Rekonstruktio Homo erectus -perheestä. Kuva: Henry Gilbert ja Kathy Schick / Wikimedia Commons

Erot lajien välillä ovat hyvinkin todellisia.

Bloggaajakollegani Teppo Mattsson pohti lajien määrittämisen vaikeutta bloggauksessaan Kuka oli ensimmäinen ihminen? Kysymys ei ole helppo, mutta se paljastaa paljon olennaista evoluutiosta. Laji on keskeinen biologinen käsite: sitä pidetään eliöiden luokittelun ainoana luonnollisena tasona. Lajeja on maailmassa aidosti olemassa, siinä missä muita eliöiden luokituksia, kuten heimoja, pääjaksoja, kaaria ja luokkia, pidetään keinotekoisina luokittelutasoina.

Mattssonin keskeinen väite oli, että lajin ensimmäistä edustajaa ei voida erottaa edeltävän lajin viimeisestä edustajasta. Väite perustuu Richard Dawkinsin esimerkkiin. Esimerkki taitaa tosin olla enemmän argumentointia kreationismia vastaan kuin pohdintaa lajin määritelmästä tai lajien erottamisen vaikeudesta.

Ongelmia tuottaa myös kuinka Dawkins käyttää ei-tieteellisiä systemaattisia termejä. Kalan ongelmasta kirjoitin jo aiemmin: mihin tahansa järkevään kalojen ryhmään kuulumme myös me. Monkey ei ole suomeksi apina, vaan 'apina joka ei ole ihmisapina'. Englanninkielinen väite humans are not monkeys pitää paikkansa, mutta suomeksi olemme apinoita. Dawkinsin analyysiä ei myöskään kannata nielaista nikottelematta: etenkään kun lajin määritelmä ei tunnetusti ole yksiviivainen.

Dawkins käyttää omassa esimerkissään morfologista lajimääritelmää: jos yksilöt näyttävät samanlaisilta, ne kuuluvat samaan lajiin. Tämä määritelmä ei ole kovinkaan hienostunut, eikä se yksinään mahdollista luotettavaa lajien erottelua.

Ernst Mayrin ja muiden evoluutioteorian modernin synteesin kehittäjien kuuluisa biologinen lajimääritelmä määrittelee, että laji koostuu populaatioista, jotka lisääntyvät keskenään, ja jotka eivät lisäänny muiden lajien kanssa. Tämä on eläintieteilijöiden keskuudessa vallitseva lajimääritelmä. Kasvitieteilijät eivät ole koskaan olleet siitä erityisen innoissaan, koska kasvit usein risteytyvät keskenään ja parhaimmillaan tuottavat uusia lajeja. Paleontologit ja mikrobiologitkaan eivät ole määritelmästä innoissaan, sillä se sulkee ulos suvuttomasti lisääntyvät lajit ja toimii huonosti ajan kanssa. Esimerkiksi minä ja isoisoäitini emme voineet tehdä jälkikasvua, koska isoisoäitini olivat kuolleet ennen syntymääni – se ei silti tarkoita, että emme olisi samaa lajia. Myöskään fossiiliaineistoa ei pystytä parittamaan keskenään, joten biologinen lajimääritelmä ei helpota paleontologien lajien määrittämistä.

Morfologinen määritelmä toimii hieman paremmin: fossiilit jotka näyttävät samalta, kuuluvat samaan lajiin. Ajan kanssa tullaan kuitenkin vastaan Dawkinsin esittämään ongelmaan: morfologinen määritelmä ei pysty erottelemaan vähittäisiä muutoksia. Entä jos käyttäisimme määritelmää joka pystyy siihen?

George Gaylord Simpson muotoili aikanaan evolutiivisen lajimääritelmän: samaa lajia ovat kaikki yksilöt jotka kuuluvat samaan kehityslinjaan, joka eroaa muista kehityslinjoista. Tämä määritelmä ei ole kovin kaukana Mayrin ja kumppaneiden määritelmästä, sillä samaan kehityslinjaan voi kuulua vain ja ainoastaan populaatioita, joiden välillä on jatkuvaa geenivirtaa.

