Kun vastattavana on kysymys, milloin, missä ja miten elämä syntyi, yhden tieteen tontin tuntemus ei riitä. Tarvitaan ymmärrystä koko kaikkeuden oloista. Astrobiologeilla sitä on.


TEKSTI:Leena Tähtinen

Kun vastattavana on kysymys, milloin, missä ja miten elämä syntyi,
yhden tieteen tontin tuntemus ei riitä. Tarvitaan ymmärrystä koko
kaikkeuden oloista. Astrobiologeilla sitä on.

Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2003

Juuri nyt astrobiologeja innostavat eliöt, jotka elävät Tyynenmeren syvyyksissä Costa Rican edustan mustien savuttajien kyljessä. - Mustien savuttajien ympäriltä löytyneet bakteerit ovat hämmästyttäviä, sillä ne käyttävät yhteyttämiseen infrapunavaloa. Aikaisemmin yhteyttämisen on oletettu tapahtuvan vain näkyvän valon avulla, kertoo Harry Lehto, joka on suomalaisen astrobiologian uranuurtajia.

Hetkinen. Miksi Auringotta pärjääminen on elämän kannalta niin hämmästyttävää? Onhan maapallolta aikaisemminkin löytynyt bakteeriekosysteemejä, jotka saavat energiansa kemiallisista reaktioista.

- Uutinen onkin se, että sellaiset elämän perustekijät kuin yhteyttäminen ja happipitoinen ilmakehä eivät ole tarvinneet valoa päästäkseen alkuun. Siksi elämän syntyhistoriaa arvioidaan nyt uudestaan, selittää Turun yliopiston tähtitieteilijä Lehto.

Tutkitaan monesta vinkkelistä

Miten orastava elämä kehittyi?

Ensin jonkun on kuitenkin määriteltävä, mitä elämä on. Tällä kertaa kysyn asiaa toiselta suomalaiselta astrobiologian uranuurtajalta, molekyylibiologi Kirsi Lehdolta.

- Elämää on vaikea määritellä kattavasti, mutta sen välttämättömiä perusominaisuuksia ovat kuitenkin - ainakin maapallolla - solullisuus, toiminnallisuus, lisääntyminen ja uusiin oloihin sopeutuminen eli evoluutio.

Kun ryhdytään etsimään vastauksia muihin suuriin kysymyksiin, tarvitaan monen alan asiantuntijoita. - Astrobiologia onkin ehkä maailman monitieteisin ala, Harry Lehto toteaa.

• Geologit ja geofyysikot yrittävät selvittää, millaiset olivat olot Maassa, kun elämä syntyi noin 3,5 miljardia vuotta sitten.

• Kemistit etsivät elämään johtavia kemiallisia reaktioita, jotka toimivat geologien tarjoamissa oloissa.

• Biologit astuvat kuvaan, kun syvennytään elämän kehitykseen. Myös ekologit, niin kasvi- kuin eläintieteilijät, osallistuvat salaisuuden selvittämiseen.

• Matemaatikot laskevat esimerkiksi eliöpopulaatioiden elinaikaa: milloin minkinlainen yhteisö on tuomittu sukupuuttoon.

 keskittyvät tähtienvälisten pilvien kemiaan. Löytyväthän pilvistä elämän rakennuspalikat. He myös kaivavat elämää aurinkokunnastamme ja etsivät elämälle sopivia planeettoja muiden tähtien ympäriltä. Ensin tähtitieteilijät tietenkin kysyvät biologilta, millainen planeetta meidän tuntemallemme elämälle sopisi.






Alalla useita nimiä


 


• Eksobiologiaa harjoitetaan Ranskassa ja Venäjän jo 1960-luvulla perustetuissa laboratorioissa.

• Bioastronomia kuuluu yhdysvaltalaisen Maan ulkopuolista älyä etsivän Seti-hankkeen ohjelmaan. Myös Kansain-välinen tähtitieteilijäseura pitää bioastro-nomian kokouksia.

