Nuori turska. Kuva: Hans Hillewaert / Wikimedia Commons

Atlantin turskat lisääntyvät yhä nuorempana - mutta miksi?

Helsingin Sanomien uusilla tiedesivuilla on viikoittain miesprofessorien haastatteluja. Viime tiistaina kahvi meinasikin mennä väärään kurkkuun, kun avasin tiedesivut. Kyseessä oli akatemiaprofessori Juha Merilän haastattelu ja tiedesivu julisti, että ”evoluutio ei selitä kaikkea”. Nettiversiossa jutun otsikko on onneksi taipunut muotoon ”Tutkija: Evoluutio ei selitä kaikkia eliöiden muutoksia”.

Järkytyksestä toivuttuani huomasin, etten ole mistään jutussa mainitusta eri mieltä, paitsi ehkä sanojen käytöstä. Allekirjoitan Theodosious Dobzhanskyn kuuluisan toteamuksen, että biologiassa mikään ei käy järkeen ilman evoluutiota. Populaatiogeneetikolle, kuten Merilälle, evoluution määritelmä on ”alleelisuhteiden muutos eliöpopulaatiossa”. Evoluutio siis tarkoittaa hänelle havaittavaa geneettistä muutosta. Merilän väite siis on, etteivät kaikki eliöiden muutokset johdu muutoksista geeneissä.

Esimerkkinä epäilyksistään Merilä mainitsee Atlantin turskan. Turskat ovat kuuluisa näyte ihmisen aiheuttamasta evoluutiosta - ne olivat esimerkiksi Hanna Kokon ja Katja Bargumin Kutistuva turska –kirjan nimiesimerkkinä. Ajatus kulkee niin, että koska ihmiset kalastavat ylimäärin turskaa, turskan selviytyminen parantuu, jos turska saavuttaa sukukypsyytensä nuorempana ja pienempänä. Ihmiset ovat siis toiminnallaan muokanneet turskapopulaation perimää niin että geenit, jotka saavat turskat aiemmin lisääntymään, ovat yleistyneet. Merilä puolestaan epäilee johtuuko Atlantin turskan kuteminen nuorempana oikeasti muutoksista turskien geeneissä vai onko se pelkkä ympäristön aiheuttama muutos.

Kenellekään tämän blogin lukijalle ei ole varmaankaan yllätys, että ympäristökin vaikuttaa geenien ilmentymiseen - kirjoitin juuri geenien ja ympäristön yhteistoiminnasta. Merilä puhuukin fenotyyppisestä plastisuudesta (suomeksi sopiva termi on ehkäpä ilmiasun muovautuvuus): siitä kuinka eliöiden ominaisuuksissa on tietyn verran muuntelun varaa riippuen ympäristöstä.

Merilän väite ei ole kaukaa haettu. Turskan kassikasvatuksen ongelma on, että turskat saavuttavat kasvatuksessa sukukypsyyden aiemmin ja tämä hidastaa kasvua ja heikentää lihan laatua. Syyksi on epäilty saalistajien puutetta ja hyvää ravintotilannetta. Ero on kaiken lisäksi suuri: kasvatuksessa turska saavuttaa sukukypsyyden kahden vuoden iässä, mutta Euroopan rannikon vapaana elävät kannat joskus vasta 8-vuotiaina. Sukukypsyys on siis ominaisuus, jossa on paljon vaihtelua, joka voi johtua muovautuvuudesta.

En ole kalojen asiantuntija, mutta kirjallisuushaulla sanoisin, että Merilä on kannallaan vähemmistössä. Esimerkiksi Kokko ja Bargum viittasivat kirjassaan taannoiseen tutkimukseen, jossa arvioitiin kalan kasvun reaktionormeja. Näitä reaktionormeja on käytetty paljon ihmisen metsästyspaineen aiheuttaman muutoksen arvioimiseen, ja Merilä onkin niitä tahollaan kritisoinut. Eiköhän kehittyvät tutkimusmenetelmät ja paremmat aineistot aikanaan ratkaise tämän kysymyksen.

Ottakaamme kuitenkin rohkeasti  evoluutiopohdinnassa askel eteenpäin. Miksi jossain ominaisuuksissa on enemmän ilmiasun muovautuvuutta kuin toisissa?

