Kanadasta löytyneet mikrofossiilit ovat tutkijoiden mukaan vanhin todiste elämästä maapallolla. Kuva: REUTERS
Kanadasta löytyneet mikrofossiilit ovat tutkijoiden mukaan vanhin todiste elämästä maapallolla. Kuva: REUTERS

Bakteerien jäänteen voivat olla jopa 4,3 miljarsin vuoden takaa.

Kiven sisältä paljastui jäänteitä bakteereista, jotka olivat ensimmäisiä eliöitä maapallolla, raportoi kansainvälinen tutkijaryhmä.

Kukaan ei tiedä, milloin ja miten elämä ilmestyi Maan päälle, mutta mahdollinen synnyinkoti on merenpohjan mineraalipitoiset kuumat lähteet. Niistä kun on löytynyt rautaa rouskivia bakteereita, jotka eivät ole äärioloista moksiskaan.

Nyt tutkijat kertovat Nature-lehdessä löytäneensä tällaisten bakteerien jäänteitä kapseloituna kiveen, joka on ajoitettu 3770–4280 miljoonan vuoden ikäiseksi. Ne ovat siis peräisin ajalta, jolloin maapallo oli vasta muutaman sadan miljoonan vuoden vanha planeettavauva.

Näytteet poimittiin Hudsoninlahden reunamilta Nuvvuaggituqin viherkivivyöhykkeeltä Kanadasta. Se on muinaista merenpohjaa, ja vyöhykkeen sedimenttikivet ovat maailman vanhimpia.

Tähän asti varhaisimmat elämän merkit tunnistettiin jaspiksesta, jonka uskotaan olevan peräisin alkumeren kuumasta lähteestä.

“Löytömme tukee käsitystä, että elämä alkoi orastaa merenpohjan kuumissa lähteissä pian sen jälkeen, kun Maa muodostui”, toteaa tutkimusryhmään lukeutunut tohtorikoulutettava Matthew Dodd Lontoon University Collegesta tiedotteessa.

Mitä näistä ensimmäisistä eliöistä sitten on säilynyt meille asti? Piskuisia hematiittiputkiloita, jotka ovat niin pieniä, että ne erottuvat vain mikroskoopilla.

Dodd kollegoineen tarkasteli, olisivatko nämä mikrofossiileiksi tulkitut rakenteet voineet syntyä myös elottomasti, esimerkiksi lämpötilan ja paineen muutosten seurauksena. Kaikki mahdolliset tutkijoiden keksimät vaihtoehdot tipahtelivat kuitenkin analyysien edetessä pelistä liian epätodennäköisinä.

Biologisesta alkuperästä kieli sen sijaan moni seikka. Jaspiksen sisältämä hematiitti – raudan ja hapen yhdistelmä – osoittautui rakenteeltaan täsmälleen samanlaiseksi, kuin mitä nykyistenkin merenpohjan kuumien lähteiden liepeillä elävistä rautaa hapettavista bakteereista syntyy.

Sedimenttikivistä löytyi myös grafiittia sekä mineraaleja, jotka yhdistyvät nimenomaan eloperäiseen aineeseen.

“Se, että paikansimme näitä merkkejä yhdestä vanhimmista tunnetuista kivistä vihjaa, että löysimme suoria todisteita Maan varhaisimmista elämänmuodoista. Löydös auttaa elämän jälkiä myös muualla universumissa”, Dodd sanoo.

“Tulostemme perusteella elämä kehittyi Maassa silloin, kun sekä täällä että Marsissa velloi vettä. Siksi oletamme, että Marsistakin löytyisi merkkejä elämästä neljä miljardia vuotta sitten. Jos näin ei käy, Maa oli todennäköisesti erityistapaus.”

Kaikki eivät kuitenkaan niele uutta näyttöä. Osa tutkijoista on jo ehättänyt epäillä ääneen, että nyt löydetyt kivirakenteet tuskin ovat mikrobien synnyttämiä. Lisäksi ne saattavat olla jopa miljardi vuotta väitettyä nuorempia, koska Nuvvuaggituqin kivien ajoituksesta ei ole yksimielisyyttä.

”Näillä kivillä on pitkä ja monimutkainen historia, joten niiden ominaispiirteiden ajoituksen ja alkuperän kiistaton määrittäminen tulee olemaan vaikeaa”, korostaa geokemisti Nigel Kelly Coloradon yliopistosta National Geography -lehdessä

Doddin ja kollegoiden tutkimusta kiitellään kuitenkin huolelliseksi.

