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.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

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.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

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.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

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.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

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

      Norjalaisfregatti voi vaipua vieläkin syvemmälle, nostotyö vie viikkoja – Naisupseereja ryöpytetään vaikka ei tiedetä, olivatko he edes laivalla

    2. 2

      Viranomainen tarkasti Meilahden sairaalan: Leikkausosastolla raadetaan niin äärirajoilla, että siitä aiheutuu vaaraa

    3. 3

      Yhdysvaltain vaaleja juhlittiin naisten ja vähemmistöjen riemu­marssina – yksi kuva näyttää jyrkän eron republikaanien ja demokraattien edustajien kirjossa

    4. 4

      Raiskauksen määritelmää muuttava kansalaisaloite etenee eduskuntaan – Näin aloite määrittelee rangaistavat sukupuoliyhteydet

    5. 5

      Kun nuoret äidit haksahtavat ravitsemusgurujen hölynpölyyn, kärsijöitä ovat lapset – Näin sanoo ravitsemusterapeutti Reijo Laatikainen ja oikoo verkon vallanneita harhaluuloja yksi kerrallaan

      Tilaajille
    6. 6

      Poliisi: Tahallinen yliajo Järvenpäässä – Autoilija koukkasi yhtäkkiä jalkakäytävälle ja jyräsi 40-vuotiaan miehen

    7. 7

      Yksityinen palokunta pelasti Kanye Westin ja Kim Kardashianin kartanon Kalifornian maastopaloilta – Yhdysvalloissa myös vakuutusyhtiöt suojaavat arvokoteja omin palomiehin

    8. 8

      Haimasyöpään kuolee Suomessa yhä useampi – kun oireita ilmenee, sairaus on yleensä edennyt liian pitkälle

    9. 9

      Kipua rinnassa, mistä on kyse? Näin erotat viattoman närästyksen vakavista sydänoireista

    10. 10

      Ennio Morricone ei haukkunut Quentin Tarantinoa – haastattelun tehnyt toimittaja myönsi vääristelleensä säveltäjän puheita

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Puurokattila liedellä kertoi, että asunnosta oli lähdetty vauhdilla – Sina Varheen tytär katosi, ja seuraavien kuukausien jäljet seuraavat äitiä läpi elämän

      Tilaajille
    2. 2

      Elokuvia netistä ladanneet suomalaiset ovat saaneet perintäkirjeitä tekijänoikeus­maksuista – Nyt viranomaiset selvittävät asiaa

    3. 3

      Suomessa ei pysy järjissään marraskuussa ilman lentämistä – ja se on meidän parikymppisten luonnonystävien tragedia

    4. 4

      Haimasyöpään kuolee Suomessa yhä useampi – kun oireita ilmenee, sairaus on yleensä edennyt liian pitkälle

    5. 5

      Melania Trumpin hätkähdyttävä lausunto osoittaa, että ensimmäisen naisen vaikutus­valta Valkoisessa talossa saattaa olla kuviteltua suurempi

    6. 6

      Kun nuoret äidit haksahtavat ravitsemusgurujen hölynpölyyn, kärsijöitä ovat lapset – Näin sanoo ravitsemusterapeutti Reijo Laatikainen ja oikoo verkon vallanneita harhaluuloja yksi kerrallaan

      Tilaajille
    7. 7

      Opiskelija oli muuttamassa soluasuntoon mutta joutuikin remontin keskelle – Vuokranantaja ei halunnut purkaa sopimusta ja kehotti ottamaan ”järjen käteen”

    8. 8

      Sushikokki tappoi kollegansa veitsellä ravintolassa Kampissa, likaveden läiskyminen oli viimeinen pisara – oikeus tuomitsi vankilaan

    9. 9

      Katso tästä taulukosta, tulisitko toimeen kohtuullisena pidetyillä menoilla – Tutkijat määrittelivät, mitä Suomessa tarvitaan säälliseen elämään

    10. 10

      Pattitilanne taloyhtiössä: Naapuri seisottaa isoa autoa ikkunan edessä, valittaja sai kuulla häiritsevänsä asumismukavuutta

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Siivooja Aino-Maija Leinonen näki keskiluokkaiset kodit ja päätti elää toisin – ”Kaikkien lempiväri on valkoinen ja kaikilla on samat esineet”

      Tilaajille
    2. 2

      Suomalaisia on kasvatettu ylenpalttiseen reippauteen, sanoo lastenpsykiatri Jari Sinkkonen – Sillä on hintansa, ja nyt se heijastuu parisuhteisiimme ja omien lastemme käytökseen

      Tilaajille
    3. 3

      Helsingin surkein taloyhtiö oli pahassa jamassa ja jopa vaarallinen – juuri valmistunut peruskorjaus maksoi 2 800 euroa neliöltä

    4. 4

      Puurokattila liedellä kertoi, että asunnosta oli lähdetty vauhdilla – Sina Varheen tytär katosi, ja seuraavien kuukausien jäljet seuraavat äitiä läpi elämän

      Tilaajille
    5. 5

      Suorakulmaisen jäävuoren mysteeri selvisi Etelämantereella

    6. 6

      Ilta-Sanomat: Näyttelijä Aku Hirviniemi sai syytteen kahdesta seksuaalisesta ahdistelusta

    7. 7

      Valkoisen talon lehdistö­sihteeri levitti ilmeisesti peukaloitua videota, jossa CNN:n toimittaja näyttää läimäyttävän avustajaa – ”Olemme ylittäneet uuden rajan”

    8. 8

      Syvällä Lapin erämaassa kulkee natsi-Saksan viimeinen puolustuslinja, ja nyt sieltä löytyi salaperäinen vankileiri

      Tilaajille
    9. 9

      Helsingissä kuultiin ”Islannin ihmeestä”: Nuorten juominen, tupakointi ja huumeiden­käyttö laskivat dramaattisesti, koska vanhempien asenteet ja käytös muuttuivat

    10. 10

      Ihmisten ja hiirten aivoista löytyi suolisto­bakteereita – ”Tämä on tajunnan­räjäyttävää”, kommentoi neuro­tieteilijä

    11. Näytä lisää