Ja katso, Simpson ratkaisee Dawkinsin ja Mattssonin pulman: ensimmäinen (nyky)ihminen oli se, jonka jälkeläisissä ei ole muita ihmislajeja. Alla teoreettisessa kaaviossa on kuvattu kahden uuden lajin (B ja C) edeltävästä lajista (A). Teoriassa ensimmäinen lajin B edustaja se yksilö, josta ei enää polveudu A:n tai C:n edustajia. (Morfologisen tai biologisen lajimääritelmän mukaan lajien raja menisi jossain muualla.)

Tätä yhtä yksilöä ei tietenkään voida koskaan löytää, koska on hyvin epätodennäköistä, että juuri hän on fossilisoitunut. Menneisyydestämme kertovat fossiilit, kuten Proconsul, Plesiadapis, Juramaia ja Tiktaalik, eivät ole suoraan esi-isiämme, koska ne edustavat evoluutiohistorian haaroja, jotka ovat kuolleet sukupuuttoon. Homo erectus (tai H. ergaster) on mielenkiintoinen poikkeus, koska sitä pidetään aidosti ihmistä edeltävänä lajina - tai joidenkin paleontologien mielestä ihmisenä.  Fossiilin puute ei kuitenkaan tarkoita, etteikö ensimmäinen ihminen olisi ollut olemassa ja elänyt onnellisen ihmiselämän.

Koko ajatusleikki on tietenkin hömelö. Minkä tahansa määritelmän kannalta on elintärkeää ymmärtää, että laji on populaation – ei koskaan yhden yksilön – ominaisuus. Yksi yksilö ei parittele keskenään tai muodosta kehityslinjaa. Paitsi jos taas hetkeksi muistamme kasvien olemassaolon: esimerkiksi ensimmäinen lanttu on periaatteessa löydettävissä, kun se on joskus syntynyt peltokaalin ja kaalin risteymänä.

Perustavin ongelma Dawkinsin esimerkissä tietenkin on, että Dawkins ei puhunut siitä, miten laji määritellään, vaan miten tietty yksilö tunnistetaan tietyn lajin jäseneksi. Nämä ovat kaksi eri kysymystä ja niissä käytetään erilaisia menetelmiä. Kätevä systemaatikko käyttää eri lajimääritelmiä tarpeen mukaan. Lintuharrastaja lähtee tuuliselle luodolle ja katselee lintuja ja tunnistaa linnut eri lajeiksi ulkonäön perusteella (morfologinen lajimääritelmä). Lajien rajaamista varten tutkija ottaa linnuista DNA-näytteitä ja katsoo minkälaisia kehityslinjoja näistä muodostuu. Selkeästi toisistaan eroavat linjat ovat eri lajeja (ns. fylogeneettinen lajimääritelmä).

Evolutiivisten linjojen ongelma on, että ne eivät ole kovin käytännöllisiä itse lajiutumisprosessin tunnistamiseen. Ensimmäisen ihmisen kohdannut tutkija ei olisi pystynyt mitenkään tunnistamaan yksilöä ihmiseksi. Ihmislaji voidaan tunnistaa erilliseksi lajiksi vasta kun kehityslinja on pysyvästi eriytynyt.

Tänään alkaa Tieteen päivät, jonka teema on Sattuma. Iltapäivällä järjestetään sessio, jossa käsitellään muun muassa lajiutumista.

Kommentit (14)

Anako
Liittynyt22.12.2014
Viestejä2

Kun reaalimaailmaa yksinkertaistetaan tarpeeksi, niin kaikki vaikuttaa yksinkertaiselta. Ja väärältä.

Muistelkaapa miten Homo sapiens ja Homo neanderthalensis risteytyivät keskenään lajien eriytymisen jälkeenkin, niin ymmärrätte miksi tuo ylläoleva selitys on liian yksinkertaistettu ollakseen tosi. Lajit eivät haaraudu yhtäkkiä, eivätkä yhtäkkiä lakkaa risteytymästä ja takaisinristeytymästä keskenään.

Tuomas Aivelo
Liittynyt3.1.2014
Viestejä189
Anako

Kun reaalimaailmaa yksinkertaistetaan tarpeeksi, niin kaikki vaikuttaa yksinkertaiselta. Ja väärältä.

Muistelkaapa miten Homo sapiens ja Homo neanderthalensis risteytyivät keskenään lajien eriytymisen jälkeenkin, niin ymmärrätte miksi tuo ylläoleva selitys on liian yksinkertaistettu ollakseen tosi. Lajit eivät haaraudu yhtäkkiä, eivätkä yhtäkkiä lakkaa risteytymästä ja takaisinristeytymästä keskenään.

