Tiede

Tutkijat laskivat dna:sta, milloin elämä syntyi maapallolla – Ensimmäinen eliö saattoi syntyä jo hieman sen jälkeen, kun valtava törmäys sulatti Maan ja synnytti Kuun

Bristolin yliopiston tutkijat laskivat molekyylikellon avulla, että elämä maan päällä saattoi alkaa jo 4,5 miljardia vuotta sitten.

Elämä maapallolla syntyi yleisen arvion mukaan nelisen miljardia vuotta sitten. Mutta missä ja miten, sitä ei tiedetä.

Maapallo tiivistyi planeetaksi Aurinkoa kiertäneestä kaasu- ja pölykiekosta 4,54 miljardia vuotta sitten. Pian sen jälkeen meihin törmäsi Theia-niminen, Marsin kokoinen planeetta.

Törmäys irrotti maapallosta ainetta, josta muodostui Kuu. Koko planeettamme luultavasti muuttui törmäyksen voimasta sulaksi magmaksi.

Sitten maapallo sai hetken hengähtää, ennen kuin nuoressa aurinkokunnassa sinkoilleet kivenmurikat moukaroivat Maan ja Kuun täyteen kraatereita. Jos täällä on jotain silloin elänyt, sillä ei ole ollut helpot oltavat.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Uusi Nature Ecology & Evolution -lehdessä julkaistu tutkimus esittää, että elämä saattoi silti syntyä maan päällä jo näin varhain, jopa 4,5 miljardia vuotta sitten. Silloin muodostuivat ensimmäiset yksinkertaiset itseään kopioivat molekyylit, elämän kemialliset legopalikat.

Elämän syntyhetken tutkiminen on vaikeaa, sillä näin valtavan pitkän ajan takaa on vaikea löytää fossiileja, joista voitaisiin selvästi tunnistaa alkeellisia elämänmuotoja.

Jahdin kohteena on niin sanottu viimeinen universaali esivanhempi eli Luca (Last universal common ancestor). Miljardien vuosien aikana tästä yksinkertaisesta rakenteesta versoi maapallon koko elämä sienistä sisiliskoihin ja lopulta ihmisiin.

Ehdokkaita vanhimmaksi todisteeksi elämästä on useita. Ne ovat säilyneet kivissä ympäri maapalloa.

Ne ovat pieniä mikrofossiileita, esimerkiksi hematiittiputkia kivimuodostelmissa, häviävän pieniä muodostelmia muinaisissa kivissä, jotka saattavat olla orgaanista alkuperää. Länsi-Australian Pilbarasta on löytynyt tällaisia 3,5 miljardia vuotta vanhoja kuplafossiileita.

Kanadan Quebecistä on esitetty löydetyn jopa 4,3 miljardia vuotta vanhoja elämän merkkejä kivistä, jotka kertovat muinaisista mustista savuttajista merenpohjassa. Näiden kuumien lähteiden ympäristön uskotaan tarjonneen otolliset kemialliset olosuhteet ja riittävästi energiaa monimutkaisten molekyylien ja elämän muodostumiselle.

Fossiileista on kuitenkin monia tulkintoja, ja osa löydöistä on kiistanalaisia. Esimerkiksi Kanadan kivet ovat miljardien vuosien aikana altistuneet niin kovalle lämmölle ja paineelle, että fossiilit eivät välttämättä olisi säilyneet.

Bristolin yliopiston professori Davide Pisani päätti tutkimusryhmänsä kanssa luodata elämän syntyä aivan toisesta kulmasta. Hän ryhtyi laskemaan nykyisin elävien olentojen dna:ta taaksepäin nähdäkseen, missä kohtaa elämän molekyylikello alkoi tikittää.

Molekyylikello perustuu siihen, että eliöiden dna:ssa tapahtuu tasaisella tahdilla sattumanvaraisia mutaatioita. Niistä voidaan laskea, missä kohtaa kaksi elämänmuotoa erkani yhteisestä esi-isästä.

Pisane otti tarkasteluun 29 geeniä, jotka löytyvät jokaiselta nykyisin elävältä eliöltä. Nämä geenit liittyvät soluissamme valkuaisaineita valmistavien ribosomien toimintaan.

Sitten Pisane määritteli kaksi rajaa sille, milloin elämä olisi voinut ilmaantua planeetalle. Näin molekyylikello saatiin ikään kuin kalibroitua.

Ehdoton takaraja on 4,52 miljardia vuotta sitten, kun Theia törmäsi Maahan. Tuolloin mikään ei ole voinut elää.