• Astrobiologia ja eksobiologia ovat molemmat päässeet alan eurooppalaisen kattojärjestön Eanan nimeen (European Exo/Astrobiology Network Association).


Savuttajat ravitsevat äärioloja

ja alhaalla valtamerien pohjassa, jopa kilometrien syvyydessä kallioperässä.

Mustat savuttajat löytyivät 1977 Tyynestämerestä 2,5 kilometrin syvyydestä.

  kemosynteesistä, arveltiin.

Viime keväänä Arizonan yliopiston Robert Blankenship kuitenkin huomasi, että Costa Rican edustalla olevien mustien savuttajien ekosysteemi saa ruokansa bakteereilta, jotka yhteyttävät.

Auringon valo ei syvyksiin ulotu, mutta savuttajien kuuma vesi hohkaa infrapuna-alueella. Bakteerit käyttävät infrapunasäteilyä yhteyttämiseen ja tuottavat happea meren pimeältä näyttävissä syövereissä!

Elämälle tuntuu siis kelpaavan lähes millainen loukko tahansa.

- Mustia savuttajia voi olla esimerkiksi Jupiterin kuussa Europassa, jonka jäisen kuoren alla velloo suolainen meri, Harry Lehto sanoo.






Eurooppalaiset satelliitit elämän asialla

luotain, aikataulu, tehtävä

Mars Express


Lähti kesäkuussa, saavuttaa Marsin joulukuussa. Selvit-tää mm., onko Marsissa elämälle tärkeää vettä viittä kilo-metriä pintaa lähempänä.

Cassini-Huygens


Lähti 1997, saavuttaa Saturnuksen 2004. Tutkii Satur-nuksen suurinta kuuta Titania elämän näkökulmasta.


Lähtee 2004, saavuttaa kohteensa 2014. Tutkii Churyumov-Gerasimenko-komeettaa. Ehkä elämän raaka-aineet siirtyvät paikasta toiseen komeetan kyydissä.

Smart II


Lähtee 2006. Kahden kaukoputken muodostelma löytänee ennätysmäärän eksoplaneettoja.

Herschel


Lähtee 2007. Tutkii tähtienvälisen aineen kemiaa.

Eddington


Lähtee 2008. Etsii Maan kaltaisia planeettoja.

ExoMars


Lähtee 2009. Etsii elämänmerkkejä marsperästä.

Darwin


Lähtee 2015. Näkee 50 valovuoden päähän. Löytää Maan kaltaisen planeetan, jos sellainen on lähiseudulla.


Alkupiste meressä tai Marsissa tai…

Elämä - ainakin täällä - muodostuu universumin yleisimmistä aineista: vedystä, hiilestä, typestä ja hapesta. Mutta miten?

  onnistui juurtumaan tänne. Toistaiseksi ei kuitenkaan tiedetä, missä elämä syntyi.

- Ehkä se syntyi meren pimeissä sopukoissa yhteyttämällä infrapunavaloa. Meren haihtuessa savuttajien eliöstön oli pikku hiljaa sopeuduttava yhteyttämään näkyvää valoa, Lehto miettii. - Ehkei merenpohja ollutkaan paikka, minne valoisammassa syntynyt elämä pakeni muuttuvia oloja, kuten on ajateltu. Ehkä kaikki alkoi siellä.

Vai saiko elämä alkunsa jossakin muualla? - Ehkä se syntyi Marsissa ja kulkeutui meteoriitin mukana tänne. Tai kenties elämä muhi Jupiterin kuussa tai Venuksessa.

Tämän päivän tuntematon on tieteessä usein huomisen arkitietoa. Ehkä tutkijoiden yhteistyöllä löytyy elämänkin salaisuus.

Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Ruotsissa työntekijät avaavat jo oven kädessä olevalla sirulla.

