Viikon tiedeuutinen: olemme kaikki asgardilaisia

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.

Dinosaurusten tuhon selviytyjät

Joukkosukupuuton harvat selviytyjät perivät tyhjän maan. Mutta kuinka harva oikeastaan selvisi?

Sain heinäkuussa sähköpostilaatikkooni kysymyksen, joka oli alun perin lähetetty Kysy kirjastonhoitajalta -palveluun. Se kuului näin:

Mikä oli nykyisten selkärankaisten eläimien sukupuun rakenne liitukauden lopulla.
Siis montako (nykyisten eläimien kannalta relevanttia) lajia selvisi sukupuutosta? Luukaloja lienee niin paljon, että lajimäärän arvio riittää, mutta maaselkärankaisten tilanne voisi kiinnostaa yksityiskohtaisemminkin.

Kysymys oli vaikea, mutta sitäkin kiinnostavampi. Kuinka vakava oikeastaan oli liitukauden lopun massasukupuutto niiden eliöryhmien näkökulmasta, jotka kuitenkin selvisivät siitä? Kuinka monesta onnekkaasta nykyinen nisäkkäiden, lintujen tai muiden eläinten monimuotoisuus polveutuu? Tämä artikkeli on laajennettu versio vastauksestani.

Miksi linnut eivät polveudu Tyrannosaurus rexistä?

Muutamia poimintoja Googlen kuvahausta.

Internetissä näkee usein väitettävän, että joko linnut ylipäätään tai kanat erityisesti ovat Tyrannosaurus rexin suoria jälkeläisiä. Toisaalta tämän Maaseudun Tulevaisuuden jutun kuvatekstiin on päässyt jotenkin lipsahtamaan käänteinen väite: Tyrannosaurus kehittyi linnusta!

On tietenkin hienoa, että tieto dinosaurusten ja lintujen lähisukulaisuudesta on levinnyt suuren yleisön tietoisuuteen, mutta yksityiskohdissa on vielä vähän hiomista. Kana ei polveudu T. rexistä yhtään sen enempää kuin sinä pikkuserkustasi. Tässä artikkelissa kerron, millainen T. rexin ja aapiskukon sukulaisuussuhde sitten oikeastaan on.

Kun hyönteisistä tuli äyriäisiä

Melkein sama asia. Kuvat: NOAA & Brian Gratwicke / Wikimedia Commons.

Suomessa sallitaan hyönteisten myynti elintarvikkeeksi, kertoivat uutiset syyskuussa. Media onkin pursuillut juttuja hyönteissyönnistä: söisitkö ötököitä, uskaltaisitko maistaa? Entä mitä oikeastaan tiedetään hyönteisten hyvinvoinnista? Kommenttikentät täyttyvät ”hyi, en mä ainakaan söis”-mielipiteistä.

Samaan aikaan äyriäisiä – katkarapuja, taskurapuja, jokirapuja, hummereita – syödään hyvällä halulla ja pidetään suurenakin herkkuna. Parantaisikohan hyönteissyöntiä kammoksuvien mieltä yhtään tieto, että nykytiedon mukaan hyönteisetkin itse asiassa ovat äyriäisiä? Se on yksi dna-sukupuiden paljastamista sukulaisuussuhteista, jotka antavat kiehtovan uuden näkökulman elämän evoluutiohistoriaan.

Viikon löytynyt linkki: oikean elämän krokoankka

Vuonna 2007 järjestetyssä amerikkalaisessa tv-debaatissa Ray Comfort ja Kirk Cameron päättelivät, ettei evoluutio voi olla totta, koska ”Crocoduckia” – ankan ja krokotiilin välimuotoa – ei ole olemassa. Cameronin esittelemässä kuvassa puuttuva krokoankka oli kirjaimellisesti kuvamanipulaatio sorsasta, jolle oli lisätty krokotiilinpää. Muita ”puuttuvia linkkejä” heidän mukaansa olivat lintukoira ja härkäsammakko.

Kaksikon käsitys evoluutiosta oli vähintäänkin omalaatuinen, mutta mikähän olisi lähin todellisen maailman vastine krokoankalle? Miltä näytti krokotiilin ja ankan viimeisin yhteinen esi-isä?

Viikon löytynyt linkki: ensimmäiset kaviot

Sifrhippus-malli Tukholman luonnontieteellisessä museossa.

