Halobakteerit ovat hyvin suolaisissa ympäristössä selviytyviä arkkeja. Kuva: Yejineun / Wikimedia Commons

Eliöt eivät jakaudu niin yksinkertaisiin ryhmiin kuin haluaisimme.

Viime marraskuussa Helsingin Sanomat ja Mikrobiologikilta järjestivät yleisökilpailun, jolla he etsivät arkille uutta suomenkielistä nimeä. Loppujen lopuksi mikrobiologit, Helsingin Sanomien lukijat ja kielitoimisto päätyivät sanaan arkeoni.

En ymmärrä miksi vakiintuneelle ja järkevälle nimelle pitää keksiä uusi nimi. Etenkin kun arkki on hyvin suomalainen nimi – toisin kuin uusi termi arkeoni, joka on suora väännös englannista. En ole arkkitutkija, mutta uhka siitä että ihmiset kuvittelevat minun tutkivan Nooaa tai paperinpaloja ei kuulosta kovin suurelta uhalta.

Mikrobiologian yliopistonlehtori Sari Timonen pahoitteli kuinka oppikirjat uudistuvat niin hitaasti. Oppikirjailijana voin paljastaa, että asiassa ei ole kyse hitaudesta tai väliinpitämättömyydestä - konservatiivisuus on usein paikallaan. Pidimme arkki-sanasta palaverin oppikirjan muiden tekijöiden kanssa ja olimme yksimielisiä: me puhumme vielä arkista, koska sana on vakiintunut ja järkevä. Tarkistamme sitten tietenkin kantaa, jos muut tahot ottavat arkeonin käyttöön.

Toisin kuin Mikrobiologikilta ajattelee, kieltä ei muuteta lehdistötiedottein. Helsingin Sanomilla on jo vähän valta aasian suhteen, jos ajan mittaan opettajat siirtyvät arkeoni-leiriin. Hesarilla tosin on muitakin outoja termejä käytössään, kuten tilke-dna, joten pääsy Hesarin sanastoon ei ole tae mistään.

Jos olisin arkkitutkija, olisin enemmänkin huolissani siitä minkälaisena eliökunnan sukupuu kuvataan: vuonna 1977 käyttöön otettu kuusi kuntaa -jako on vielä tyypillinen oppikirjojen sisältö. Tekin luultavasti muistatte tämän jaoittelun: bakteerit, arkit, protistit (l. alkueliöt), kasvit, sienet ja eläimet. Kätevä jako, joskin täysin pielessä.

Uusimmat tulokset esittävät, että bakteerit ja arkit muodostavat eliömaailman suuren jaon. Ne ovat kaksi niin sanottua superdomeenia. Arkit sitten jakautuvat useampiin ryhmiin, joista yksi on aitotumalliset. Siellä meidän alkumme sijainnee, arkkien keskellä.

Arkit ilman aitotumallisia olisi eliöiden luokittelussa vältettävä parafyleettinen ryhmä: siihen eivät kuulu kaikki saman kantamuodon jälkeläiset. Eliöiden luokittelussa pyritään muodostamaan vain ryhmiä, joissa on mukana kaikki lajit joilla on yhteinen kantamuoto. Niinpä esimerkiksi bakteerit, nisäkkäät, sammakkoeläimet tai linnut ovat hyviä, monofyleettisiä, ryhmiä. Kalat eivät ole - maaselkärankaiset ovat lähempää sukua luukaloille kuin rustokaloille. Monofyleettiseen kalojen ryhmään kuuluisimme myös me. Dinosaurukset ovat huono ryhmä, jos niihin ei lasketa mukaan lintuja. Protistit ovat myös parafyleettinen ryhmä, koska me eläimet olemme sienten kanssa yksi pieni haara protistien monimuotoisuudessa.

Tietenkin joskus on kätevää puhua niin kaloista, dinosauruksista, arkeista kuin protisteistakin, kunhan totuus ei unohdu. Olemme yksi haara arkkien sukupuussa, joten me olemme myös arkkeja. Ja kaloja.

Kommentit (2)

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1112

Uusdarvinismin alkuaikoina saatettiin luulla, että kukin eliö oli kehittynyt vain oman genominsa sisäisen satunnaismuuntelun ja luonnonvalinnan viitoittamaa reittiä. Tällöin saattoi sukupuunkin laatiminen tuntua periaatteessa yksinkertaiselta. Alkuun päästiin ottamalla selville, missä aikajärjestyksessä rungon haarautumat, näiden edelleen haarautumat jne. olivat tapahtuneet.

Ennen mainostettu "lapsenkin ymmärtämä" luonnonvalinnan idea on nyttemmin suureksi osaksi syrjäytynyt monimutkaisempien, mutta todellisempien kehitysperiaatteiden tieltä. Samoin genomin muuntelu on osoittautunut paitsi monista sisäisistä, myös monista ulkoisista syistä johtuvaksi.