Tukholmassa sijaitseva teknologia-alan yritysten toimisto Epicenter alkoi kaksi vuotta sitten asentaa työntekijöidensä käsiin siruja. Niillä työntekijät voivat esimerkiksi avata työpaikalla ovia, kirjautua tietokoneille tai maksaa lounaan, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Istute toimii kuin mikä tahansa siru uimahallien rannekkeissa tai työpaikkojen kulkuluvissa. Sitä ei vain tarvitse muistaa pitää mukana.

Tänä kesänä Yhdysvalloissa seurattiin esimerkkiä. Wisconsinilainen yritys asennutti sirun kymmenille työntekijöilleen.

Terveydenhoidossa erilaisia implantteja on käytetty jo pitkään. Uutta ruotsalais- ja amerikkalaisyrityksessä on käyttää istutteita muuhun kuin terveystarkoituksiin.

Kysely

Ottaisitko tunnistesirun ihosi alle?

Kun kelloa ei ollut, auringon asema kertoi, milloin syödään

Ilmansuunnilla on ollut suuri merkitys entisajan ihmisten elämässä. Niiden mukaan on valittu asuinpaikat ja katsottu kulkureitit. Kun ei vielä tunnettu karttoja eikä kompasseja, määriteltiin suunnat taivaankappaleiden ja muiden luonnonilmiöiden mukaan.

Öisen tähtitaivaan kiintopiste oli Pohjantähti eli Pohjannaula. Se näytti olevan tukevasti kiinni taivaan pohjassa. Taivas kuviteltiin kupumaiseksi kanneksi, joka pyöri hitaasti Pohjantähden ympäri. Tähden suunta oli pohjoinen tai länsimurteissa pohjainen. Pohja on ikivanha indoeurooppalainen laina. Se on alkuaan tarkoittanut peräosaa tai takaosaa.

Auringolla on ollut tärkeä rooli ilmansuuntia nimettäessä.

Itä kuuluu yhteen itää-verbin kanssa ja viittaa suuntaan, josta aurinko nousee eli ikään kuin itää aamulla.

Koillisen kantasana koi on perintösana, joka tarkoittaa sarastusta.

Länsi on ilmeisesti alavaa maata merkitsevän murteellisen lansi-sanan muunnelma, joka ilmansuunnan nimenä viittaa matalalle painuneeseen aurinkoon.

Luode-sanan alkuperä on epäselvä, mutta se voi olla ikivanhan heittämistä merkitsevän luoda-verbin johdos ja tarkoittaa suuntaa, jonne aurinko lopulta katoaa.

Louna tai lounas on alkuaan merkinnyt päivää ja päivänvaloa ja sitten myös ateriaa, joka on nautittu puolipäivän maissa. Kun ei ollut kelloja, piti eri tahoille hajaantuneen työväen katsoa auringosta, milloin oli yhteisen aterian aika. Tärkeä suunta sai nimekseen lounas tai lounainen.

Etelä on vanhaan perintösanastoon kuuluvan esi-sanan johdos ja tarkoittaa sananmukaisesti edessä olevaa paikkaa. Asumusten oviaukot avattiin mielellään lämpimimpään ilmansuuntaan, jossa aurinko oli korkeimmillaan. Etelä oli siis suunta, joka oli pirtistä ulos astuttaessa oven edessä.

Kaakko on siinä mielessä poikkeus, ettei se liity taivaankappaleisiin vaan vesilintujen ikiaikaisiin muuttoreitteihin. Se oli upeasti kailottavien kaakkolintujen eli kuikkien ja kaakkurien tulosuunta keväällä.

Nykyään ilmansuuntien ja niiden nimien järjestelmä näyttää selvältä, mutta se ei ole syntynyt itsestään. Murteissa nimityksiä on paljon enemmän, ja samojenkin nimitysten merkitykset vaihtelevat.

Tähän moninaisuuteen kyllästyi Elias Lönnrot, joka kehitti suomea sivistyskieleksi 1800-luvulla. Hän valikoi sopivat termit ja esitteli ne Mehiläinen-lehdessään. Niitä me käytämme edelleen.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 10/2017