Viime vuonna Planeetaihmeiden lukijat saivat äänestää kolmen pikkuartikkelisarjan väliltä. Voiton vei silloin täpärästi ihmisen aiheuttamista sukupuutoista kertovat Viikon vikatikit, mutta hyväksi kakkoseksi nousivat välimuotofossiilit. Tänä vuonna on niiden vuoro.

Useimmat ihmiset ovat kuulleet alkulintu Archaeopteryxistä, joka on ”välimuoto dinosaurusten ja lintujen välillä” (mikä ei teknisesti ottaen pidä paikkaansa, mutta palataan siihen toisella kertaa). Joskus luullaan, ettei muita välimuotofossiileja sitten olekaan: olen kuullut jopa biologin päästävän suustaan tämän sammakon. Siksi tuntuikin tarpeelliselta kirjoittaa myös niistä vähemmän tunnetuista välimuodoista.

Tosiasiassa eläinryhmiä yhdistäviä välimuotoja – linkkejä, jotka eivät enää puutu – on maailman museoiden varastoissa tonnikaupalla. Itse asiassa niin paljon, että monissa ryhmissä rajanveto käy vaikeaksi: mikä lähes samannäköisistä varhaisista muodoista kuuluu mihinkin kehityslinjaan? Juuri sellaisessa vaiheessa ollaan varhaisten kavioeläinten kanssa. Aloitetaan siis niistä.

Miksi pampajänis ei ole jänis?

Viimeisin Helsingin Sanomien artikkelini kertoi uudelleen löytyneestä inkarotasta, joka kuului tsintsillarottiin. Mainitsin jutussa, että tsintsillarotat eivät nimestään huolimatta ole rottia (nisäkäsnimitoimikunta onkin ehdottanut, että niitä pitäisi kutsua tsintsilloneiksi), vaan läheisempää sukua muille Etelä-Amerikan jyrsijöille, kuten chinchilloille ja marsuille.

Sain heti samana päivänä lukijapalautteen, jossa lukija arveli artikkeliin lipsahtaneen eläintieteellisen virheen. Hän muisti lukeneensa, että marsujen heimon (Caviidae) jäsenet – marsut, marat eli pampajänikset sekä kapybarat – ovat itse asiassa jäniseläimiä eivätkä jyrsijöitä.

Olin hetken epävarma – en ollut kyllä koskaan moisesta kuullutkaan, mutta voisihan olla, että jokin viimeaikainen DNA-tutkimus on näinkin kummallisen sukulaisuussuhteen osoittanut. Nisäkkäiden sukupuu on muutenkin myllääntynyt viime vuosina niin outoihin muotoihin, ettei koskaan voi olla varma mitä odottaa. Jos norsupäästäiset ja puupäästäiset eivät ole päästäisiä, eivätkä kultamyyrät myyriä, niin ehkä marsut eivät sitten ole jyrsijöitä. Ja näyttäähän esimerkiksi kuvan mara eli pampajänis (Dolichotis patagonum) kovasti jänikseltä (kuva: Jeanot/Wikimedia Commons).

Tarkempi selvittely kyllä paljasti, että pampajänö ei ole jänö, mutta mikä se sitten on ja miksi se näyttää jänikseltä? Palautteen lähettäjän luvalla julkaisen laajennetun version vastauksestani täällä, sillä sekaannuksen takaa löytyy mielenkiintoinen tarina.

Emu, joka lensi Australiaan

Strutsit, emut, nandut ja kasuaarit ovat kaikki isoja, lentokyvyttömiä ja kunnioitusta herättäviä lintuja. Jo Charles Darwin oivalsi, että niiden täytyy olla sukua keskenään. Madagaskarin sukupuuttoon kuolleet norsulinnut ja Uuden-Seelannin moat kuuluvat selkeästi samaan porukkaan, samoin pikkuruinen kiivi.

Tämä sileälastaisiksi tai strutsilinnuiksi nimetty ryhmä on perinteisesti ollut oppikirjaesimerkki vikarianssista, eli eläinryhmien ajautumisesta erilleen mannerliikuntojen mukana. Tarina on täysin looginen: sileälastaiset ovat elävistä linturyhmistä vanhin. Niiden esi-isät luopuivat lentokyvystä jo kauan sitten, ja supermanner Gondwanan ajautuessa erilleen ne sopeutuivat uusiin koteihinsa. Madagaskarin norsulinnuilla olisi yhteinen esi-isä naapurissa asuvien strutsien kanssa ja moat ovat läheistä sukua kiiveille, joiden kanssa ne esiintyivät yhdessä.

