Kumpi oli ensin, aivot vai leuat? Entä kohtu vai maitorauhaset? Ihmisen anatomia muistuttaa pitkästä evoluutiosta, joka on toisinaan edennyt yllättävässä järjestyksessä. Ja moni osa on yllättävän vanhaa perua.



Julkaistu Tiede -lehdessä 11/2009

Älli on sijainnut päässä alusta asti. Kallon suojaamat aivot ja selän tukirangan suojaama selkäydin oli jo varhaisimmilla tunnetuilla oman pääjaksomme eli selkäjänteisten edustajilla kambrikaudella yli 500 miljoonaa vuotta sitten. Tuolloinen kallo oli tosin nykyistä pehmeämpi, sillä se oli luun sijasta rustoa.


Silmätkin oli jo varhaisimmilla selkäjänteisillä yli 500 miljoonaa vuotta sitten, mutta kolmen näköpigmentin värinäkö on tuoretta perua. Se kehittyi vasta muinaisille ihmisapinoille kymmenien miljoonien viime vuosien aikana.


Haju- ja makuaistimme ovat samaa muinaista sarjaa. Jo varhaisimmilla selkäjänteisillä oli fossiilien anatomiasta päätellen kemikaaliaistin.


Kova luu syntyi alun perin hammaskäyttöön. Muinaisimmat tunnetut luut ovat alkeellisten kalojen hampaita kambrikaudelta 500 miljoonan vuoden takaa eli ajalta, jolloin kaloilla ei vielä ollut muuta kovaa tukirankaa. Niillä ei ollut haukkaavia leukojakaan, mutta hampaille on käyttöä leuattomassa imukuppisuussakin, kuten nykyiset nahkiaiset osoittavat.


Haukkaavat leuat kehittyivät kalojen kiduskaarista siluurikaudella lähes 450 miljoonaa vuotta sitten. Rakenteiden tehtävä ei muuttunut ihan niin paljon kuin kuulostaa, sillä aluksi kiduksia oli käytetty hengityksen ohella ravinnon siivilöintiin. Toki nyt tuli mahdolliseksi hyökkäävämpi elämäntyyli. Saaliin ei enää tarvinnut olla kertanielaisukokoa.


Kätevää, kun etuhampailla voi puraista leipää ja takahampailla jauhaa sen. Eri muodoillaan eri tehtäviin erikoistunut hammaskalusto ilmaantui dinosaurusten jaloissa kirmailleille hiirimäisille alkunisäkkäille noin 150 miljoonaaa vuotta sitten.


Jos sopraanolaulu kuulostaa sinusta hienolta, muista lämmöllä kiduskaaria. Niistä kehittyivät leukojen lisäksi muun muassa välikorvan kolme kuuloluuta Niistä yksi, jalustin, oli saanut tehtävänsä jo yli 350 miljoonaa vuotta sitten, kun kaloista kehittyi maaeläimiä; kuuntelu ilmassa oli erilaista kuin veden sisällä. Kaksi muuta, vasara ja alasin, kuitenkin kehittyivät vasta matelijoiden leukojen osista, jotka siis ovat kiduskaarten perua nekin. Uudet kuuloluut ilmaantuivat nisäkkäiden edeltäjille nisäkäsliskoille permikaudella eli juuri ennen dinosaurusten aikaa, runsaat 250 miljoonaa vuotta sitten. Vasara ja alasin mahdollistivat entistä korkeampien äänten kuulemisen.


Kaula ei ehkä vaikuta kummoiselta keksinnöltä, mutta ei sellaista nähty ennen kuin kalan ja sammakkoeläimen välimuodoilla devonikaudella vajaat 400 miljoonaa vuotta sitten. Kaloilla ei tyypillisesti ole erillistä hartiaa, vaan rintaevät ovat kytköksissä pään luihin.


Eväruodoilla olisi vaikea näpytellä tietokonetta, solmia kengännauhoja tai roikkua liaanissa. Monipuolisesti liikkuva ranteen ja sormien yhdistelmä alkoi kehittyä kalojen ja sammakkoeläinten välimuodoille vajaat 400 miljoonaa vuotta sitten.


