Ihmisen lajin menneisyys ja tulevaisuus
Ihmisen lajin historia on pitkä ja monivaiheinen. Niinkuin kaikki muukin elämä maapallolla, se juontaa juurensa sieltä yhdestä yhteisestä elämän alusta, noin 4 miljardin vuoden takaa. Vähitellen, aikojen kuluessa, kehitys tuotti monia uusia monimutkaistumisen kerroksia: ehkä noin 1,5 miljardin vuoden kuluttua, ympäristön happipitoisuuden noustua, pari yksinkertaista solua yhtyi ja tuotti eukaryoottisolun. Taas kului ehkä noin 1,5 miljardia vuotta, ja yksisoluisesta eläinsolujen linjasta kehittyi monisoluisia ediakaran-tyyppisiä eläimiä. Nämäkin olivat vielä hyvin alkeellisia, pehmeärakenteisia eläimiä, jotakin meduusojen, polttiaiseläinten ja polyyppien esi-isiä. Sitten taas kului pari sataa miljoonaa vuotta. Tässä kohtaa tapahtui nopea muutos olosuhteissa, ja nyt merien pohjaan ilmaantui suuri valikoima erilaisia pieniä liikkuvia eläimiä. Näillä oli jo kovia tukirakenteita, ja niinpä näistä jäi rikas fossiiliaineisto tulevaisuuden tutkijoiden ihmeteltäväksi. Tätä nopeaa fossiiliaineiston lisääntymistä kutsutaan kambrikauden räjähdykseksi, ja sen aikana syntyi jo kaikkien nykyisten eläinlahkojen esi-isät. Näiden lahkojen joukossa olivat myös selkäjänteiset, eli myöhempien selkärankaisten esi-isät.
Selkärankaisista kehittyi monimuotoisten kalojen lajisto, sellaisetkin joille kehittyi leuat, ja varrelliset lihaksikkaat evät. Maalle nousevista varsieväkaloista taas kehittyivät sammakkoeläimet, niistä taas matelijat ja esinisäkkäät, viimeksimainitut hiili-permikaudella noin 300 miljoonaa vuotta sitten. Suurten maaeläinten valtalajeiksi nousivat matelijat, kaikenlaiset liskot ja dinosaurukset, noin 200 miljoonan vuoden ajaksi. Nisäkkäät saivat oman kukoistusmahdollisuutensa vasta sen jälkeen kun dinosaurukset kuolivat Chicxulubin meteoriitti-iskun aiheuttamaan monivuotiseen vulkaaniseen talveen, 66 miljoonaa vuotta sitten.
Liskojen jälkeen alkoi erilaisten pienten nisäkkäiden valtakausi, joka pian tuotti myös aroilla vaeltavat suuremmat kasvissyöjäeläimet, ja niitä syövät suuret pedot. Nisäkkäiden joukossa kehittyivät myös pienent kädelliset, joiden joukosta nousivat monimuotoiset apinat Mioseenikaudella, noin 23-5 miljoonaa vuotta sitten. Apinat menestyivät erityisen hyvin Afrikan mantereella. Kuitenkin, aivan uuden löydöksen perusteella suurten apinoiden kehityslinjaa esiintyi mm. Balkanin ja Kreikan alueella noin 7 miljoonaa vuotta sitten https://phys.org/news/2017-05-scientists-million-year-old-pre-human-balkans.html
Tällainen levinnäisyys ei sinänsä ole kummallista kun muistetaan että noihin aikoihin myös Välimeren allas oli kuivunut suolatasongoksi, sen johdosta että vesiyhteys valtamereen oli katkennut Gibraltarin kannaksen noustessa.
Kaikki nuo suuret muutokset planeetan lajistossa ja uusien lajien nousussa ovat liittyneet suuriin ilmastonmuutoksiin ja tai muiden suurten mullistusten aiheuttamiin sukupuuttoihin. Tällaisen suuren ilmastonmuutoksen, eli ilmaston kuivumisen ja viilenemisen seurauksena myös Homini-lahkon esi-isät siirtyivät sademetsien puiden latvustoista aukealle savannille. Tämän eriseuraisuuden myötä ne erkanivat isojen apinoiden kehityslinjasta, noin 6 miljoonaa vuotta sitten. Uudessa elinympäristössään Homini-linja alkoi sopeutua ihan uusiin haasteisiin. Sen piti kehittää uusia taitoja ja ominaisuuksia sekä fyysisen että älyllisen kyvykkyyden puolella. Sen piti esimerkiksi pystyä pakenemaan pedoilta, ja toisaalta, metsästää riistaa itselleen. Piti nähdä kauas, ja piti pystyä juoksemaan kovaa. Niinpä ihminen alkoi kävellä pysytyasennossa, kahdella jalalla. Tällainen kahdella jalalla kävelevä ihmisen esi-isä, Etiopianapinaihminen (Ardipithecus ramidus), lempinimeltään Ardi, eli Itä-Afrikassa noin 4,4 miljoonaa vuotta sitten.
