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

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

    2. 2

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

      Tilaajille
    3. 3

      Toimitusjohtajan epäillään ampuneen naisen oven läpi Lohjan Sammatissa – useat ihmiset hakeneet miehelle lähestymiskiellon, taustalla väkivaltaa ja uhkailua

    4. 4

      Jussi Halla-aho syytti Alman tentissä pääministeriä talon tarjoamisesta turvapaikanhakijoille: ”Sipilällä oli keskeinen vastuu tilanteen pahentamisesta”

    5. 5

      ”Ongelmista ykkönen on viina, kakkonen on viina ja kolmonen on viina” – Ensihoidon eläköityvä vastuulääkäri Teuvo Määttä on nähnyt Helsingin pimeän puolen

    6. 6

      Eduskunta ratkaisee Timo Soinin kohtalon todennäköisesti perjantaina – Moni aborttikantoja arvostellut joutuu tukemaan häntä

    7. 7

      SAK:n sekoilu #viimeinenniitti -kampanjan kuvien kanssa suututti liittojohtajia – Taistelu irtisanomislakia vastaan ei tunnu olevan enää kenenkään hallinnassa

    8. 8

      Kyselytutkimus paljasti hämmentävän aukon suomalaisten ilmastotietämyksessä: Joka kymmenes uskoo päästöttömän ydinvoiman tuottavan eniten hiilidioksidipäästöjä

    9. 9

      Perhon kunta tukee kunnanhallituksen puheenjohtajan perheyritystä 145 000 eurolla – Voiko kunta toimia yritysten ”pankkina”?

    10. 10

      ”Syyrialainen maksaa Syyriassa 50 senttiä päivässä ja Berliinissä sata kertaa enemmän” – Maailman ruokaohjelman johtaja vaatii rahaa nälän poistamiseen, koska se tulee lopulta halvemmaksi

    11. Näytä lisää
    1. 1

      ”Ongelmista ykkönen on viina, kakkonen on viina ja kolmonen on viina” – Ensihoidon eläköityvä vastuulääkäri Teuvo Määttä on nähnyt Helsingin pimeän puolen

    2. 2

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

      Tilaajille
    3. 3

      Toimitusjohtajan epäillään ampuneen naisen oven läpi Lohjan Sammatissa – useat ihmiset hakeneet miehelle lähestymiskiellon, taustalla väkivaltaa ja uhkailua

    4. 4

      ”Ihmisroskana” esitetty asunnoton alkoholisti Markku Korhonen ahdistui ja suuttui niin, että teki rikos­ilmoituksen – entinen yrittäjä auttoi pitkään muita, mutta päätyi itse sillan alle

    5. 5

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

    6. 6

      Orpo myönsi, että käytettävissä olevat tulot alenevat kolmas­osalla suomalaisista – Heinäluoma riemastui myönnytyksestä

    7. 7

      Teinityttöjen jengi terrorisoi muita nuoria Espoon kauppakeskuksissa – 13-vuotiaan tytön hiukset sytytettiin tuleen, sivustaseuraajat hurrasivat päähän osuneelle potkulle

    8. 8

      Rakkaus hiipui muttei kuollut – Näin elvytät väljähtäneen parisuhteen ja rakastut kumppaniisi uudelleen

      Tilaajille
    9. 9

      Vihreiden kannatus laski edelleen – perus­suomalaisille saman verran nousua

    10. 10

      Mikä ihme saa amerikkalaiset luulemaan, että he säästyvät hirmu­myrskyjen tuhoilta? Vastauksia on ainakin kolme

    11. Näytä lisää
    1. 1

      ”Ihmisroskana” esitetty asunnoton alkoholisti Markku Korhonen ahdistui ja suuttui niin, että teki rikos­ilmoituksen – entinen yrittäjä auttoi pitkään muita, mutta päätyi itse sillan alle

    2. 2

      Auschwitziin matkanneet Kallion lukiolaiset kokivat Suomi-häpeää krakovalaisessa juutalaisravintolassa: ”Minun oli pakko mennä kysymään heiltä, että ymmärrättekö te yhtään, mitä teette”