Keuhkot kehittyivät, kun kaloista polveutui sammakkoeläimiä noin 400 miljoonaa vuotta sitten.


Lihaksilla sätkivät jo varhaisimmat selkäjänteiset yli 500 miljoonaa vuotta sitten.


Suolikin niillä oli.
Samoin sydän ja verisuonia.
Jonkinlaisia munuaisen esimuotojakin todennäköisesti oli verta suodattamassa, sillä sellaisia on jopa nykyisillä madoilla.


Myös selkänikamien iskunvaimentajina toimivat pehmeät välilevyt muistuttavat runsaan 500 miljoonan vuoden takaisista kantamuodoistamme. Niillä nimittäin oli tukenaan nestepaineen ryhdistämä selkäjänne. Välilevyt ovat rakenteellisesti sitä perua.


Sukupuolirauhaset oli nekin jo yli 500 miljoonan vuoden takaisilla kantamuodoillamme.


Kun iho menee kylmässä kananlihalle, ihokarvoitus yrittää pörhistyä muinaiseen lämmitystehtäväänsä. Karvat kehittyivät matelijoiden ihon keratiinisista lisäkkeistä, suomuista, kuten lintujen höyhenetkin. Karvat kuitenkin kivettyvät niin harvoin, ettei tiedetä, koska eli ensimmäinen karvainen eläin. Ainakin myöhemmin kuin ensimmäiset matelijat, jotka elivät hiilikaudella yli 300 miljoonaa vuotta sitten.


Maitorauhaset ovat nisäkkäille tyypillisiä ihon ja ihonalaiskudoksen rauhasia hiki- ja talirauhasten tavoin. Ne kehittyivät varhaisille nisäkkäille tai ehkä jo nisäkäsliskoille, mutta ajankohtaa ei tiedetä. Joka tapauksessa viimeistään niille nisäkkäille, jotka elivät dinosaurusten aikana yli 180 miljoonaa vuotta sitten. Ainakin jo tuolloin eli nisäkkäisiin kuuluvien nokkaeläinten kantamuotoja, jotka nykylajeista päätellen imettivät poikasiaan. Siihen aikaan poikaset kuoriutuivat vielä munista.


Sikiö kasvaa nisäkkäiden omalaatuiseen tapaan kohdussa sen sijaan, että munisimme munia, kuten valtaosa eläinkunnasta. Kohtu, johon muodostuu sikiötä ruokkiva istukka, kehittyi varhaisille nisäkkäille dinosaurusten aikana, ehkä noin 140 miljoonaa vuotta sitten. Suunnilleen silloin eli istukallisten ja istukattomien nisäkkäiden vanhin yhteinen kantamuoto. Jälkimmäisiä ovat pussieläimet, joiden poikasta ruokkii jo sikiövaiheessa istukkaveren sijasta emon maito, ja nokkaeläimet, jotka munivat munia.


Luinen lantio on yksi syy siihen, että ihmisen synnytystie on niin ahdas. Lantio on kuitenkin välttämätön, sillä ilman tukevaa luuyhteyttä selkärangan ja jalkojen välillä ihminen ei voisi kävellä. Luinen lantio ilmaantui, kun kaloista kehittyi sammakkoeläimiä vajaat 400 miljoonaa vuotta sitten.


Kahdella jalalla tallustivat jo miljoonien vuosien takaiset apinaihmiset. Tapa saattaa olla ihmisapinoilla hyvinkin muinainen ja on todennäköisesti simpanssimaista rystykävelyä vanhempi keksintö, mutta tarkkoja juuria ei tunneta.


Aiheesta lisää:
Esiäiti polski oudossa seurassa, Tiede 5/2008, s. 32-36, tai tiede.fi/arkisto
Löytyi fossiili - ihminen vai apina?, Tiede 8/2008, s. 24-27, tai tiede.fi/arkisto
Richard Dawkins, The ancestor\'s tale. A pilgrimage to the dawn of life (Phoenix 2005)
Neil Shubin, Your inner fish. The amazing discovery of our 375-million-year-old ancestor (Penguin Books 2009)