Elämän kaava on niin hankala, ettei kosmisia eedeneitä ole voinut syntyä tiuhaan.

Teksti: Tuula Kinnarinen

Elämän kaava on niin hankala, ettei kosmisia eedeneitä ole voinut syntyä tiuhaan.

Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2012

Eksoplaneettojen vyöry on kasvattanut toiveita eksoelämästä. Jos Maan kokoiset ja kaltaiset planeetat ovat yleisiä, myös elämän täytyy olla yleistä. Esiintyyhän elämän perusmolekyylejä kaikkialla Linnunradassa, ja maapallokin sai elämän ainekset komeetoissa ja asteroideissa. Miksei siis muissa tähtihautomoissa olisi tiivistynyt maita ja kehittynyt yhtä edistynyttä elämää kuin täällä?

Smithsonian-instituutin astrofyysikko Howard Smith toppuuttelee optimisteja.

– Väitän, että viimeaikaiset tulokset ennakoivat päinvastaista. Elämä vaatii niin monta muuttujaa, etteivät ne ole voineet loksahtaa kohdalleen kovin monta kertaa.

Kyllä Smithkin uskoo, että avaruudesta saattaa löytyä mikrobielämää. Hän sanoo, että sitä voi syntyä missä vain, missä on riittävän lämmintä ja kosteaa, mutta isojen, älykkäiden olentojen kehittyminen vaatii muutakin.

Katsotaan, mitä.

Säteilyä tasaisesti

Ruokkiakseen edistynyttä elämää planeetalla täytyy olla tähti, joka säteilee vakaasti miljardeja vuosia. Meidän Aurinkomme on tällainen, mutta sitä ei mitenkään voi pitää keskivertotähtenä. Päinvastoin. Aurinko kuuluu epätyypillisimpiin tähtiin. Lähinaapurustomme arviolta 30 miljoonasta tähdestä vain rippunen on lähelläkään Aurinkoamme kooltaan ja säteilyarvoiltaan.

Valtaosa tähdistä on pienempiä kuin Aurinko, joten ne ovat liian himmeitä elämän isänniksi. Toisessa ääripäässä Aurinkoa selvästi suuremmat tähdet eivät suosi elämää, sillä ne loistavat vain pari miljardia vuotta, mikä on vajaa viidesosa Auringon elinkaaresta ja vähemmän kuin tarvittiin elämän monimuotoistumiseen maapallolla.

Etäisyyttä vakaasti

Planeetan radan täytyy olla jotakuinkin pyöreä ja niin vakaa, että planeetta kiertää tähteään tasaisella etäisyydellä vuosimiljardista toiseen. Maan tapauksessa keskietäisyys Auringosta ei koskaan vaihtele paljon. Löytyneistä eksoplaneetoista sen sijaan vain pari prosenttia taivaltaa yhtä vakaata rataa.

Myös planeetan kaltevuuden pitää muistuttaa Maan kaltevuutta. Silloin navat osoittavat vuoron perään vinottain tähteen eikä lämpötila koskaan nouse liian kuumaksi tai laske liian kylmäksi. Maan kaltevuus on ideaali: 23,5 astetta. Jos se olisi 60, huomattava osa maapallosta muuttuisi asuinkelvottomaksi.

Massaa hallitusti

Planeetalla pitää olla massaa niin paljon, että sen vetovoima kykenee luomaan ilmakehän. Nykyarvion mukaan kääpiömaat, joiden massa on noin puolet Maan massasta, eivät sovi kannattelemaan ilmakehää.

Toisaalta planeetta ei saa olla liian massiivinen, sillä silloin ei muodostu mannerlaattoja eikä geologista toimintaa, jota pidetään elämän edellytyksenä. Meille maanjäristykset ja tulivuorenpurkaukset merkitsevät katastrofeja, mutta elämälle ne ovat ratkaisevan tärkeitä. Rytinät vapauttavat hiilidioksidia, joka pidättää lämpöä ja pitää planeetan leppeänä. Ilman myllerryksiä Maa olisi jäätynyt lumipalloksi alkuaikoinaan, kun Aurinko helotti 30 prosenttia nykyistä himmeämmin.

Kemiaa riittävästi

Myös koostumus on tärkeä. Planeetan täytyy sisältää runsaasti alkuaineita, joita tarvitaan monimutkaisten elämän molekyylien, kuten hiilen, rakentamiseen. Eikä alkuaineita tarvita yksinomaan tuottamaan elämää vaan myös turvaamaan sitä. Esimerkiksi raskaista alkuaineista rauta luo magneettikentän, joka suojaa planeettaa vahingollisilta aurinkotuulilta. Ilman suojakilpeä elämä on tuhon oma.

