolivälin aikoihin, ja vuonna 1950 tämä turhaannus tuli ilmaistua Enrico Fermin kuuluisassa kysymyksessä: ”Missä ne kaikki ovat?” Ilmiötä on alettu kutsua nimellä Fermin paradoksi, ja myös nimellä Suuri Hiljaisuus. Tälle Suurelle Hiljaisuudelle on olemassa useita erilaisia selityksiä. Eräs selitys on Peter Wardin esittämä ajatus että kaikkia pitkälle kehittyviä lajeja, tai ainakin teknisiä sivilisaatioita kohtaa jokin ylipääsemätön este jonka takia ne eivät voi kehittyä eteenpäin. Hän nimesi tämä esteen Suureksi Filteriksi. Se todennäköisesti johtuisi siitä että liian itsenäisiksi ja teknisiksi kehittyvät lajit tuhoavat itse itsensä.

Suuren filterin tuottama umpiperä  – ”Dead End” – olisi ankarin selitys Suurelle Hiljaisuudelle: hiljaisuus johtuu siitä että teknisiä sivilisaatioita ei ole olemassa missään oman aurinkokuntamme lähimaillakaan, eikä ehkä edes koko linnunradassa. Todennäköisyys siihen, että koskaan havaitsisimme toisen sivilisaation voi olla siis olematon, tai ainakin hyvin pieni.

Jacob Haqq-Misra, Ravi Kumar Kopparapu ja Edward Schwieterman pohtivat tämän mahdollisuuden tulkintoja ja merkitystä artikkelissaan ”Observational Constraints on the Great Filter” (Astrobiology 20: 572-579). Teorian mukaan voisimme päätellä oman teknisen sivilisaatiomme tulevaisuutta siitä, miten yleisiä muut tekniset sivilisaatiot ovat linnunradassa, ja miten pitkälle ne ovat onnistuneet kehittymään (tämä tietenkin edellyttäen että ylipäätään voisimme havaita mitään eliökuntia tai teknisiä sivilisaatioita).

Jos tulevaisuuden havainnot osoittavat että elämää esiintyy yleisesti erilaisilla elinkelpoisilla planeetoilla, mutta teknisiä sivilisaatiota ei edelleenkään voida havaita, tämä tarkoittaisi sitä että elämän synnyn ja teknisen sivilisaation synnyn välillä on jokin vaikeasti ylitettävä pullonkaula. Tuollaisia pullonkauloja voisi olla olemassa eliökunnan eri vaiheissa. Ensimmäinen niistä on tietenkin jo elämän synty, seuraava on elämän kehittyminen monisoluiseksi, seuraava voisi olla kehittyminen älykkääksi ja kommunikoivaksi (tietoiseksi) lajiksi, sitten teknologisesti taitavaksi yhteiskunnaksi. Seuraava suuri haaste voi olla se, miten kauan teknologinen sivilisaatio pystyy säilymään ja kehittymään eteenpäin. Jos se säilyy, se voisi kehittyä suuriin teknologisiin  saavutuksiin esimerkiksi omassa planeettakunnassaan – ja tällaiset tekniset signaalit (planeettakunnan asuttaminen) voisimme ehkä hyvin havaita täältä etäältäkin käsin.

Seuraavia suuria ja haastavia harppauksia tekniselle sivilisaatiolle voisivat olla tähtien välinen matkustaminen, ja levittäytyminen muihin tähtijärjestelmiin. Tuon virstanpylvään jälkeen jo yksittäinenkin sivilisaatio voisi asuttaa merkittävän osan linnunrataa. Tätä ei ilmeisesti ole ainakaan tähän mennessä tapahtunut, joten tällaisia teknisesti taitavia lajeja ei liene olemassa. On myös mahdollista että avaruuden valloittamisessa on muita (fysiologisia, biologisia, teknisiä, taloudellisia, sosiaalisia, eettisiä – mitä tahansa) ehdottomia esteitä.

Jos joskus tulee mahdolliseksi havaita erilaisia elämän tai teknologian merkkejä kaukaisilta planeetoilta, nämä voisivat antaa jonkinlaisen ennusteen myös meidän oman  sivilisaatiomme tulevaisuuden näkymistä: Jos eläviä planeettoja nähdään paljon, ja jos niillä havaitaan pitkälle kehittyneitä monimutkaisia (reheviä, monimuotoista biokemiaa ja monenlaisia eloperäisiä kaasuja ilmakehässä) eliökuntia, se tarkoittaa että elämä kehittyy helposti monimutkaiseksi. Jos tekniset sivilisaatiot puuttuvat, se tarkoittaisi että sellaisen kehittymismahdollisuudet ovat huonot. Olemme silloin yksi harvoista.

