Viikon tiedeuutinen: olemme kaikki asgardilaisia

IMG_1248
Elämän puu EI näytä tältä. Tämäntyyppisiä puita piirsivät 1800-luvun luonnontieteilijät, ja ne juontavat juurensa antiikin filosofien näkemykseen elämän arvojärjestyksestä, Scala naturaesta.

Molekyylisukupuut ovat myllänneet käsitystä elävien olentojen sukulaisuussuhteista. Taito lukea itse elämän rakennuspalikoita on tuottanut yllätyksiä – valaat ovat sorkkaeläimiä, mutta jalohaukat eivät ole haukkoja – ja toisaalta joukko villimpiä ideoita on saateltu lopullisesti haudan lepoon.

Vain harvat kysymykset ovat yhtä perustavanlaatuisia tai hankalia selvittää kuin elämän puun tyven suuret päähaarat. Tuloksetkin ovat aika ihmeellisiä. Nyt näyttää, että me ihmiset olemme arkeoneja ja vielä tarkemmin sanottuna asgardilaisia. En ihmettele, jos edellinen virke herätti pelkkiä kysymysmerkkejä.

Tämä artikkelisarja kertoo tiedeuutisia, jotka ovat jääneet muissa medioissa vähälle huomiolle tai kokonaan ilman. Toivottavasti se myös auttaa kertomaan, että tiedettä tehdään paljon enemmän kuin samoja otsikoita toistavista uutisista voisi päätellä, ja sen parissa puurtavat monenlaiset ihmiset.

Vanhoissa elämän sukupuissa näkyvän kokoiset eliöt – kasvit, sienet ja etenkin eläimet  – ovat pääroolissa. Bakteerit on piirretty puun tyveen kuin pienenä sivuhaarana tai muun elämän alkupisteenä. Sellainen puu on painettu esimerkiksi vanhojen Jyväskylän yliopiston opiskelijahaalarieni selkämykseen. Puun latvassa on tietenkin luomakunnan kruunu, biologianopiskelija.

IMG_1249

Rna:n, dna:n ja muiden molekyylien tutkimus laittoi puut uusiksi. Bakteerit voivat vaikuttaa pieniltä ja yksinkertaisilta, mutta ne ovat ikivanhoja ja suunnattoman monimuotoisia. Puut täytyikin piirtää uudella tavalla: maapallon elämä koostui kahdesta tasaveroisesta päähaarasta eli domeenista. Ne olivat tumattomat eliöt (eli bakteerit), joiden perimäaines lilluu irrallaan solun sisällä, ja tumalliset, joilla se on pakattuna solun keskelle tumaan. Tumallistenkin sukupuussa me eläimet olemme vain pikkuinen sivuhaara (eikä tarkempi tutkimus ole osoittanut edes biologianopiskelijoiden ylivertaisuutta muihin elämänmuotoihin). Tumallisiin kuuluvat myös kasvit, sienet, levät ja lukemattomia mikroskooppisia eliöitä panssarisiimalevistä ameeboihin saakka.

Eikä siinä kaikki. Soppaa hämmensi joukko eliöitä, joiden ominaisuudet näyttävät olevan sekasotku kaikkea. Ne olivat arkeonit, vanhalta nimeltään arkit ja sitä ennen arkkibakteerit. Ne näyttävät mikroskoopin alla enimmäkseen bakteereilta (eli eivät juuri miltään), mutta niiden biokemiassa on sekä yhteisiä piirteitä tumallisten kanssa että aivan omanlaisiaan piirteitä.

Varhainen molekyylitutkimus osoitti vuonna 1977, että arkeonit olivat vain kaukaista sukua sekä bakteereille että aitotumaisille – ne olivat maapallon elämän kolmas, entuudestaan tuntematon päähaara. Tämä biologian perusteita järkyttänyt löytö sai nimekseen Woesian revolution, mikrobiologi Carl Woesen mukaan.

IMG_1250

Domeeneja on siis kolme, bakteerit, arkeonit ja tumalliset. Vai onko sittenkään?

Woesen tutkimusryhmän analyysi oli nykymittapuulla hyvin alkeellinen. Nykyään tutkijat pystyvät lukemaan eliöiden koko perimät ja vertailemaan niitä menetelmillä, joiden laskemiseen ei yksikään 1970-luvun tietokone olisi pystynyt. Siitä huolimatta näin etäisten sukupuun haarojen keskinäisten suhteiden selvittely on yhä haastavaa ja vaatii tarkkaan valittuja menetelmiä, kirjoittivat ranskalaiset mikrobiologit Simonetta Gribaldo ja Céline Brochier-Armanet Nature Ecology & Evolution -lehdessä joulukuussa 2019.