Cambridgen yliopiston kokeessa kuvattiin lämpökameralla jääkylmässä vedessä pidettyjä käsiä. Kuva: Stephanie Payne
Cambridgen yliopiston kokeessa kuvattiin lämpökameralla jääkylmässä vedessä pidettyjä käsiä. Kuva: Stephanie Payne

Kylmässä ihmisen elimistö uhraa ensimmäisenä ääreisosat supistamalla sormien ja varpaiden verenkiertoa.

Lihaksikasta vartaloa sopii esitellä helteellä rannalla, mutta siitä on hyötyä myös pakkasella. Tähän päätyi American Journal of Physical Anthropology -lehdessä ilmestynyt tutkimus.

Treenatun kropan omistajan kädet palelevat vähemmän kuin laihan tai lihavan. Lihaskimppu saa kylmässä toisenlaisia ihmisiä vähemmän paleltumia näppeihinsä. Hän saattaa myös suoriutua muita paremmin sorminäppäryyttä vaativista tehtävistä hyytävissä oloissa.

Cambridgen yliopiston biologisen antropologian tutkijat havaitsivat, että lihasmassan määrä ennustaa, paljonko lämpöä karkaa käsistä kylmässä. Sen sijaan ihmisen painon, koon tai rasvan osuuden perusteella ei voi päätellä, palelevatko hänen näppinsä herkästi.

Tämä selittää, miksi vanhukset usein hytisevät kylmästä. Heillä lihakset ovat alkaneet rapistua ja lihasmassa vähentyä.

”Ihmiselimistö on hämmästyttävä, dynaaminen järjestelmä, joka käyttää lihaksia lämmön tuottamiseen, jotta loput, muun muassa kädet, pysyisivät lämpiminä”, sanoo tutkimusta johtanut Stephanie Payne EurekAlert-uutispalvelun mukaan.

Moni luulee, että lihavuus suojaisi palelemiselta, koska rasva eristää. Näin ei tuoreen tutkimuksen mukaan ole, vaan lihakset ovat keskeisemmässä osassa lämmönsäätelyssä.

”Valkoinen rasva toimii lähinnä suojaavana eristeenä. Sillä voi olla merkitystä lämpimänä pysymiselle silloin, kun koko keho altistuu kylmälle vaikkapa avannossa uidessa”, sanoo erikoistutkija Sirkka Rissanen Työterveyslaitokselta Oulusta.

Vielä vähemmän lämmittää isoista rasvapallosista ja sidekudoksesta muodostuva selluliitti. Sekin kyllä eristää jonkin verran.

Sen sijaan ruskea rasva tuottaa lämpöä. Sitä on jonkin verran vastasyntyneillä ja ihmisillä, jotka viettävät paljon aikaa ulkosalla. Nimi tulee siitä, että ruskeassa rasvakudoksessa on paljon verisuonia ja rasva jakautuu moniin pisaroihin soluissa.

Käsissä on harvoin kovin paljon minkäänlaista rasvaa, ja niiden lihaksetkin ovat pienet.

Käsillä on laaja pinta-ala suhteessa tilavuuteen, mikä voi aiheuttaa ongelmia kylmissä oloissa, Payne toteaa. Siksi hänen ryhmänsä tutki ihmisen vartalon koon ja koostumuksen vaikutusta lämmön menettämiseen ja uudelleen lämpenemiseen juuri käsissä.

Lihasten kyky tuottaa lämpöä on tunnettu pitkään, mutta Paynen tiimi on ainakin omasta mielestään tutkinut sormien kylmettymistä uudenlaisella koeasetelmalla.

Kokeeseen osallistui 114 vapaaehtoista yliopisto-opiskelijaa ja paikallista asukasta Britannian Cambridgesta. Naisia oli vähän enemmän kuin miehiä.

Koehenkilöt mitattiin ja punnittiin ja heidän vartalonsa rasva- ja lihaspitoisuudet analysoitiin. Sitten jokainen heistä työnsi kätensä jääkylmään veteen kolmeksi minuutiksi. Tutkijat seurasivat lämpökameran avulla, kuinka nopeasti kunkin kädet lämpenivät jälleen.

Osallistujat olivat 18–50-vuotiaita ja heidän sukujuurensa olivat eurooppalaisia. Alkuperä on tärkeä asia, sillä monet kylmissä paikoissa elävät ihmisyhteisöt ovat sopeutuneet viileään. Heillä saattaa esimerkiksi olla suhteessa muita enemmän lihasmassaa kehossaan.

Ihmiset ottaisivat tiedon maapallon ulkopuolisesta mikrobielämästä avosylin vastaan.