Jos taas havaitsisimme jonkinlaisia teknisiä signaaleja, jotka edustavat suunnilleen omalla tasollamme olevaa teknologiaa (esimerkiksi yöaikaan valaistuja planeettoja, runsaita radiosignaaleja) se tarkoittaisi että teknologiat voivat kehittyä suunnilleen tähän asti, mutta eivät pidemmälle. Silloin asiaan ehkä vaikuttaa jonkinlainen lainalaisuus (Suuri Filttreri), jonka takia liian pitkälle kehittyneet lajit tai niiden yhteiskunnat katoavat.  

Jos taas havaitaan vain sellaisia eläviä planeettoja jolla on olemassa jotakin alkeellista biokemiaa, se tarkoittaisi että meidän planeettamme on poikkeuksellisen pitkälle kehittynyt, ja edellä muita. Samoin, jos elämää ei ollenkaan havaita, se tarkoittaa että Maa on se ainoa, tai yksi hyvin hyvin harvoista planeetoista, joilla elämä on lähtenyt käyntiin. Olemme yksin, ja olemme edelläkävijöitä. Tämä antaisi meille suuren velvollisuuden säilyä hengissä täällä omalla planeetallamme, ja pitää planeettamme hyvinvoivana, niin että se säilyy loputtoman kauan turvallisena kotina missä tekninen sivilisaatio, kaikkien muiden elämänmuotojen rinnalla, voi säilyä ja kehittyä eteenpäin.

Ehkä joskus tulevaisuudessa oman lajimme, tai meitä seuraavien lajien etuoikeutena on kuljettaa elämän alkuja muille planeetoille, ensin aurinkokuntaan, ja sitten muihin planeettakuntiin. Tämä kuitenkin edellyttäisi jotakin suurta varmuutta ja näkemystä siitä, että elämä on sellainen positiivinen voima jonka olemassaololla on jokin tarkoitus, ja jokin tehtävä maailmankaikkeudessa.  

Ylistyskirjoitus työlle ja opiskelulle

30.4.2020 klo 13.09, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Näin opiskelijoiden ja työväen juhlapäivän aattona on varmaan sopivaa pohdiskella näiden kahden toimialan merkitystä, suurella kunnioituksella. Opiskelun arvon me kaikki varmaan tunnemme ja tunnustamme. Opiskelu on se keino jolla nuoriso hankkii tietonsa ja taitonsa, ja oman paikkansa yhteiskuntamme koneiston palveluksessa. Paitsi tietoja ja taitoja, opiskeluvuosien aikana nuoren mieleen rakentuu myös kuva niistä arvoista, tarpeista, keinoista, motiiveista ja tavoitteista joiden varassa tämä yhteiskunta toimii. Ehkä tuo kuva kuitenkin jää monesti aika yksipuoliseksi: maailman nykytila, ja sen olot ja tavat oletetaan itsestäänselvyyksiksi, ja tavoitteeksi nähdään tämän elämäntavan ylläpitäminen.

Maailman tila on kuitenkin hyvin monimutkainen, sen erilaisten toimintojen vaikutukset ovat moniulotteiset, ja kokonaistilanteen hahmottaminen on vaikeaa. Enimmäkseen maailmamme toimii talouselämän ehdoilla: sen tulosta mitataan kvarttaalitalouden tuotannolla, kulutuksella ja kasvulla. Kulutusta ylläpidetään halvan fossiilisen energian, kansainvälisen halpatuotannon ja kaupan keinoin. Näihin investoidaan paljon paikallista työtä ja rahtauksen kustannuksia, toiminta pyörittää maailmantalouden pyöriä ja tuottaa voittoa asianomaisille, mutta luonnonvarojen ja ympäristön tilan kannalta sen kokonaisvaikutus jää paljon pakkasen puolelle.