Sopiva koostumus syntyy vain, jos planeetta sijaitsee alueella, jolla rakennustarpeita on runsaasti. Edes omassa galaksissamme alkuaineet eivät jakaudu tasaisesti. Toisin paikoin niitä on yllin kyllin, toisin paikoin niistä on pulaa, ja voi hyvin olla, että varat ovat liian niukat muualla kuin aurinkokuntamme kulmilla.

Vettä sopivasti

Luonnollisesti planeetan pitää sijaita tähtensä elämän vyöhykkeellä. Sopiva etäisyys takaa lämpötilan, jossa vesi – tai jokin muu elämänneste, vaikkapa etaani tai metaani – pysyy juoksevana.

Vedestä Linnunradassa ei sinänsä ole pulaa. Sitä syntyy esimerkiksi Orionin sumussa niin paljon, että se riittäisi täyttämään Maan meret joka 24. sekunti. Silti vesi voi planeetoilla olla harvinaista ylellisyyttä. Omassa aurinkokunnassamme sitä esiintyy varmasti vain Maassa – yhdellä kahdeksasta planeetasta – ja luultavasti muutamassa kuussa.

Varmimmiksi elämän merkeiksi, biomarkkereiksi, sopivat kaasukehän molekyylit. Erityisesti otsoni lupaisi elämää, sillä sitä on vain runsaasti happea sisältävässä kaasukehässä eikä runsashappista kaasukehää tiettävästi synny kuin eliöiden toiminnasta.

Ideaalioloissakin vaikeaa

– Voi hyvin olla, ettei elämä edes näissä ideaalioloissa kehity helposti, Howard Smith sanoo. – Reitti, jonka evoluutio Maassa otti kohti älyä, oli mutkikas ja vaivalloinen.

Fossiiliaineisto osoittaa, että mikrobielämää oli maapallolla jo 3,8 miljardia vuotta sitten, vain 700 miljoonaa vuotta sen jälkeen kun planeetta syntyi. Silti vei yli kolme miljardia vuotta, että maapallolle ilmaantui monisoluisia eläimiä.

Niistä kiitos kuuluu bakteereille, jotka oppivat yhteyttämään – käyttämään auringonvaloa vesimolekyylien pilkkomiseen ja hapen ja sokereiden tuottoon – ja tahkosivat ilmakehän täyteen elämänkaasua. Kambrikaudella 540 miljoonaa vuotta sitten hapen määrä lopulta nousi niin suureksi, että eläimet pääsivät lisääntymään räjähdysmäisesti.

Jos jokin eksoplaneetta on ollut niin onnekas, että se täyttää elämän kehittymisen peruskriteerit, sen on täytynyt olla onnekas myös toiseen kertaan. Sielläkin on pitänyt tapahtua jokin mullistus, oma kambrikauden räjäys. Ilman sitä evoluutio on jäänyt kesken.

Eksot liian outoja

Onko ehdot täyttäviä eksoplaneettoja olemassa, emme tiedä vielä. – Sen sijaan tiedämme, että havaitut planeetat eivät tue käsitystä, jonka mukaan jopa joka toisella tähdellä voisi olla Maan kokoinen kivinen kiertolainen elämän vyöhykkeellä. Löydöt pikemmin murentavat näkemystä, Smith arvioi.

Hänestä merkittävin eksojahdin tulos onkin tähtien ja planeettojen häkellyttävä outous.

– Auringoiksi luullut tähdet ovat liian pieniä tai suuria, liian himmeitä tai kirkkaita. Planeetat ovat jättiläisiä tai kääpiöitä ja kiertävät tähteään liian lähellä tai liian epäsäännöllistä rataa. Tällaisessa kosmoksessa älylle ei ole voinut tarjoutua monta tilaisuutta. Toinen Maa saattaa jäädä tieteiskuvitelmaksi.

Kuinka monta eksomaata?

Ei monta, vastaa Howard Smith, joka on laskenut elävien planeettojen todennäköisyyttä lähinaapurustossa 1 250 valovuoden säteellä.

Alueelle mahtuu 30 miljoonaa tähteä. Niistä enimmillään 10 prosenttia, 3 miljoonaa, muistuttaa Aurinkoa riittävässä määrin. Ehkä noin 10 prosentilla eli 300 000:lla on planeetta elämän vyöhykkeellä. Tästä joukosta 10 prosenttia, 30 000, täyttää vakaan radan ja kaltevuuden vaatimukset, ja niistä edelleen 10 prosenttia eli 3 000 vastaa massaltaan Maata. Jos näistä jokainen on saanut kokoon elämän ainekset, silloin yksi tähti 10 000:sta sopisi tukemaan Maan kaltaisen elämän syntyä.

– Kun mahdollisuudet ovat näin minimaaliset, vain prosentin kymmenesosa, on melko varmaa, ettei lähistöllä ole toista Maata. 

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25798
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1189
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.