Olivatko sapiens ja neanderthalensis eri lajia? Jury ei osanne päättää ennen kuin tiedämme hieman tarkemmin kuinka paljon "lajien" välillä oli geenivirtaa ja mihin suuntaan.

Jotkut lajit voivat haarautua yhtäkkiä: esimerkiksi saimaannorppa eristyi nopeasti muista norpista. Maailma on täynnä esimerkkejä nopeasti lajiutumisesta. Vastaavasti onhan niitä esimerkkejä lajeista, jotka lisääntyvät keskenään ja joilla on pysyviä hybridisaatiovyöhykkeitäkin.

Teppo Mattsson
Liittynyt13.1.2014
Viestejä132
Tuomas Aivelo

Ensimmäinen ihminen oli olemassa

Ensimmäinen ihminen oli olemassa samassa mielessä kuin oli ensimmäinen päivä jolloin olit aikuinen. 

Määritelmiä toki löytyy tietystä (esim. 18-vuotis) syntymäpäivästä, pariutumisesta ja oman lapsen saamisesta lähtien, mutta yksimielisyyttä ei koska raja on väistämättä keinotekoinen.

Tuomas Aivelo

Erot lajien välillä ovat hyvinkin todellisia.

Erot lajien välillä ovat todellisia niin kuin ovat erot lasten, aikuisten ja vanhusten välillä. 

Lajittelu on hyödyllinen ja ihmisaivoille välttämätön tapa jäsentää todellisuutta, joka kuitenkin kaikkien yksinkertaistusten tavoin toimii aina vain johonkin rajaan saakka.

Tuomas Aivelo

mihin tahansa järkevään kalojen ryhmään kuulumme myös me

Ihminen on kala samassa mielessä kuin jokainen vanhus on (jonkun) lapsi.

jussipussi
Liittynyt6.12.2009
Viestejä24863

Eli olemmeko tilanteessa jossa on kaksi lausetta/väittämää jotka ovat tosia kunhan vain sovimme niin keskenämme;  "ensimmäinen ihminen oli olemassa" ja "ensimmäistä ihmistä ei ollut olemassa"?

 

 

 

 

Ueberweg
Liittynyt12.9.2008
Viestejä1118
Teppo Mattsson
Tuomas Aivelo

Ensimmäinen ihminen oli olemassa

Ensimmäinen ihminen oli olemassa samassa mielessä kuin oli ensimmäinen päivä jolloin olit aikuinen. 

Määritelmiä toki löytyy tietystä (esim. 18-vuotis) syntymäpäivästä, pariutumisesta ja oman lapsen saamisesta lähtien, mutta yksimielisyyttä ei koska raja on väistämättä keinotekoinen.

Tuomas Aivelo ei viitannut lajikäsitteiden keinotekoiseen määrittelemiseen vaan lajin käsitteen määrittelemiseen biologiassa. Jos käytämme Simpsonin evolutiivista lajin käsitettä, ensimmäinen ihminen oli olemassa, kuten Aivelo totesi.

Jyri T.
Liittynyt12.11.2010
Viestejä1212

Jotenkin on vaikea uskoa, että viimeisen ihmisen 48-kromosomisen esi-isän ja ensimmäisen 46-kromosomisen ihmisapinan välillä ei olisi selkeä ero. Ainakin, jos ihmisten y-kromosomin erot esim. simpanssin y-kromosomiin ovat merkittävältä osin peräisin jo tuolta ajalta.

Kuka tietää paremmin?

Suosikkiurheilulajini on nojatuolisarkasmi.

Tuomas Aivelo
Liittynyt3.1.2014
Viestejä189
Jyri T.

Jotenkin on vaikea uskoa, että viimeisen ihmisen 48-kromosomisen esi-isän ja ensimmäisen 46-kromosomisen ihmisapinan välillä ei olisi selkeä ero. Ainakin, jos ihmisten y-kromosomin erot esim. simpanssin y-kromosomiin ovat merkittävältä osin peräisin jo tuolta ajalta.

Kuka tietää paremmin?