Tällä tavalla toimiva maailmamme on vakavan kestävyyskriisin keskellä, ja vajoamassa koko ajan syvemmälle ekologiseen katastrofiin. Kulunut talvi on ollut mittaushistorian lämpimin, lukuunottamatt vuotta 2016, joka oli vielä lämpimämpi (https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/202003). Planeetan kriisitilan korjaaminen (tai vakiinnuttaminen edes tähän nykyiseen olosuhteiden tilaan) on kuitenkin kovin haasteellista, koska se liittyy suoraan koko yhteiskuntamme elämäntapaan ja vallitseviin käytäntöhin.

Maaliskuun lopulla YLE 1:n lähettämässä Tiedeykkönen-ohjelmassa nimeltä ”Maapallon kestävyyskriisi vaatii ratkaisuja  – mitä ne ovat” (https://areena.yle.fi/audio/1-50436370) tulevaisuudentutkimuksen professori Markku Wilenius, kestävyystieteen professori Helena Kahiluoto ja väitöstutkija Roope Kaaronen pohtivat planeetan monimutkaisia ongelmia, niiden syitä, ja keinoja joilla niitä kenties saataisiin hallintaan. Yleisesti keskustelun sävy oli sellainen että kyllä tästä voidaan selvitä, kunhan tiedetään ja ymmärretään mitä on tapahtumassa. Asioihin vaoidaan vaikuttaa, jos halutaan kääntää tilannetta kestävämmän kehityksen suuntaan.  

Markku Wilenius esitti että tilanteen korjaamiseksi tarvitaan ”tietoisuusloikkaa”: tarvitaan paljon uutta tietoa, taitoa, ymmärrystä ja asenteita ainakin neljältä eri alalta. Ensinnäkin tarvitaan planeetaarisen elämisen tietoa ja taitoa, eli tietoa siitä miten planeetan kaikki elementit – ilmakehä, ilmasto, merivirrat, maa, kallioperä, ekosysteemit – reagoivat keskenään globaalilla tasolla ja paikallisesti, ja miten me ihmiset vaikutamme niihin. Toiseksi, tarvitaan kompleksisuuden hallintataitoa, esimerkiksi, tarvitaan taitoa ymmärtää mikä tieto on totta ja mikä on oleellista, tai mikä on taas vääristynyttä tai harhaanjohtavaa. Kolmanneksi, tarvitaan luovuutta: emme voi ratkaista nykyisen elämäntavan tuottamia ongelmia vanhoja keinoja toistamalla, vaan tarvitaan uusia keinoja, ja uusia visioita ja tavoitteita. Neljänneksi, tarvitaan empatiataitoja: meidän tarvitsee ymmärtää ja hyväksyä se, että emme voi ajaa vain omaa etuamme, muiden kustannuksella, vaan olemme ”samassa veneessä”, ihmiskuntana. Planeetan olosuhteiden pilaantuminen koskettaa kaikkia, mutta ankarimme se tuhoaa elämisen mahdollisuuksia maailman köyhimmiltä alueilta. Tämä entisestään lisää  ihmisten ja alueiden eriarvoisuutta, joka on merkittävä tekijä koko maailman kestävyysvajeessa.   

Näiden monimutkaisten kuvioiden ymmärtäminen ja opettaminen on koulutussysteemimme tämän hetkinen haaste – haaste, johon opettajakunnallakaan ei taida olla olemassa riittävästi tietoa ja taitoa.

Kaikkien ihmisten toimeentulon kannalta kaikista tärkein ja merkittävin tuotannonala on ruuan ja elintarvikeiden tuottaminen. Tämä taas edellyttää sitä että viljelymaat pysyvät tuottavina ja viljavina. Nykyisen tehomaatalouden alla ne tiivistyvät ja kovettuvat. Ravinteet valuvat vesistöihin, ja lämpimillä suuren haihtumisen seuduilla ne voivat suolaantua ja tulla viljelykelvottomiksi. Myös kasvintuotannolle välttämättömät pölyttäjät ja hyötymikrobit ovat katoamassa ympäristön kemikalisoitumisen myötä. Sitten taas toisena vaihtoehtona voisi olla jonkinasteinen monipuolinen orgaaninen viljely, joka sitoisi maaperään paljon biomassaa ja vettä, pitäisi yllä mikrobitoimintaa, ja pitäisi yllä luonnollista typen sidontaa.