Horizontal gene  transfer, genomin pienten tai jopa suurten osien siirtyminen eri mekanismein lajilta toiselle, on osoittautunut erittäin runsaaksi. Esimerkiksi Mikko Kolkkala kertoo kiinnostavasta tutkimuksesta, jossa todettiin neljäsosan lehmän geeneistä olevan peräisin käärmeeltä. Levittäjänä on mahdollisesti toiminut punkki

http://www.tiede.fi/keskustelu/4000888/ketju/perimassa_on_paljon_turhaa_koska_evoluutio/sivu/6

Kaikkien siirtyneiden geenien vaikutus ei ehkä näy fenotyypissä, mutta joidenkin varmaan näkyy, jotkut eliölajista toiseen siirtyneet geenit ovat saaneet tehtävän.

Niinpä jonkun lajin geenistö ei kenties olekaan kaukaisen kantamuodon genomin muunnelma, vaan se on voinut sekä passiivisesti että aktiivisesti varustautua usealta muulta "kehityslinjalta" saamillaan lisägeeneillä ja vastaavasti ehkä muuttua myös toiselle "linjalle" luovuttamiensa geenien häviämisen aiheuttamasta muuntumisesta johtuen.

Eliöt ja ilmeisesti myös monet kasvit bakteereista ja arkeista puhumattakaan saattavat olla paitsi yhteisen kantamuodon/yhteisten kantamuotojen jälkeläisiä, myös ristiin rastiin pikkuisen toisistaan polveutuvia, populaatioiden lävitse kulkeneiden geenivirtojen ansiosta "n:nsiä ja m:nsiä serkkuja".

Kiinnostavaa kyllä, useat ns. konvergoivat ominaisuudet, etäisten lajien samankaltaiset ominaisuudet, eivät nykykäsityksen mukaan ole mitään tietä (esim. gene transfer-tietä) periytyneitä, vaan "itsestään" eri lajeille kehittyneitä.

Esimerkki tällaisesta ominaisuuden aiheuttavan geeniryhmän itsestään-kehittymisestä on tutkijoiden mukaan kuudelle eri kalalajille kehittynyt sähköelin, joka kaikilla kyseisillä lajeilla omaa myös saman funktion: kommunikation, suunnistuksen, metsästyksen ja puolustautumisen

http://www.sciencemag.org/content/344/6191/1522.abstract

https://www.google.fi/search?q=fishes+with+electric+organs+pictures&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=kNzGU-WOCeWyywPhr4KoDA&ved=0CBwQsAQ&biw=1280&bih=553

Periaatteessa vähemmän silmiinpistäviä konvergentteja ominaisuuksia voi olla vaikka kuinka paljon. Näin ajatellessa tulee väistämättä mieleen, että konvergentteja ominaisuuksia tuottavat  geeniryhmät eivät ole sen paremmin valinnan, satunnaismutaatioiden kuin horizontal gene transfer -ilmiönkään aiheuttamia.

Tanskalainen biokemisti Axel Hunding on osoittanut, että solun toiminnot kuten mitoosi noudattavat differentiaaliyhtälöiden palloon "piirtämiä" tulostuskaavioita.  Yleistämällä Hundingin tulokset voidaan spekuloida näkymättömien, matemaattisina ilmenevien platonististen objektien olemassaolosta, joilla on kyky hiljalleen ohjata konvergenttien geeniryhmien ja myös koko lajistojen syntyä

https://www.google.fi/webhp?tab=ww&ei=ScfGU9TjIsbaygO9hoBw&ved=0CBEQ1S4#q=axel+hunding

Ilman erilaisia spekulaatioita lienee suorastaan mahdoton yrittää ilmaista syytä tai perustelua matematiikan käsittämättömälle tehokkuudelle luonnontieteissä..

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1112

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141121102553.htm

Tämä linkki liittyy saumattomasti edelläsanottuun horisontaalin siirtymän ideaan. Arkkien ja muiden eliöiden tai kasvien vuorovaikutus on tähän asti katsottu vähäiseksi. Eiväthän arkit aiheuta sairauksiakaan.

Arkkeja on löydetty runsaasti merten syvänteissä olevien savuttajien luota.

Äskettäin kuitenkin on todettu, että arkit esiintyvät erittäin monessa helpomman elinympäristön tarjoavassa ryhmässä, muun muassa merilevissä ja imettäväisten suolistossa.

On myös huomattu, että arkit viihtyvät bakteerien "ruokapaikoilla", joilla ne sieppaavat bakteerien geenejä itselleen, luultavasti (tai luulen niin) ruuansulatustaan edistääkseen.

Tärkein uusi havainto on kuitenkin, että arkeissa on geenejä, jotka tuottavat erittäin tehokkaita lääkkeitä. Toistaiseksi tutkituin arkin lääkegeeni tuottaa entsyymiä, joka puree esim. varsin haitallista (mm. autismia aiheuttavaa) bakteeria Clostridium diifficle vastaan.

Arkeista saattaa tulla tärkeä lääkkeiden lähde.

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