Paitsi, että tarina on täysin väärin.

Viikon outo eläin: tappajahaikara-pelikaani-merimetso-jokin

Tämä tuikean näköinen kaveri on kenkänokka (Balaeniceps rex). Se on saanut nimensä massiivisesta nokastaan, joka tuo mieleen pelikaanin ja merimetson risteymän. Nokka kuitenkin kuuluu suunnattoman suurelle haikaramaiselle linnulle, joka on seisaallaan lähes yhtä pitkä kuin minä. Maailmassa ei oikeastaan ole mitään muuta aivan kenkänokan näköistä.

Haikara, pelikaani vai merimetso? Kas, siinäpä kysymys, johon eivät osaa lintutieteilijätkään aivan tyhjentävästi vastata, sillä lintujen sukupuun tämän osan selvittely on vielä pahemman kerran kesken. Se tiedetään, että pelikaanit ja merimetsot ovat läheistä sukua toisilleen, ja hieman kaukaisempaa sukua haikaroille. Kenkänokan paikka tässä sopassa on epävarma: niiden on ehdotettu olevan muun muassa merimetsojen lähisukulaisia tai ”puuttuva linkki” pelikaanien ja haikaroiden välissä. Tai ehkä sittenkin albatrossien ja muiden ulappalintujen serkkuja.

Kenkänokan voi tavata Keski-Afrikan soilta, sellaisista paikoista, joissa kasvaa papuryskaislaa ja vedet kuhisevat keuhkokaloja. Kenkänokka saalistaa keihästämällä onnettoman uhrinsa nokan terävään koukkupäähän ja nielaisee sen kokonaisena. Leveän nokan ansiosta se voi saalistaa paljon isompia eläimiä kuin vaikkapa samankokoiset haikarat. Ruokalistalle kuuluvatkin keuhkokalojen, konnamonnien ja niilinhaukien lisäksi muun muassa krokotiilin- ja varaaninpoikaset ja aikuiset sorsat!

Kenkänokka on myös yksi niistä harvoista linnuista, jotka liikkuvat neljällä raajalla. Joskus lintu nimittäin syöksyy saaliinsa kimppuun potkien itselleen vauhtia jalkojensa lisäksi siipien rystysillä.

Valokuvia kenkänokasta voi katsella vaikkapa Tumblrista, josta löytyy muun muassa kuva sorsan napanneesta yksilöstä. Daily Mail on julkaissut koko kuvasarjan kenkänokasta ja sorsasta: sorsa ei sittenkään joutunut ruoaksi, vaan suunnaton lintu yksinkertaisesti nosti sen pois tieltä ja pudotti maahan. Kenkänokka on esiintynyt myös Darren Naishin Tetrapod Zoology -blogissa ja siitä on pitkä artikkeli Animal Diversity Web -sivuilla.

Mikä ihmeen kladistiikka?

Kladistiikka on eliöiden luokittelun tiede, jonka päämenetelmä on fylogenetiikka, sukupuiden rakentamisen tiede. Sukupuut ovat olennainen osa biologiaa, sillä ne ovat keino esittää niin eliöiden kuin ominaisuuksien sukulaisuussuhteita yksiselitteisessä muodossa. Myös tämän blogin artikkeleissa ne ovat merkittävässä osassa. Yhteen sukupuuhun voi ahtaa paljon tietoa, mutta sen lukeminen ja tulkitseminen ei ole aivan ilmiselvää.

Itse koen lähestulkoon ajattelevani sukupuina, ja niinpä minulle valkeni vasta äskettäin, että ne ovat monille vaikeita ymmärtää. Siksi päätin kirjoittaa tämän artikkelin. Sen tarkoitus on toimia johdatuksena, joka auttaa lukemaan ja ymmärtämään sukupuita. Se kertoo, mikä sukupuu oikeastaan on, mitä se kertoo ja kuinka sellaisia rakennetaan. Tämä on historiallinen artikkeli siksi, että sen kuvituksena ei ole mitään muuta kuin sukupuita.