Alkukodistaan Afrikan mantereelta Homini linjan varhaiset muodot vaelsivat jo kauas pohjoiseen ja Kauko-Itään. Hyvinkin laajalle levinnyt Homo sapiensin edeltäjä, nimeltään Homo erectus, tai Homo heidelbergis laji eleli jo noin 2 miljoonaa vuotta sitten aina Kiinassa ja Georgiassa asti (https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_human_evolution_fossils).
Ihmisen sukuisia lajeja, tai alalajeja kehittyi useita; myös tuolla kaukoidässä. Kuitenkin nykyihminen kehittyi Afrikassa, ihan viimeisimmän tiedon mukaan jo ainakin 300 000 vuotta sitten. https://www.nature.com/nature/journal/v546/n7657/full/nature22336.html. Hauskasti, tämä ihmisen kehityshistorian tarkentuminen herättää kiivasta keskustelua puolesta ja vastaan; ilmeisesti kovin kuumalla tutkimusalalla tutkijoiden kuuluu kriittisesti kommentoida toinen toistensa johtopäätöksiä.
Suuriin ilmastonmuutoksiin, ilmaston viilemeniseen ja kuivumiseen liittyi taas sekin että oma lajimme lähti vaeltamaan Afrikasta laajemmalle, ensin noin 60 000 vuotta sitten Lähi-Itään, ja siitä sitten pohjoiseen ja itään päin noin 30 000 vuotta sitten. Valtavan mielenkiintoista on että noihin aikoihin maailmassa oli olemassa vielä neljä tai viisikin ihmisen lähisukuista lajia, kuten tuo esi-isämme Homo erectus, ja serkku- tai sisarlajejamme H. neanderthalensis. H. denisovan ja H. florisiensis, ehkä myös H. tsaichangensis eli kiinanihminen.
Sitten, Homo sapiens sapiens valloitti maailman, ja nuo muut hävisivät pois.
Niinhän se aina menee. Uudet lajit tulevat, ja entiset joutuvat väistymään. Merkittävänä valintatekijänä toimii sopeutumiskyky nopeasti muuttuviin olosuhteisiin, ja valitsevina olosuhteina ovat monesti toimineet suuret ilmastonmuutokset. Tulevina aikoina käy ilmi, miten nykyinen teknologinen ihmisen laji (ja maailman muu lajisto) pystyy sopeutumaan seuraavaan suureen ilmastonmuutokseen. Eliökunta on ihmeellisen muovautuvainen, aina se tuottaa uuttaa, uusia ihmeellisä lajeja ja lajistoja.
Mutta nyt lyhyellä aikavälillä odottelemme ihanaa kesäilmastoa. Itselläni on nyt aikomus sopeutua niin että istuskelen vain hiljaa pienen mökkimme päätypenkillä, katselen järvelle ja kuuntelen aikojen huminaa. Aika on niin kovin arvokas ja rajallinen luonnonvara, oikeastaan se on kaikki mitä meillä on.
Noita aikojen ja asioiden muuttumisia voi ihmetellä myös sivulta
Tapahtuuko ihmisen tai minkä tahansa elävän olennon aivojen tai vastaavien evoluutio luonnonvalinnan vai matemaattisen lain mukaan? Veikkaan kyseessä olevan matematiikassakin täsmällisenä heijastuvien aivojen struktuurien ilmememinen aivoissa ja niiden kehittymisessä..Taustalla voi olla koko universumin kansoittava
informaatiostruktuurien meri.
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170612094100.htm
Algebrallinen topologia –niminen matematiikan haara on aivoihin sovellettuna paljastanut aivojen hienorakenteen koostuvan moniulotteisista geometrisista hermoyhdelmistä, joita ei ennen tiedetty lainkaan olevan olemassa.