Elokuva- ja viihdeteollisuus on tehnyt kaikkensa, jotta maapallolle saapuvat vieras elämä ja äly näyttäytyisivät kielteisessä valossa. Mutta ihmisten reaktio siihen ei ole samansuuntainen – ei ainakaan, jos puhutaan mikrobitason elämästä.

Aiemmin on tutkittu enemmän julkisia reaktioita siihen, jos saataisiin viestejä elämästä muualla. Nyt sosiaalipsykologian professori Michael Varnum Arizonan yliopistosta keskittyi mahdollisiin mikroskooppisen elämän löytöihin avaruudesta.

Ensin ryhmä selvitti joukkoviestimen julkaisemien artikkelien kieltä. Niissä kerrottiin Maan ulkopuolista elämää koskevista todisteista.

Varnum esitteli tuloksia viime viikon lopulla Yhdysvaltain tiedeviikolla Austinissa Texasissa.

Yksi tutkituista uutisista oli Nasan ilmoitus vuonna 1996. Tutkijat kertoivat silloin, että Marsista Maahan tulleessa meteoriitissa oli mahdollisesti mikrobeja. Toinen uutinen oli Tabbyn tähdestä. Se himmeni ja sykki muutama vuosi sitten niin oudosti, että syyksi ehdotettiin vieraan älyn tekemiä rakennelmia.

Kielellinen tunneanalyysi paljasti, että uutisten sävyssä oli enemmän myönteistä kuin kielteistä.

Lisksi Varnum tutki erillisissä kokeessa kussakin satojen tavallisten ihmisten reaktioita vieraan elämän löytöihin.

Yksi joukko sai verkossa luettavakseen uutisartikkelin, joka ilmoitti että Maan ulkopuolisia mikrobeja oli löydetty. Vastaajat pohtivat sitten, mitä uutinen merkitsi heille itselleen ja miten ihmiskunta reagoisi siihen.

Toinen ryhmä jaettiin kahtia. Toiset lukivat artikkelin, jossa kerrottiin vuoden 1996 mikrobien löydöstä, ja toiset artikkelin tutkijoista, jotka valmistivat keinotekoista elävää solua.

Tutkimus paljasti, että vastauksissa myönteinen kieli oli yleisempää kuin kielteinen. Vastaajat uskoivat, että maan ulkopuolinen elämä toisi enemmän etuja kuin riskejä.

Vastaajat tuntuivat kuitenkin ajattelevan, että koko ihmiskunta olisi vähemmän innostunut löydöstä kuin he itse olivat.

Omat vastaukset kuviteltuihin ilmoituksiin sisälsivät keskimäärin yli viisi prosenttia myönteisiä sanoja ja 1,32 prosenttia kielteisiä sanoja. Kun vastaajat pohtivat koko ihmiskunnan vastausta, olivat samat luvut 3,81 prosenttia positiivisia ja 2,97 prosenttia kielteisiä.

Vastaajien ikä, sukupuoli, tulot ja muut muuttujat eivät vaikuttaneet juuri lainkaan vastauksissa, sanoi Varnum.

Vastaajat olivat myönteisempiä luettuaan uutisia Marsin mikrobeista kuin silloin, kun uutiset kertoivat elämän luomisesta laboratoriossa Maan päällä. Tutkija Varum tulkitsee tämän niin, että mahdollisuus löytää vierasta elämää on ihmisten mielessä jotain erityistä.

Tutkimus tarkasteli vain yhdysvaltalaisten vastauksia. Se keskittyi vieraaseen elämään vain mikrobien tasolla.

Puutteistaan huolimatta työ tarjoaa kuitenkin käsityksiä siitä, miten ihmiset reagoivat vieraan elämän löytymiseen.

”Vastaus näyttää olevan, että otamme vieraan elämän vastaan aika myönteisesti”, tutkijat kirjoittavat.

Viimeksi Varnumin ryhmä on tutkinut sitä, kuinka ihmiset ottivat vastaan aurinkokunnan ulkopuolelta tulleen asteroidin, Oumuamuan. Sitä kerrottiin paljon vuodenvaihteessa.

”On rohkaisevaa, että ihmiset ovat nähtävästi innostuneita mikrobien elämän löytämisestä Maan ulkopuolelta”, sanoo professori Lewis Dartnell Guardianille. Hän on astrobiologi Westminsterin yliopistossa Britanniassa.

”Emme ehkä koskaan kohtaa älykkäitä avaruusolioita, mutta valmisteilla on useita luotaimia, jotka voisivat löytää merkkejä mikrobeista.”

Tutkimus julkaistiin äskettäin Frontiers in Psychology -tiedelehdessä.