Ruuan tuotanto on myös oleellinen asia omavaraisuutemme kannalta. Me Suomessa kuulemme tiedotusvälineistä että elintarvikehuoltomme on aika paljolti omavaraista. Kuitenkin tämä omavaraisuus perustuu siihen, että maahan saadaan vuosittain tuhansia halpapalkkaisia vierastyöläisiä, ketkä käytännössä toteuttavat istuttamisen, hoitamisen ja sadonkorjuun…. nyt koronavirusepidemian kourissa vaikuttaa siltä että työt eivät löydä tekijäänsä, ja tuotanto jää tapahtumatta.

Mainitussa kestävyyskriisi-ohjelmassa Helana Kahiluoto ehdottaa että talouselämän pitäisi siirtyä sellaiseen arvopohjaan joka mahdollistaisi, ja myös kannustaisi kestävän kehityksen mukaisia tuotantotapoja. Nykyinen rahatalous on täysin katteetonta todellisen selviytymisen kannalta, ja perustuu pelkkiin virtuaaliarvoihin . Rahatalouden sijaan meidän pitäisi ottaa käyttöön ”planeettavaluutta”, joka perustuisi planeetan uusiutuvien luonnonvarojen tuottopotentiaaliin. Työn ja tuotteiden arvoa mitattaisiin jotenkin niiden eettisen tuottamisen ja käyttöarvon perusteella. Puhdas vesi ja ilma olisivat arvohyödykkeitä, samoin kuin orgaaninen, hyvä kasvukuntoinen maaperä, luonnon monimuotoisuus, ihmisten yhteys luontoon, ja myös kestävät hyödykkeet, kuten talot ja muu välttämättömän ylläpitohyödykkeet.

Mielestäni myös ihmisten tekemä työ kuuluisi ”planeettavaluutan” arvopohjaan. Kenenkään työtä ei pitäisi haaskata arvottomaan halpatuotantoon, vaan kaikella työllä pitäisi olla keskenään vertailukelpoinen hintansa. Kaiken työn arvo syntyy niistä tuotteista jotka ovat meille välttämättömiä – kuten ruoka, kestävät vaatteet, rakennukset, koneet ja päivittäistarvikkeet, ovatpa ne sitten vaikka hengitysmaskeja epidemian aikana. Myöskään vierastyöläisten työn ei pitäisi olla niin halpaa, etteikö myös meidän itsemme kannattaisi tehdä sitä, onpa se sitten rakennustyötä, viljelytytötä tai hoitotyötä. Emme saisi olla niin rikkaita, tai niin laiskoja, että jonkun muun pitää tehdä tämä toimeentulemisen työ meidän puolestamme.

Tähän arvokkaaseen toimeentulotyöhön kuuluu myös opiskelu. Kaikkeen työhön liittyy myös vastuu: meidän pitäisi ymmärtää mitä olemme tekemässä, ja mitkä ovat meidän työmme ja osaamisemme vaikutukset. Pitäisi osata myös muuttaa työn tavotteita, jos se näyttää tarpeelliselle.

Ja mikäs sen hauskempaa kuin tehdä jotakin luovaa, tuottavaa ja tuloksellista työtä.

Iloista vappua kaikille!

Sampo yskii

10.4.2020 klo 16.00, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Elämme mielenkiintoisia aikoja. Ihmiskunta on nyt pysäytetty varomaan ja potemaan salakavalalsti leviävää tapavaa virustautia.  Olemme nyt nopeasti joutuneet arvioimaan ja päättämään toimiemme ja tavoitteidemme tärkeysjärjestystä.

Viimeisen sadan vuoden ajan, lähes keskeytksettä (maailmansotaa lukuunottamatta) ihmiskunta on elänyt yhtä kasvun, kehityksen ja kiihtyvän kulutuksen juhlaa. Olot ovat parantuneet kaikenlaisilla mittareilla mitattuna: maailman väkiluku, odotettu elinikä, koulutus, terveys ja kulutustaso ovat parantuneet lähes kaikkialla maailmassa. Mutta nyt – yllättäen – alkaa näyttää siltä, että kasvu ja hyvinvointi eivät ehkä olekaan ihan varmalla pohjalla.

Lisääntyvä yltäkylläisyys perustuu pitkälti siihen, että kaikenlaista kulutustavaraa tuotetaan siellä missä tuottaminen on ”halpaa”, eli kaukaisten itäisten maiden hikipajoissa. Nämä ovat riittävän kaukana meistä, niin että meidän ei tarvitse tiedostaa tuottamisen kyseenalaisia menetelmiä ja ihmisoikeusongelmia. Nyt TV2:ssa ja YLE Areenassa pyörivä sarja ”Verta, hikeä ja t-paitoja” kertoo tarinaa muotibisneksen tuotannon todellisuudesta: lapsityövoimaa, pitkiä työpäivä (siis jopa työpisteen vieressä elämistä) minimaalisella korvauksella, työturvallisuus on tuntematon käsite,  ja ympäristön pilaantumisesta ei välitetä.