Nämä rakenteet syntyvät, kun ryhmä hermosoluja kytkeytyy keskenään tietyllä tavalla ja muodostaa täysin täsmällisen geometrisen rakennelman, klikin. Näin muodostuneen geometrisen klikin ulottuvuusluku on sitä suurempi mitä enemmän hermosoluja klikki sisältää.
”We found a world that we had never imagined,” sanoo Sveitsissä professorina toimiva tutkimuksen johtaja Henry Markram. ”there are tens of millions of these objects even in a small speck of the brain, up through seven dimensions. In some networks, we even found structures with up to eleven dimensions.”
Tämän löydöksen jälkeen ei tunnu mitenkään ihmeeltä, että emme ole tahtoneet oikein ymmärtää aivojen toimintaa, toteaa Markram. Mikään aivojen toiminnan tutkimisessa aiemmin käytetty matematiikka ei voi paljastaa korkeaulotteisia hermoklikkejä eikä niitä ympäröivää avaruutta siellä esiintyvine onkaloineen, jotka nyt ilmenevät
meille selvästi.
Tutkimus osoittaa, että kehittyvät aivot jatkuvasti luovat uusia verkkoja, jotka ovat täynnä geometrisia, mahdollisimman moniulotteisia (max.dim.11?) klikkejä ja onkaloita.
Lopuksi Markram pohtii, johtuuko kykymme ajatella hyvinkin monimutkaisia asioita juuri tästä aivoissamme olevasta suunnattomasta määrästä eriulotteisia klikkejä. Myös mieleen painetut muistot voisivat kätkeytyä klikkeihin ja niiden kanssa vuorovaikuttaviin moniulotteisiin onkaloihin.
Väistämättä tulee mieleen mahdollisuus, että kaikkien aivosolujen genomien keskinäisellä erilaisuudella on jotain tekemistä klikkien ja onkaloiden tehokkaan toiminnan kannalta.
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/09/160912122600.htm
Kannattaa katsoa myös alkuperäisjulkaisu ”Frontiers in Computational Neuroscience”, jossa on klikkien luonnoksia..
Kovin mielenkiintoisia seikkoja tuot esille. Kyllä elämä ja tietoisuus, kaikilla tasoillaan, ovat kiehtovampia kuin mitä arvaammekaan.
Ediacaran-eläimistö edelsi välittömästi kambrikauden räjähdystä, niiden välillä ei ollut 500 miljoonaa vuotta.
Olen edelleen sitä mieltä että koska krokotiilit jäivät henkiin, kylmyys ei voinut olla kasvissyöjädinojen pääasiallinen tappomekanismi. Mitä sitten tapahtui? Kuivat metsät todennäköisesti paloivat nopeasti koska kuumia heitteleitä satoi kaikkialle. Märkien metsien puut ja aluskasvit kuolivat sitten pimeyteen joka johtui tuhkapilvestä ja metsäpalojen savusta. Jos pimeys oli riittävän totaalinen, sen ei tarvinnut kestää kauaa tappaakseen kasvit. Uutta vihreyttä versosi siemenistä, itiöistä ja juurivesoista, mutta liian hitaasti. Petodinosaurukset selvisivät ehkä rytäkästä hengissä, mutta kuolivat sukupuuttoon ennen pitkää koska riittävän isot saaliseläimet olivat hävinneet.
Jees, olet oikeassa. Fossiiliaineiston perusteella ediakaran eläinten aikaa kesti vain noin 100 miljoonaa vuotta ennen kambrikauden räjähdystä. Kuitenkin, tuota kirjoittaessani ajattelin että monimutkaistuminen, kuten monisoluisten eläinten syntyminen on aina pitkä ja hidas prosessi, ja on mahdollista että monisoluisten eläinten aika alkoi jo aikaisemmin kuin mitä ediakaran fossiilejan tunnetaan (aina on varmasti olemassa niitä ”aiempia” ja pienempiä joita ei tunneta). Itseasiassa lienee mahdollista että juuri gryogenian jääkauden haasteelliset olosuhtet ajoivat monisoluisten eläinten syntyä – näin olen jostakin lukenut, vaikka tuosta ei ole mitään suoraa todistusaineistoa, vaan pelkkää arvelua.
