T�m�n katsauksen syntyhistoria on hieman erikoinen. Olen koonnut sen Aarno Jalaksen suomentamasta tekstist�, joka pohjautuu alunperin kolmen henkil�n yhtynein voimin suorittamaan ty�h�n. Vanhin j�sen on H. G. Wells, tunnettu englantilainen kirjailija. Mutta yht� t�rke� osuus on ollut professori Julian Huxleyll� ja George Philipin Wellsil- l�, joka on vanhimman j�senen poika. T�m� triumviraatti vastaa koko l�hdeaineistosta, yksi kaikkien ja kaikki yhden puolesta. Pohdittuani asiaa alustavasti seuloin tarjolla olevaa tavatonta tekstim��r��. Korjauksia oli tietenkin teht�v�, toiseen kohtaan oli lis�tt�v�, toista typistett�v� sit� mukaa kuin ty� edistyi. Katson olevani riippumaton kaikista uskontunnustuksista enk� my�n- n� tekev�ni mainosta mink��n tietyn oppisuunnan hyv�ksi. Kuvailen vain mit� tied�n ja pohdin kiistanalaisia ongelmia. Mutta kukaan ei voi luopua luonnostaan, ja t�m�nkin sepustuksen riveilt� heijastu- vat varmaan tekij�n persoonalliset mielipiteet. Lukija pit�k��n t�m�n mieless��n! ;-) -Jarmo J�rvinen- M A A I L M A N K A I K K E U S On nyt aika laatia selostus el�m�n historiasta, siit� tapahtumain sarjasta, joka ilman toistumista ulottuu nykyhetkeen asti. Ainoakaan ihminen ei tied�, kuinka el�m�n valtava n�ytelm� on p��ttyv�. Jot- kut ennustavat v�kivaltaista loppua, toiset ovat sit� mielt�, ett� el�m� hiljalleen kulkee kohden lopullista sammumistaan. Mutta onpa niit�kin, joiden mielest� el�m�n ei v�ltt�m�tt� tarvitse tuhoutua, tai jotka arvelevat, ett� el�m� ainakin on kyllin rikas jatkuakseen viel� kauan, kautta pitkien tulevien aikakausien. Mutta olipa lopun laita niin tai n�in, joka tapauksessa me ihmiset mielell�mme kuvitte- lemme, ett� juuri meid�t on valittu esitt�m��n p��osaa el�m�n n�ytel- m�ss�, ja siit� syyst� on varsin ymm�rrett�v��, ett� meit� kiinnos- taa kaikki, mik� valaisee el�m�n menneisyytt�. El�v�n aineen historia on vain osa Maa-planeetan historiaa. Mutta Maan historia kuuluu vuorostaan osana Auringon historiaan, joka ulot- tuu kauas h�m�r��n muinaisuuteen, niihin ammoisiin aikoihin asti, jol- loin t�m� el�m�nahjomme oli suurena t�htisumuna. T�htitieteilij�t vakuuttavat, ett� ihmeellisen maailmankaikkeutem- me aine on ker�ytynyt lukuisiksi avaruuden "saarimaailmoiksi". Itse el�mme sellaisessa maailmassa, linnunrata-j�rjestelm�ss�, ja muut maailmat kaukoputki todistaa t�htisumuiksi, kierteissumuiksi tai t�h- tisiker�iksi. Ne liikkuvat avaruudessa yht� hajanaisina kuin manee- tit meress�, ja niit� on miljoonittain. Joskus, viisi, kahdeksan vuo- similjardia sitten meid�n kaasumainen t�htisumumme alkoi tiivisty� ja muodosti ne kiinte�mm�t ainekokoutumat, joita sanomme t�hdiksi. Kun t�m� tiivistymistapahtuma oli p��ttynyt, kuului omaan "t�htiper- heeseemme" pari-kolmekymment� miljardia t�hte�; aurinkomme oli yksi niit�. Suurin osa avaruuden aineesta ei oikeastaan ole "materiaa", vaan s�- teily�, sill� p��osa siit� on t�htien sisustoissa joiden l�mp�tila on niin hirvitt�v�n korkea kuin 40 miljoonaa astetta. Sellaisessa olotilassa ei mink��nmuotoinen el�m� ole mahdollinen. El�m�n peruse- dellytyksi� on kest�v�isyys ajassa; el�m�� ei saata olla siell�, mis- s� atomit vaihtavat olomuotojaan miljoonia kertoja sekunnissa eik� kaksi atomia saata pysy� toistensa yhteydess�. Alkuper�isen aineen t�ytyy muuttua s�teilyksi monen miljoonan vuoden kuluessa synnytt��k- seen hitusen tehotonta tuhkaa, jonka pinnalla el�m� saattaa ilmet�. Toteamme nyt, ett� ihmisen asuma-alue on mit�tt�m�n pieni palanen ai- netta, hitunen tuhkaa joka on sinkoutunut ulos auringosta ja yhdisty- nyt el�m�lle otolliseksi planeetaksi. M A A P A L L O M M E S Y N T Y T�llainen oli lyhyesti kerrottuna kosmillinen tausta, ja nyt seu- raa itse el�m�n n�ytelm�n lavastus. N�ytt�m�n� on