Muovautuvuuden erot ovat selkeät: esimerkiksi ihmisten ulkonäössä vaihtelua on vähän, tai kuten kehitysbiologit sanovat, ulkonäkö on kanalisoitunut. Tämän näkee esimerkiksi vertailemalla identtisten kaksosten ulkonäköä – samanlainen perimä johtaa samannäköisyyteen. Vastaavasti monilla kasveilla geneettisesti identtiset yksilöt voivat olla hyvin erinäköisiä ja -kokoisia. Kasvin ja ihmisen ero on suoraviivainen: Ihmisen koon skaalautuvuus on huomattavasti huonompi kuin kasveilla: toimimme hyvin näillä elimillä ja rakenteilla juuri tämän kokoisina. Isompi- tai pienempikokoisina olemme kauempana optimaalisesta. Kasvien rakenteet eivät sen sijaan ole niin rajoittuneita.

Kyse on siitä kuinka paljon sooloilua on järkevä mahdollistaa. Muovautuvuus mahdollistaa eliöille laajemman elinympäristön ja voi parantaa kelpoisuutta, jos se mahdollistaa yksilön selviytymisen ympäristöissä, joissa se ei muuten pystyisi selviytymään. Tämä sooloiluvara itsessään voi olla sopeuma, jos enemmän tai vähemmän muovautuvat yksilöt ovat karsiutuneet pois. Muovautuvuus voi olla myös ihan puhtaasti sattumaa.

Monien kilpikonnien ja suomumatelijoiden sukupuoli määräytyy munan lämpötilan mukaan, kun taas ihmisillä sukupuoli on geenien määräämä. Tämä on järkevää, jos munan lämpötila luotettavasti ennustaa esimerkiksi sukupuolien erilaista kelpoisuutta erilaisissa ympäristöoloissa.

Siimajuoksiaisiin kuuluva Strigamia maritima on hyvä tutkimuskohde aiheesta kiinnostuneille. Sen ruumiin jaokkeiden määrä riippuu lämpötilasta: mitä lämpimämpi, sitä enemmän jaokkeita. Strigamian lähisukulaisilla ei ole samaa muovautuvuutta jaokkeiden määrässä, mutta yleisesti ottaen eteläisemmillä lajeilla on enemmän jaokkeita. Tämä tuhatjalkaisporukka voi siis tarjota vastauksen siihen, miksi jollain muovautuvuutta on enemmän ja toisilla vähemmän. Toisaalta kyse voi olla ihan vain sattumasta: ei jaokkeiden määrällä välttämättä ole mitään väliä!

Turskan aikaistuneen lisääntymisiän taustalla on varmasti ainakin jollain tasolla evoluutio. Mutta onko kyseessä geneettinen muutos vai pelkkä turskan kehityksen reaktio ympäristöön? Ja jos kyseessä on vain ympäristön vaikutus, onko turskan ilmiasun muovautuvuus sopeuma vai sattuma? Hyvä kysymys, jonka vastauksesta ei ole vielä hajuakaan.

Kommentit (2)

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1112

Samantapainen ilmiöhän on meneillään ihmisilläkin, tyttöjen kuukautisten aikaistuminen jopa vuosilla entiseen verrattuna. Tätä ilmiötä kai selitetään lähinnä ravitsemustekijöillä.

jos muillakin merielävillä kuin turskalla tapahtuisi jotain yllättävää, voisi melkein epäillä merten saastumista, joka on esimerkiksi pienten ja mikroskooppisten muovijätteiden sekä niissä asustavien moninaisten, jopa myrkyllistenkin mikrobien ja levien aikaansaamaa.

https://www.google.fi/webhp?tab=ww&ei=snytU4f9NoK5yAPjrICgCw&ved=0CBEQ1S4#q=plastic+in+oceans

Myös kuukautisten alkamisen aikaistuminen voisi olla osittain seurausta elinympäristön enenevästä saastumisesta muovin, DDT:n, hormoneja jäljittelevän myrkyn, bisfenoli-A:n jne ansiosta.

SamBody
Liittynyt3.5.2008
Viestejä5354

”evoluutio ei selitä kaikkea”

Eksaktimpi otsikko olisi epäilemättä ollut: "Geneettiset sopeutumat eivät selitä kaikkea". 

Jotenkin kuitenkin tuntuu että tuo ei olisi saanut yhtä paljon klikkauksia kuin nyt käytetty. Itsestäänselvyydet ovat huonoa uutisainesta. Mutta onko fenotyyppinen plastisuus jotain muuta kuin evoluution mukaanaan kehittämä ominaisuus?

http://www.vapaakielivalinta.fi/
http://www.sananvapaudenpuolesta.fi/
Tunnustan poikkeavuuteni: perustan näkemykseni enemmän omaan ajatteluun kuin auktoriteetteihin.

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