Kysymys Dinosaurusten sukupuuton syystä on kiistanalainen, paitsi että se liittyi Chicxulubin meteoriittitörmäykseen, tai ainakintapahtui samaan aikaan. Samoihin aikoihin tapahtui myös Deccan trapp-nimelle tunnettu pitkäaikainen vulkaaninen törmäys Intian mantereeella. Näistä molemmistä ilmeisisti tuli ilmaan niin paljon tuhkaa että taivaat pimenivät, ja lämpötila laski merkittävästi. Molemmat nämä saattoivat tappaa kasvit ainakin lämpimiltä vyöhykkeiltä – ja kumpi näistä sitten oli ensi sijainen dinusaurusten kuoleman syy, näyttää kovin kiistanalaiselta. Molemmat saattoivat hyvinkin vaikuttaa siihen; samoin Chicxulubin törmäyksen aiheuttama valtava tsumani amerikan mantereella. Siinä kohtaa vaan kaikki asiat kääntyivät dinoja vastaan.
Eri syiden erittelyä löytyy kivasti esimerkiksi sivulta
https://www.sciencenewsforstudents.org/article/dinosaurs-extinction-asteroid-eruptions-doom
https://www.google.fi/search?q=dickinsonia&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjWiM_FoNvUAhXsJ5oKHUwAAmMQ_AUIBigB&biw=1152&bih=553
Ediacara-kauden paljon tutkittu eläin on yllä kuvattu dikinsonia. Ediacara-eläimistö koostui monisoluisista, liikkuvista, ravintoa etsivistä lajeista, jotka kykenivät ottamaan huomioon mm. veden erilaiset virtaukset. Niiden rakenteen perustyypit saattoivat olla itseorganisaation tuloksia. Niillä oli jo samanlainen geneettinen työkalupakki kuin myöhemmillä, Kambrin räjähdyksen aikaisilla kovakuorisilla otuksilla, jotka nopeasti söivät Ediacara-eläinten ravinnot ja tekivät vähitellen niiden elämän mahdottomaksi.Monet Ediacara-eläinten yhteisöt kokivat myös stressiä tuntiessaan elinolojensa heikkenevän.
Olisi mukava tietää, mitä oikein tapahtui, kun Kambrin räjähdyksen aikaan melkein kaikilla vesieliöillä oli jo kova suojakuori tai vastaava. Voisiko evoluution eteneminen jotenkin ilmentää systeemin informaation kasvua. Systeemin informaatio ilmenisi systeemin sisäisinä ja ulkoisina ominaisuuksina ja kykyinä, miksei myös kyvyttömyyksinä, kuten lentokyvyttömillä linnuilla..
Kambrin räjähdyksessä syntyivät myös nivelkotilot, joiden esimuotojen arvellaan kuuluneen Ediacara-faunaan. Kiinnostava nivelkotilo on chiton, jonka silminä on kiviset linssit. Hyvin läpinäkyvän kivisilmän takana lienee ”verkkokalvo”, joka koostuu valoherkkiä proteiineja sisältävistää soluista. Tämä on vain otaksuma. Asiaan pitäisi paneutua tarkemmin.
https://planeetanihmeet.wordpress.com/2011/04/21/nilviaismaailman-kummajaisia/
http://news.nationalgeographic.com/news/2011/04/110414-eyes-rock-crystal-mineral-chiton-mollusk-vision-animals-science/
Pentti. Laitoit taas mielenkiintoisia linkkejä noihin ediakara- ja kambrikauden eliöihin. Kuitenkin, wikipedian mukaan tuo Chiton -niminen nilviäissuku olisi ilmestynyt vasta noin 400 miljoonaa vuotta sitte, Ordoviki-kaudella.
Mietit tuossa kysymystä onko evoluution eteneminen sama asia kuin systeemin informaation kasvu. Näinhän ei välttämättä ollenkaan ole; evoluutio ei välttämättä kulje kohti suurempaa kompleksisuutta vaan satunnaisiesti eri suuntiin; se voi tuottaa myös entistä yksinkertaisempia eliöitä. Genomeiden koko eli informaation määrä ei välttämättä kasva. Kuitenkin luonnovalinta yleensä valitsee sellaisia uusia lajeja jotka toimivat paremmin, tai ainakin toisella tavalla kuin entiset. Siinä mielessä informaation laatu paranee, ainmakin niissä vallitsevissa olosuhteissa. Siis, tässäkin kohtaa pitää paikkansa sanonta: eihän se määrä, vaan se laatu!!