tuttu kiertot�htem- me - Maa. Kehitysbiologia todistaa niin sitovasti kuin suinkin, ett� el�m� on erottamattomasti yhtynyt ymp�rist�ihins�, ett� se muuttuu rinnan niiden kanssa ja ett� sit� ei saata ajatellakaan mahdolliseksi niist� eristyneen�. Emme lainkaan kykene ymm�rt�m��n n�ytelm�� ja sen kohokohtia, ellemme ole selvill� siit�, miten n�ytt�m� valmis- tui ja kuinka n�ytelm�n lavastus silloin t�ll�in joutui muutoksien alaiseksi. Maan sulassa tilassa oleva massa j��htyi hiljalleen, kevyemm�t ai- nekset puristuivat pinnalle muodostaen kuoren, ja raskaammat j�iv�t sisustaan. Ulkokuori esti radioaktiivisten kivenn�isten synnytt�m�� l�mp�� haihtumasta yht� nopeasti, kuin sit� kehittyi maan sis�osis- sa. T�ten osa raskaista kivilajeista suli j�lleen ja pursui laavavir- toina yli maanpinnan tai tunkeutui maankuoren ohuempien osien si- s��n. T�llaiset kivikuoren alueet painuivat ymp�rist���n raskaampi- na sis��np�in; t�ten arvelevat geologit ensimm�isten valtamerialtai- den syntyneen. Samalla lienee vesih�yry� ja muita kaasuja kohonnut maan sis�st� muodostaen maapallon alkuper�isen ilmakeh�n, joka var- maankin oli kuuma ja kostea, luultavasti my�skin rikkipitoinen. Aluk- si t�m� ilmakeh� oli t�ynn� vesih�yry�, ja tiivistyess��n h�yry muo- dosti yhten�isen pilvipeitteen, jonka l�vitse auringons�teet eiv�t p��sseet tunkeutumaan. T�ll� asteella ovat suuret kiertot�hdet, esim. Jupiter, viel� nyky��nkin. Emme lainkaan n�e niiden pintaa, vaan ainoastaan valon, jota niiden tihe� pilvikeh� heijastaa. T�st� pilvikatoksesta satoi taukoamatta vett�, mutta se muuttui uu- delleen h�yryksi, ennen kuin ehti maanpinnalle. Lopulta pinta kuiten- kin j��htyi sen verran, ett� vett� saattoi ker��nty� syv�nteisiin. Vesih�yryn yh� tiivistyess� pilvipeite oheni ohenemistaan, kunnes se vihdoin hajosi kappaleiksi ja salli auringons�teiden valaista al- la olevaa maanpintaa. T�m� n�ytt�m�n valaisu ei kuitenkaan viel� merkinnyt el�m�n alkua; niin draamallisesti ei kehitys toki ty�skentele. Mutta siit� hetkes- t� l�htien, jolloin ensimm�inen sadevesi huuhteli kuumaa maanpin- taa, alkoi my�skin kerrostumia muodostua. Samalla suolaa liukeni ve- den huuhtelemista mantereista ja kulkeutui virtaavan veden mukana valtameriin, jotka aluksi olivat suolattoman veden t�ytt�mi�. Toden- n�k�isesti oli jo vahvoja kivilajikerroksia ehtinyt synty�, ennen kuin ensimm�iset el�m�nmerkit ilmaantuivat, sill� kaikesta p��tt�en el�m� oli alun alkaen mukautunut suolaiseen meriveteen. Mutta silt� n�ytt��, ett� auringons�teill�kin oli t�rke� osansa el�m�n syntymi- seen, niin pian kuin olosuhteet olivat kehittyneet riitt�v�n suotui- siksi. E L � M � N A L K U P E R � Kuinka el�m� on alkanut, se pysyy ikuisesti salaisuutena, sill� vaikka ihmisen onnistuisikin keinotekoisesti luoda el�m��, ei h�n silti voi olla aivan varma siit�, etteik� luonto ole k�ytt�nyt toi- senlaisia keinoja. On lausuttu sellainen otaksuma, ett� el�m� on me- teorikiviin k�tkeytynein� ituina siirtynyt avaruudesta Maan pinnal- le. Mutta seh�n ei selit� itse asiaa lainkaan. Eih�n kysymys el�m�n synnyst� siten selvi�, ongelma vain mutkistuu entist� vaikeammaksi. On toki todenn�k�isemp��, ett� l�mpimiss� meriss� joskus maapallon j��htyess� vallitsivat sellaiset olosuhteet, ettei niiden veroisia ole milloinkaan sen j�lkeen esiintynyt. L�mp�tila, paine, veteen liu- enneet suolat, ilmakeh�n kaasu, kaikki edellytykset olivat silloin toisenlaisia kuin nyky��n. Koko maailma oli ik��nkuin kosmillinen "keittopullo", jonka sis�llys sai aikaan el�v�� ainetta yht� pett�m�t- t�m�n lainvaraisesti, kuin aikaisemmin vallinneet toisenlaatuiset olosuhteet olivat luoneet kalliot, meret ja pilvet. �lk��mme unohtako, ett� elolliset olennot ovat rakentuneet