IMG_1251

Gribaldon ja Brochier-Armanetin mukaan aivan muutaman viime vuoden aikana on selvinnyt, että elämän puun tyvellä ei olekaan siivoa kolmijakoa. Domeeneja on sittenkin kaksi – mutta ne ovat bakteerit ja arkeonit! Me tumalliset olemme vain yksi arkeonien sukupuun sivuhaara, ja eläimet vastaavasti vain yksi tumallisten sukupuun sivuhaara. Ja apinathan ne vasta pieni eläinten puun sivuhaara ovatkin. Molekyylitaksonomia se vasta on omiaan asettamaan ihmisen egon kontekstiinsa.

Asianlaita alkoi selvitä vuonna 2015, kun Norjan ja Grönlannin välillä sijaitsevasta syvänmeren vulkaanisesta savuttajasta otetusta näytteestä löytyi entuudestaan tuntematon arkeoni. Mielikuvituksellisen näköisen, korkeatornisen savuttajan nimi oli Loki’s Castle, joten uusi mikrobiryhmä sai nimekseen Lokiarchaeota – onhan norjalaisen mytologian hahmoaan vaihtava huiputtajajumala osuva analogia mikrobille, joka pani pelkällä olemassaolollaan tutkijoiden pasmat sekaisin.

Loki's_Castle_Vent_Chimney_2008-07-15
Yksi Loki’s Castlen korkeista savupiipuista 2352 metrin syvyydessä Atlantin aaltojen alla. Kuva: Centre of Geobiology / Bergenin yliopisto. CC 3.0 -lisenssi.

Myöhemmin eri puolilta maailmaa on löytynyt ”Lokin” serkkuja, ja ne on teeman mukaisesti nimetty norjalaisen mytologian hahmojen mukaan: Thorarchaeota, Odinarchaeota, Heimdallarchaeota. Niiden muodostama ryhmä on nimeltään tietenkin Asgard.

Kun asgardilaiset lisättiin suuriin sukupuuanalyyseihin, on käynyt ilmi, että me tumalliset sijoitumme niiden joukkoon – läheisin sukulaisemme on ehkä Heimdall, tai sitten Loki.

Joka tapauksessa näyttää siltä, että joskus elämän historian alkuhämärissä asgardilainen nielaisi bakteerin, ja niiden kahden oudosti alkaneesta kumppanuudesta polveutuu kaikki maapallon näkyvän kokoinen elämä. Melkoista!


 

Lähteitä ja lisätietoa:

Gribaldo & Brochier-Armanet 2019: Evolutionary relationships between archaea and eukaryotes. Nature Ecology & Evolution.

Wikipedia: Archaea, Asgard, Lokiarchaeota.

3 vastausta artikkeliin “Viikon tiedeuutinen: olemme kaikki asgardilaisia”

  1. Olipa kiinnostava kirjoitus! Kuvistakin kylmäävästi näki, kuinka pieni osanen elämän ”näyttävin” osa, eläimet, onkaan koko elämänpuusta. Pitäisi muistaa antaa arvoa myös näille muillekin oksille.
    Pohdiskelin tosin tälleen Skandinavian jumalmytologiasta kiinnostuneena, että pitäisikö asgardilaisen oikea suomenkielinen nimitys olla aasa, koska Asgård oli aasajumalien asuinpaikka. Olisi hauskaa sanoa olevansa samaa porukkaa Odinin ja Thorin kanssa. :D

  2. Nyt kun Korona jyllää maailmalla niin kiinostaisi kuula teikäläisen juttua viruksista. Ne ovat niin yksinkertaisia ja pieniä mutta silti niin salaperäisiä ja tuhoisia. Esimerkiksi kuulin äskettäin että ne eivät teknisesti edes ole eläviä.

    1. Sitä olen itsekin miettinyt! Kirjoitan viruksista, jos vain löydän jostain siihen aikaa. Omalla kohdallani pandemia ei ole tarkoittanut lisää vapaa-aikaa, vaan töitä puskee tehtäväksi kuten ennenkin.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google photo

Olet kommentoimassa Google -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s