Kyseinen tuotannonala, eli muotivaatetuotanto, on erittäin ympäristöä kuormittavaa. Se tuottaa enemmän hiilidioksidia kuin laiva-ja lentoliikenne yhteensä, mutta tietenkin tuon alan kustannuksiin kuuluu myös tuotteiden kuljettaminen moneen kertaan paikasta toiseen, ennen kuin ne ovat meidän kaupoissamme. Sieltä ne sitten ostetaan parilla eurolla, pidetään kerran tai kaksi, ja heitetään pois.

Tämä kaukomaiden halpatuotanto ei tietenkään koske vain muotialaa, vaan lähes kaikkea meidän päivittäistä kulutustavaraa, teknologiaa, elektroniikkaa, varaosia ja komponentteja, lääkkeitä, ja joiltakin osin, jopa elintarvikkeita. Meidän länsimainen ”vaurautemme”, eli korkea kulutustasomme, perustuu pitkälti siihen että kaikkea tätä ”halpaa” on saatavilla runsaasti, jopa enemmän kuin tarvitaan. Tämän elintason myötä meillä on sitten varaa paljon muuhunkin kuten lyhyisiin työaikoihin, kaukomaiden matkailuun ja korkean teknologian tuotteisiin.

Tämän globaalin vaihdantatalouden ja kaupan myötä me ihmiset elämme samassa yhteisössä, yhteisessä maailmankylässä. Kaikki maailmassa on tullut yhteiseksi. Jaamme yhteisen talousalueen, yhteisen kulutuskulttuurin, yhteiset taudit, yhteiset lääkkeet ja hoidot. Eri toiminnot ovat vain keskittyneet tämän yhteisön eri osiin. Jossakin paikoissa suunnitellaan, tilataan ja kulutetaan, toisilla paikoilla taas tuotetaan. Jossakin t-paitoja, jossakin hengityssuojamia, jossakin taas hanskoja tai suojavaatteita, jossakin testaustikkuja, jossakin niitä varaosia ja laakereita millä koneistot pidetään käynnissä.

Nyt tekisi mieli käyttää tässä vähän kaukaa haettua mielikuvaa: Myyttisessä Kalavalan maailmassa seppä Ilmarinen takoi ihmeellisen maailmankoneen, eli Sampo Kirjokannen, joka tuotti kaikkea sitä hyvää mitä ihmiset tarvitsivat. Mylly jauhoi, ja sen eri tuuteista saatiin rahaa, viljaa ja suolaa, eli ”kotipitoja”, ”syötäviä” ja ”myötäviä”. Näitä hyvinvointia tuottavia ”sampoja” on sittemmin oikeasti rakennettu lukuisia, kukin hyvin toimeentuleva paikallinen kulttuuri on rakentanut omansa. Näiden  tuotteista on syntynyt heidän elinkeinonsa ja toimeentulonsa.

Meidän nykyinen sampomme on maailmanlaajuinen, tosi monimutkainen, monitasoinen ja moniosainen koneisto, joka on hienoviritetty maksimaaliseen tehokkaaseen hyötysuhteeseen. Myllyyn kaadetaan sisään tieto-taitoa ja suunnittelua, fossiilista polttoainetta eri muodoissaan, ja raaka-aineita. Rattaita voidellaan erilaisilla kemikaaleilla ja rahalla. Jossakin koneen pimeissä uumenissa pyöriä pyörittävät lukuisat pienet kädet, hyvin halvalla. Suuret raaka-aine- ja tuotevirrat liikkuvat liukuhihnoja (siis laivareittejä) pitkin ympäri konetta, ja  kullekin nurkalle valuu tuotteita tarpeen ja maksukyvyn mukaan. Ja jätteitä – kaikissa muodoissaan – niitä myös tupruaa kaikille nurkille.