Toisaalta ensimmäisen elämänmuodon on oltava vanhempi kuin 3,4 miljardia vuotta. Tuolta ajalta on Australiasta löydetty varhaisten eliöiden muodostamia stromatoliitteja ja mikrofossiileita, joita useat tutkijat pitävät jo vakuuttavina todisteina elämästä.

Pisane antoi kellon raksuttaa ja tietokoneiden jauhaa valtavaa datamäärää, kunnes lopulta saatiin tulos. 29 geeniä viittaavat siihen, että elämän esivanhempi Luca saattoi syntyä jo 4,5 miljardia vuotta sitten. Siis vain 20 miljoonaa vuotta sen jälkeen, kun Kuu syntyi Maan kyljestä valtavassa törmäyksessä.

Ryhmä huomauttaa, että tulos ei tarkoita, että elämä olisi tarkalleen näin vanhaa. Viimeistään se syntyi tutkijoiden mukaan 3,9 miljardia vuotta sitten. Näissä raameissa kemikaalit yhdistyivät itseään kopioiviksi molekyyleiksi.

”Minusta heidän tutkimuksensa on hyvä. Elämän synnyn edellytyksenä pidetään yleisesti nestemäisen veden olemassaoloa, ja se rajaisi Lucan iän nuoremmaksi kuin 4,23 miljardia vuotta. Heidän arvionsa osuu aika lähelle”, kommentoi elämän syntyä tutkiva mikrobiologi William Martin Cosmos-lehdelle.

Tutkijat laskevat myös, että aitotumaisten eli kaikkien muiden eliöiden kuin bakteerien ja arkeonien viimeinen yhteinen esivanhempi eli maapallolla 1,6–1,8 miljardia vuotta sitten. Tämän jälkeen alkoi muodostua yhä monimutkaisempaa elämää.

Jos Luca todella on yli 3,9 miljardia vuotta vanha, sen on täytynyt olla varsin kovapintainen kehveli. Se on luultavasti ollut metanogeeni eli ravinnokseen vetyä pilkkova ja metaania tuottava alkeellinen organismi.

Tämän kaltaisia arkeoneja elää nykyäänkin tulikuumissa lähteissä merenpohjassa olosuhteissa, jotka muistuttavat maapalloa sellaisena kuin se oli neljä miljardia vuotta sitten.

Elämän synnystä on useita teorioita, sillä on vaikea keksiä paikkaa, jossa kaikki olosuhteet olisivat olleet otollisia solukalvon, aineenvaihdunnan ja rna-perimäaineksen muodostumiselle ja yhteen naittumiselle. Mustien savuttajien lisäksi kemikaalit olisivat voineet yhdistyä esimerkiksi kuumissa kraaterijärvissä.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Tiede
  • Maapallo

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Hyvää pari­suhdetta ei ratkaise seksi, raha tai lasten­kasvatus, vaan nämä kaksi syvempää ulottuvuutta

    2. 2

      Kaksi Husin erikoislääkäriä sai syytteet kuolemantuottamuksesta – syyte kuolemasta on lääkärien keskuudessa hyvin harvinainen

    3. 3

      Eero Kärtevä luki lääketieteen pääsykokeisiin aamuseitsemästä iltakymmeneen ja vei kirjat armeijavuonna mukanaan metsäänkin – Miltä tuntuu, kun joku huijaa pääsykokeessa?

    4. 4

      Ennennäkemätön huijaus­epäily Helsingin lääke­tieteellisen pääsy­kokeissa: Surkeasti vastanneen kokelaan papereihin ilmestyi mystisesti täydelliset vastaukset

    5. 5

      Amerikkalais­nuoret imevät nyt myrkkyä muisti­tikusta – Sähkö­tupakka Juulista tuli trendi­pahe, jota myyjä pitää petollisena: ”Se pilaa kaiken”

      Tilaajille
    6. 6

      Sipoo vaihtoi arvorakennuksen 10 000 euroon ja purettavaan hometaloon – ostajat laittoivat rakennuksen heti myyntiin 620 000 eurolla

    7. 7

      Venetsia aikoo sakottaa alkoholi­juomia kantavia turisteja, vaikka pullot olisivat suljettuina kassissa

    8. 8

      Venäjän Medvedev krp:n operaatiosta: Suomen sisäinen asia, Venäjä valmis auttamaan