Todennäköisesti ei ollut. Hyvä selitys miten eri kromosomimäärät voivat toimia yhteen löytyy muun muassa täältä. Esimerkiksi hiirillä on yleistä hyvinkin vaihtelevat kromosomimäärät.

occamsrazor
Liittynyt13.8.2008
Viestejä123

Ensimmäinen ihminen oli siis olemassa monikkona - oli olemassa populaatio, jonka ainoat lisääntymään päässeet jälkeläiset tuottivat aina vain nykyihmisiä.
 
Tässä populaatiossa eli pakosti ihmisiä, jotka olisivat vielä voineet lisääntyä meistä iäksi erkanevaan populaatioon kuuluvien kanssa, mutta ainakaan heidän jälkeläisensä eivät enää injisoineet geenejään juuri ihmishaaraan.
 
Maaston, etäisyyksien ja käyttäytymis- ja kulttuurierojen ansiosta populaatiot pysyivät erossa, kunnes ajan myötä populaatioiden sukusolut eivät enää kyenneet yhdistymään (tai ainakaan tuottamaan lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä).
 
Ja sitten kauankin maantieteellisesti erossa olleet populaatiot saattavat kohdata ennenkuin geneettinen lajiutuminen on ehtinyt tapahtua ja luonnollisesti lisääntyvät keskenään - kuten eurooppaan valuneet nykyihmiset ja siellä jo odottelevat neandertalilaiset.

BCK
Liittynyt9.7.2010
Viestejä5690
Tuomas Aivelo
Anako

Kun reaalimaailmaa yksinkertaistetaan tarpeeksi, niin kaikki vaikuttaa yksinkertaiselta. Ja väärältä.

Muistelkaapa miten Homo sapiens ja Homo neanderthalensis risteytyivät keskenään lajien eriytymisen jälkeenkin, niin ymmärrätte miksi tuo ylläoleva selitys on liian yksinkertaistettu ollakseen tosi. Lajit eivät haaraudu yhtäkkiä, eivätkä yhtäkkiä lakkaa risteytymästä ja takaisinristeytymästä keskenään.

Olivatko sapiens ja neanderthalensis eri lajia? Jury ei osanne päättää ennen kuin tiedämme hieman tarkemmin kuinka paljon "lajien" välillä oli geenivirtaa ja mihin suuntaan.

Jotkut lajit voivat haarautua yhtäkkiä: esimerkiksi saimaannorppa eristyi nopeasti muista norpista. Maailma on täynnä esimerkkejä nopeasti lajiutumisesta. Vastaavasti onhan niitä esimerkkejä lajeista, jotka lisääntyvät keskenään ja joilla on pysyviä hybridisaatiovyöhykkeitäkin.

Luulisi sen jotain vaikuttaneen, että elimme niin kauan eristyksissä toisistamme, nessut täällä Euroopassa, ja me Afrikassa. Kauanko se tarkalleen ottaen olikaan? Ei puoli miljoonaa vuotta, mutta olikos se joitakin satoja tuhansia vuosia kuitenkin? Luulisi, että siinä ajassa ehtisi lajiutumista tapahtua, ainakin käyttäytymisen osalta (jos käytäytymisen eroja nyt lajiutumiseksi voi sanoa, ehkä ne voisivat olla lajiutumisen käyntimoottori pikemminkin).

Sinänsä jännä ajatuskuvio tuossa aloitusartikkelissa. Jos olisimme eri lajeja, ihminen on sellainen otus, joka ei voisi synnyttää neandertalilaista, ja päinvastoin. 

optimistx
Liittynyt14.1.2008
Viestejä852

Kiintoisa kiista.

Käytännön ihmisenä päättelen, että "ensimmäinen ihminen oli olemassa jonkin määritelmän mukaan", mutta häntä voi millään tavoin tunnistaa, havaita, kuvata, ...

Eli mitä hyötyä tuommoisesta tiedosta olisi?

Tulee mieleen ajatus että nykyään eläisi keskuudessamme "ensimmäinen superolio" ("superihminen"), mutta sitä ei voisi tietää moniin tuhansiin vuosiin. Eikö koko väite olisi silloin toistaiseksi aivan puutaheinää? Sitä ei voi osoittaa koskaan oikeaksi eikä vääräksi?

On jotenkin tuntu, että kai superoliosta voisi suuta pieksää, mutta eikö se olisi ... vähintäänkin harhaanjohtavaa?