Varsinaisia koneenkäyttäjiä, niitä jotka hallinnoivat säätelynuppeja, on vain hyvin harvoja, ja useimmat ihmiset eivät ollenkaan ymmärrä miten koneisto toimii. Useimmat ihmiset, kukin omalla paikallaan, keskittyvät niin tiukkaan hoitamaan omaa tehtäväänsä, että he eivät kanna huolta siitä mitä tämän koneiston toisilla nurkilla tapahtuu. Useimmille riittää että läheisestä tuutista valuu jotakin toimeentulon perustarpeita.  

Kyllä kai tuo maailman hyvinvointimylly voisi toimia hyvässä tasapainossa vaikka loputtomasti, jos joku osaisi pitää huolta sen kestävyydestä, huollosta ja toimintaympäristöstä. Nyt on kuitenkin tultu siihen että kone alkaa yskiä ja piiputtaa. Sen päästöt ja hukkaläpmö ovat lämmittämässä koko konehuoneen tukalan kuumaksi. Koneenkäyttäjät alkavat hukkua jätteisiin. Koneen jalostusmyllyihin on jo uhrattu lähes kaikki resurssit mitä tämä planeetta tuottaa, luonnonvaraiset ja muut hyödyttämät lajit ja ympäristöt ovat saaneet väistyä.

Nyt on nähty jo sekin että yllättävissä tilanteissa tästä äärimmilleen optimoidusta tuotankokoneistossa ei löydy paljoa joustoja. Uusi virus-pandemia on levinnyt pitkin koneistoa, ja sampo yskii nyt pahemman kerran, enemmän kuin mihin ollenkaan on varauduttu. Nyt kaikkialla tarvitaan lisää hengityssuojaimia, mutta ei voi mitään, niitä ei tuoteta kuin yhdestä luukusta. Tuotantolinjan kapasiteetti ei riitä – tuutista tulee siis jotakin korvaavaa tuotetta.  

Todennäköisesti – toivottavasti – tämä pandemia on vian lyhyt häiriö maailman-taloussampon toiminnassa. Hetki yskähdellään, ja sitten toiminta jatkuu täydellä teholla, kuten ennenkin. Koneenkäyttäjät varmaankin kääntävät kaikki säätimet kaakkoon, tai siis tappiin, missä ilmansuunnassa se sitten lieneekään.

Kuitenkin – juuri nyt kun kierrokset ovat hetkeksi matalammat – voisimme ottaa aikaa ja miettiä sitä, miten tämä maailman sampo toimii. Mitä se tuottaa, mitä se kuluttaa, kenen ehdoilla, kenen hyödyksi, ja mikä on se kokonaisvaikutus. Miten se saataisiin toimimaan sillä tavalla luotettavasti, että ei tarvitse uumoilla että koskahan sen kone alkaa keittää? Koska koneen alla työskentelevät köyhät kuolevat kuumuuteen? Miten vähennetään koneen päästöjä niin että planeetan tila voidaan pitää asuinkelpoisena? Tarvitaanko tällä planeetalla tällaista koko planeetan yli ulottuvaa talousjärjestelmää? Voitaisiinko lisätä paikallista omavarisuutta niin että tavaroiden kuljettaminen ympäri planeettaa tulisi tarpeettomaksi? …  

VAIHTOEHTOJA VARMASTI OLISI OLEMASSA, MUTTA ONKO MEILLÄ HALUA, KYKYÄ JA USKALLUSTA ETSIÄ NIITÄ??

Vuoden tiedekirja

18.3.2020 klo 14.43, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Kaiken tämän korona-kauheuden keskellä minulle sattui aivan erityinen henkilökohtainen onnen-kantamoinen, jonka tässä haluan jakaa kanssanne: Tieteellisten seurain valtuuskunta ja Suomen tiedekustantajien liitto päättivät antaa ”Vuoden tiedekirja 2019” palkinnon kirjalle ”Astrobiologia, Elämän edellytyksiä etsimässä”. Tämä oli minulle valtava ilo ja yllätys — erityisesti kun astrobiologian aihepiiri ei näihin asti ole saanut juurikaan mitään positiivista huomiota osakseen tässä valtakunnassa. Valintakomitea ilmeisestikin koostui hyvin laajasti ja poikkitieteeliesti ajattelevista ihmisistä. Kiitos heille!