    3. 3

      Mies havahtui hetkeksi hereille vesipuisto Serenassa, mutta jatkoi juhlintaa vielä viikon ympäri Etelä-Suomea – Lopulta mies tajusi rahoittaneensa 10–15 hengen elostelua 12 000 eurolla

    4. 4

      Tytti Peltosen palkka on niin pieni, että se on käytetty kaksi viikkoa ennen tilipäivää – Suomessa on kymmeniätuhansia työssäkäyviä köyhiä

      Tilaajille
    5. 5

      Virpi oli luokan priimus ja lääkäriperheen kultahippu – Hänestä tuli kirurgi, joka leikkasi potilaita lääkehuuruissa ja joutui lopulta vankilaan

      Tilaajille
    6. 6

      Helsinkiläisnaisen auto saarrettiin traktorilla Nuuksiossa – ”Espoon sumputtaja” Lucas Heimsch perheineen kertoo nyt, mikä kaupunkilaisten käytöksessä mättää

    7. 7

      Espoolainen oppilas kuoli saatuaan sairaus­kohtauksen liikunta­tunnilla, jolla tehtiin piip-testiä – Testistä on annettu tarkat ohjeet kouluille, sanoo sivistys­toimen johtaja

    8. 8

      Serena Williams -pilapiirroksesta rasismisyytöksiä saanut lehti iskee takaisin kansikuvallaan: ”Tervetuloa poliittisesti korrektiin maailmaan”

    9. 9

      ”Ihmiset eivät osaa nukkua, ovat superkireitä ja yli- tai alipainoisia”, sanoo joogaopettaja, joka uupui itsekin – Sitten hän löysi ratkaisun ja näyttää nyt kolme helppoa palauttavaa liikettä

    10. 10

      Kohufinaalin voittanut Naomi Osaka paljasti, mitä Serena Williams sanoi hänelle yleisön buuausten aikana

    11. Näytä lisää
    Uusimmat
    1. Juuri nyt
    2. Junaliikenne seisoo Pasilassa henkilövahingon vuoksi, odotettavissa myöhästymisiä
    3. ”Syyrialainen maksaa Syyriassa 50 senttiä päivässä ja Berliinissä sata kertaa enemmän” – Maailman ruokaohjelman johtaja vaatii rahaa nälän poistamiseen, koska se tulee lopulta halvemmaksi
    4. ”Venäjän dopingpannan kumoaminen olisi katastrofi”, sanoo Venäjän dopingin ilmiantaja Grigori Rodtšenkov
    5. Harjulan koulu puretaan ensi kesänä – ”Meillä on Järvenpäässä ihan riittävästi esimerkkejä siitä, ettei korjaaminen kannata”
    6. Tunti sitten
    7. Tuleeko Eurooppaan tuhansia uusia rajavalvojia, ja saako Italia tukijoita kovalle linjalleen? Euroopan johtajat etsivät yhteisymmärrystä maahanmuutosta Itävallassa
    8. Mikromuovia löytyi jo hyttysistäkin – vesistöissä kasvavat toukat imevät muovia itseensä, ja aikuisista hyttysistä muovi päätyy lintuihin
    9. STT: Syyttäjä vaatii Teuvo Hakkaraiselle ehdollista hovioikeudessa – Veera Ruoho joutui niskaleikkaukseen Hakkaraisen pahoinpitelyn takia
    10. Rakkaus hiipui muttei kuollut – Näin elvytät väljähtäneen parisuhteen ja rakastut kumppaniisi uudelleen Tilaajille
    11. Perhon kunta tukee kunnanhallituksen puheenjohtajan perheyritystä 145 000 eurolla – Voiko kunta toimia yritysten ”pankkina”?
    12. 2 tuntia sitten
    13. SAK:n sekoilu #viimeinenniitti -kampanjan kuvien kanssa suututti liittojohtajia – Taistelu irtisanomislakia vastaan ei tunnu olevan enää kenenkään hallinnassa
    14. Näytä lisää