    9. 9

      Näin lääketieteellisen pääsykoehuijaus toteutettiin – Huijarikaksikko peukaloi alkuperäistä valintakoepaperia, tässä ovat käytetyt mallivastaukset

    10. 10

      Uuden Harry Potter -elokuvan traileri paljastaa niin yllättävän tiedon Voldemortin lemmikkikäärmeestä, että fanien on ollut vaikeaa hyväksyä sitä

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Hyvää pari­suhdetta ei ratkaise seksi, raha tai lasten­kasvatus, vaan nämä kaksi syvempää ulottuvuutta

    2. 2

      Ennennäkemätön huijaus­epäily Helsingin lääke­tieteellisen pääsy­kokeissa: Surkeasti vastanneen kokelaan papereihin ilmestyi mystisesti täydelliset vastaukset

    3. 3

      Amerikkalais­nuoret imevät nyt myrkkyä muisti­tikusta – Sähkö­tupakka Juulista tuli trendi­pahe, jota myyjä pitää petollisena: ”Se pilaa kaiken”

      Tilaajille
    4. 4

      Taksikuski tuijotti vaihdekeppiä, ajoi madellen ja vaati maksua käteisellä Helsingin keskustassa – Teippihuijaus paljastui, kun Inari Suomela valitti sekavasta kyydistä taksiyhtiöön

    5. 5

      Suomalaista miesnäyttelijää syytetään raiskauksesta

    6. 6

      Onko kuvassa näkemäsi nainen nuori vai vanha? Yksi kuuluisimmista illuusioista on elänyt vuodesta 1915 internetin keskustelupalstoille — Nyt tutkijat selvittivät sata vuotta vanhan kuvan ”jujun”

    7. 7

      Ylivelkaisen vanhemman kuolema sekoitti elämäni ja ajoi minut työttömäksi

    8. 8

      Kiira Korven tilitys entisistä valmentajistaan on karua luettavaa: ”Jälkeenpäin on ollut pysäyttävää tajuta, kuinka pahoin voin”

    9. 9

      Friteerattuun kanaan erikoistunut pikaruokaketju Kentucky Fried Chicken tulee Suomeen

    10. 10

      Kun kirjailijasta tehtiin ennustaja: Ilkka Remes kirjoitti Turun saariston ratsiasta jo vuosia sitten, ja se tuskin oli vahinko

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Hyvää pari­suhdetta ei ratkaise seksi, raha tai lasten­kasvatus, vaan nämä kaksi syvempää ulottuvuutta

    2. 2

      Köyhien lasten hätä alkoi näkyä, kun toimeentulotuki siirtyi Kelan hoitoon – ”Tapaan lapsia, jotka ovat silmät pyöreinä, kun vien heille juustoa tai jogurttia”

    3. 3

      Puolella miljoonalla suomalaisella on riittämätön lukutaito – Testaa, kuinka hyvin itse ymmärrät lukemaasi

    4. 4

      Äiti riehui, ryyppäsi ja teki lopulta itsemurhan – Kun Sari Järn halusi ymmärtää miksi, hän löysi suvun synkän historian

      Tilaajille
    5. 5

      Krp ottanut kiinni kolmannen henkilön Turun seudun laajoissa kotietsinnöissä – ”Etsinnät sujuneet suunnitelmien mukaan”

    6. 6

      Sotilaslähde HS:lle: Airiston Helmi ollut vuosia Puolustus­voimien ja Supon tarkkailussa – ”Ne hankkivat strategisia kohteita ja me olemme hölmöjä, kun olemme myyneet”

    7. 7

      Työelämä on ajautunut aivot turruttavaksi silpuksi, mikä ajaa kolmekymppiset työkyvyttömyyteen – Aivotutkijoiden ratkaisu on uusi työaika, ja näin se toimii

      Tilaajille
    8. 8

      Markku hakee Viipurista bensaa, seksiä ja puolisolle kukkia – Yhä useampi itärajan mies tuo myös hiv:n, mutta testeihin Markku ei mene

      Tilaajille
    9. 9

      Onko kuvassa näkemäsi nainen nuori vai vanha? Yksi kuuluisimmista illuusioista on elänyt vuodesta 1915 internetin keskustelupalstoille — Nyt tutkijat selvittivät sata vuotta vanhan kuvan ”jujun”

    10. 10

      ”Hän ei lopeta koskaan” – Tällainen mies on rahalla, viinalla ja nuuskalla lapsia Helsingin keskustassa houkutellut sarjahyväksikäyttäjä

      Tilaajille
    11. Näytä lisää