Tästä palkinnosta haluan kyllä kiitellä useita muitakin tahoja. Ensimmäinen kiitettävä olisi varmaankin jo aikaa sitten edesmennyt isäni, joka jätti minulle henkiseksi perinnöksi suuren kiinnostuksen elämän suuriin kysymyksiin. Hän oli kouluja käymätön maanviljelijä, mutta aikanaa, noin 60-40 vuotta sitten, hänen suurimpia ilon ja innostuksen aiheitaan olivat Tiede-lehden lukeminen ja elämän olemuksen, alkuperän ja tulevaisuuden mahdollisuuksien ihmetteleminen. Hänen mielestään ihmisen suuri tavoite elämässä olisi ymmärtää mistä tässä oikeastaan on kysymys. Hän aikanaan ei saanut kysymyksiinsä muuta kuin arvailtuja ja kuviteltuja vastauksia, me taas elämme nyt sellaista etuoikeutettua aikaa että tiede tarjoaa jo paljonkin tutkimusperäisiä vastauksia.

Toinen henkilö joka on oleellisesti myötävaikuttanut minun astrobiologian harrastuksiini on puolisoni Harry. Noin 30 vuotta sitten hän sanoi että yksi sellainen aihe missä tähtitieteilijä ja molekyylibiologi voisivat tehdä yhteistyötä olisi astrobiologia. Niinpä, viimeisen 20 vuoden ajan, olemme yhdessä tutkineet ja opettaneet astrobiologiaa. Harry on myö se henkilö joka on opettanut minulle lähes kaiken sen tähtitieteen mitä tiedän. Kiitos!

Seuraava kiitos kirjan toteutumisesta kuuluu Ursan toimitussihteerille Suvi Syrjälle. Ilman Suvin apua ja kärsivällisyyttä kirja ei  varmaan koskaan olisi löytänyt tolkullista muotoaan, eikä sellaista tekstiasua missä ajatus on lukijalle ymmärrettävissä. Suvin kanssa tästä kirjoitusprosessista muodostui niin mukava, että tätä haluaisi tehdä lisää.  Kiitos Suvi!

Pitää vielä kiitellä palkinnonjakotilaisuus. Viehättävä pieni juhla, paikalla raati, palkinnon antajat ja pari valokuvaajaa, Suvi, Harry ja minä. Pidimme asianmukaiset puheet toisillemme. Ja juteltiin.

Ihmeteltiin siinä sitä, mitä astrobiologia oikeastaan on. Sehän perustuu kaikille muille olemassa oleville luonnontieteille; NASAn määritelmän mukaan se on kaikkea sitä tiedettä mikä tutkii elämän syntyä, olemassa oloa, esiintymistä ja tulevaisuutta maailmankaikkeudessa, mukaan lukien mm. nuo kirjan otsikossa mainitut elämän edellystykset. Se siis sisältää lähes kaikki, ja lähes mitkä tahansa luonnontieteisiin, ja myös sosiologiaan tai filosofiaan liittyvät aiheet.

Astrobiologian tarjoama lisäarvo noille erillisille tieteille on kuitenkin se että se tarjoaa perspektiiviä: mittasuhteita, kokoluokkia, ja eri asioiden riippuvuuksia ja vuorovaikutuksia. Se kertoo siitä miten saumattomasti ja merkittävästi erilaiset ja erikokoiset ja –kestoiset prosessit vaikuttavat toisiinsa, miten kaikki asiat liittyvät jollakin tavalla yhteen, ja miten suuri kokonaisuus muodostuu lukemattomista pienistä tekijöistä. Astrobiologia rakentaa kokonaiskuvaa. Se myös osoittaa että mikään mitä on olemassa ei ole triviaalia. Ei elämä, ei elinkelpoiset planeetat, eikä elämän kehityskulku millä tahansa planeetalla. Edustamme uniikkeja ekosysteemejä, lajeja ja yksilöitä, uniikeissa aika-avaruuden tilanteissa.

Totesimme myös että jokin määrä astrobiologiaa olisi hyödyksi kaikille luonnontietä opiskeleville ja omaa maailmankuvaansa rakentaville ihmisille.

Eräs raadin edustaja totesi hiukan hämillään että sittenhän lähes kaikki luonnontiede on atrobiologiaa. Ja niin onkin. Tosin se pääsee pidemmälle jos siinä rakennetaan jotakin yhteistä kuvaa hiukan laajemmasta näkökulmasta. Siis, jos koskaan juttelet tieteestä jonkun muun projektin tai tietaanalan edustajan kanssa, olet ehkä astrobiologian ytimessa.