1. Päätä, mikä (tutkimus-)tulos TUNTUISI mukavalta
2. Etsi tulosta tukevia todisteita, hylkää kaikki muut todisteet
3. Pysy kannallasi lopun elämää ja toista sitä kaikille herkeämättä.
4. Valmis!

http://www.tiede.fi/keskustelu/66231/ei_yliopistollinen_tutkimus_taikako...

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1107

Välttääkseni sekaannuksen ensimmäisestä ihmisestä puhuttaessa kirjoitin Julian Jaynesin kaksikamarisen mielen teorian perusteella jonkinlaisen psykologisen näkökulman Psykologia-osastoon nimellä "Mielen faasitransitio".

Paul M
Liittynyt16.3.2005
Viestejä8558

Keitin kolme possun sorkkaa eilen illan korvalla. Vaikea on olla ajattelematta sorkan ja ihmisen käden yhteneväisyyttä vieläkin.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Heikki Kinnunen
Liittynyt10.1.2015
Viestejä35
Teppo Mattsson
Tuomas Aivelo

Ensimmäinen ihminen oli olemassa

Ensimmäinen ihminen oli olemassa samassa mielessä kuin oli ensimmäinen päivä jolloin olit aikuinen. 

Määritelmiä toki löytyy tietystä (esim. 18-vuotis) syntymäpäivästä, pariutumisesta ja oman lapsen saamisesta lähtien, mutta yksimielisyyttä ei koska raja on väistämättä keinotekoinen.

Tuomas Aivelo

Erot lajien välillä ovat hyvinkin todellisia.

Erot lajien välillä ovat todellisia niin kuin ovat erot lasten, aikuisten ja vanhusten välillä. 

Lajittelu on hyödyllinen ja ihmisaivoille välttämätön tapa jäsentää todellisuutta, joka kuitenkin kaikkien yksinkertaistusten tavoin toimii aina vain johonkin rajaan saakka.

Tuomas Aivelo

mihin tahansa järkevään kalojen ryhmään kuulumme myös me

Ihminen on kala samassa mielessä kuin jokainen vanhus on (jonkun) lapsi.

 

Tepon arvio asiasta olisi ehkä toimiva suvuttomasti lisääntyvillä eliöillä.

Elämän alkuvaiheilla eri kehityshaarat pystyivät lisääntymään paremmin keskenään ja tuottamaan uusia lajeja tai kehityshaaroja, jotka johtivat nykyistä tehokkaammin lajiutumiseen ja suureen määrään eri lajeja.

Kehittyneemmillä otuksilla pitäisi huomioida mm. sekin, ettei koko perimä ole peräisin esivanhemmilta.

Ihmisen perimästä n. 8 prosenttia on peräisin endogeenisiltä retroviruksilta.

Samojen virusten DNA:ta on löydetty myös denisovanihmisen ja neandertalinihmisen perimästä, mikä osaltaan kertoo eri ihmislajien sukuhaarojen eriytymisestä kauan sitten.

Kovin tarkasti ei vielä tiedetä virusten geenien vaikutuksia, mutta ne voivat ainakin aiheuttaa joissakin tapauksissa sairauksia tai vaikuttaa muun perimän toimintaan.

Kun kaksi kauaksi toisistaan eriytynyttä, mutta lisääntymiskykyistä kehityshaaraa lisääntyy, voi jälkeläistä kutsua ehkä ensimmäiseksi nykyihmiseksi.

 

 

tammukka
Liittynyt9.5.2010
Viestejä561

Saimaannorpan kohdalla on ihan sama juttu. Eristyksiin Saimaaseen joutuvat norpat muuttuvat nekin vähitellen saimaannorpiksi, muttei tässäkään ensimmäistä saimaannorppaa voi nimetä. Eivätkä saimaannorpat liene vielä edes oma lajinsa. Ulkomuotohan on jo muuttunut mutta tuskinpa vielä olisi lisääntymisesteitä itämerennorpan kanssa.

Seuraa 

Kaiken takana on loinen

Tuomas Aivelo on ekologian ja evoluutiobiologian tutkija Zürichin yliopistossa. Hän karkaa arjestaan tutkimaan punkkeja ja metsämyyriä Alpeille, pohtimaan biologian oppimista tai ihan vain ihastelemaan loisia.

Teemat

Blogiarkisto

2015
2014