samois- ta alkuaineista, joita on ymp�r�iv�ss� elottomassa luonnossa, ja et- t� el�v�lle aineelle ominainen energia ei ole mik��n salaper�inen "el�m�nvoima", vaan samaa energiaa, jonka muodonvaihdoksista yksin- kertaiset kemialliset ja fysikaaliset ilmi�t saavat alkunsa. Nek��n elollisen luonnon kemialliset rakenneainekset, joita ei viel� kyet� valmistamaan, eiv�t n�yt� olevan mill��n tavoin erikoisia; ne ovat vain monimutkaisempia kuin laboratorioissa valmistetut tai elottomas- sa luonnossa esiintyv�t yhdisteet. El�v�n aineen ainoa erikoisominai- suus on sen omalaatuinen lis��ntymiskyky, mutta kemistit tiet�v�t kertoa lukuisista reaktioista, jotka sopivien edellytysten vallites- sa jatkuvat loputtomiin. El�m�n kemialliset muutokset tapahtuvat vain monta vertaa vaihtelevammissa ulkonaisissa olosuhteissa kuin elottoman aineen reaktiot. Muistakaamme edelleen, ett� fysikaaliset olosuhteet maanpinnalla ovat poikkeukselliset. Nykyaikainen fysiikka toteaa, ettei ole olemas- sa rajaa aineen (materian) ja s�teilyn v�lill�; n�m� k�sitteet ilmai- sevat samaa fysikaalista realiteettia, jonka p��osa ei esiinny kiin- te�n� aineena, vaan s�teilyn�, joka etenee halki avaruuden kaikkiin suuntiin. Itse materian p��osa sijaitsee t�htien sisustoissa, miss� vallitsee uskomattoman korkea l�mp�tila. Se ei ole rakentunut taval- lisista atomeista, vaan molekyylien t�ytyy olla hajautuneina pienim- piin alkuosasiinsa, atomisyd�miin, protoneihin ja elektroneihin. Yk- sinp� useimpien t�htien pinnallakin vallitsee sellainen kuumuus, et- t� atomit eiv�t voi olla kemiallisesti sitoutuneita. Useimmat niis- t� aineista, jotka esiintyv�t maapallollamme, saattavat synty� vain siin� tapauksessa, ett� nestem�ist� vett� on v�litt�m�ss� kemiallisi- a reaktioita - ja t�llaiset alueet ovat mit�tt�m�n pieni� verrattui- na koko maailmankaikkeuteen. Useimmat biologit ovat joka tapauksessa yksimielisi� siit�, ett� maapallon el�m� juontaa alkunsa aineesta, joka siin� on ollut sen historian jonakin ajankohtana. Eri mielt� ollaan vain siit�, mink�- laisessa asussa alkeellisin el�m� ilmeni. Jotkut otaksuvat olosuhtei- den olleen sellaiset, ett� alkuliman kaltaisia hiutaleita tai m�hk�- leit� saattoi synty�; er��t n�ist� eiv�t kyenneet lis��ntym��n ja me- nettiv�t elollisuutensa, mutta kelpasivat ravinnoksi sille ainoalle tai niille harvoille, joita todella saattoi sanoa el�viksi. Toisten mielest� varhaisimmat eli�t muistuttivat kasveja sik�li, ett� niis- s� oli alun alkaen lehtivihre�� eli klorofylli�, tai ett� ne er�i- den bakteerien tavoin saattoivat k�ytt�� aineenvaihduntaansa ilmaa, suoloja ja vett� tarvitsematta lainkaan klorofylli�. On kuitenkin tehty kaksi havaintoa, jotka viittaavat kolmanteen rat- kaisumahdollisuuteen. On ensiksikin havaittu, ett� valo kykenee il- man klorofyllin apua aikaansaamaan er�it� kemiallisia yhdisteit�. On kokeellisesti todistettu, ett� niin yksinkertaisten aineiden kuin veden, hiilidioksidin ja ammoniakin sekoituksesta saattaa va- lon l�sn�ollessa synty� pieni� m��ri� eri sokerilajeja ja muita or- gaanisia yhdisteit�, joiden joukossa on er�it� typpipitoisiakin. T�llaisia aineita syntyy merivedess� todenn�k�isesti viel� nyky��n- kin, mutta vain paljon pienempin� m��rin�. Mainitunlaisiin ilmi�i- hin osallistuvat n�et ultraviolettis�teet, mutta ilmakeh�n suuri hap- pipitoisuus est�� niiden p��osaa p��sem�st� maanpinnalle. Varhaisim- pina geologisina kausina oli ilmassa varmasti paljon v�hemm�n, ehk� vain nimeksi happea, niin ett� s�teilyn teho oli monta kertaa voimak- kaampi. Jos mainittuja aineita nyky��n muodostuu, kaikkialla l�sn�o- levat elolliset olennot varmaan imev�t ne itseens� melkein heti, taikka ne m�t�nev�t , ts. hajautuvat bakteerien toimesta. Mutta en- nen kuin n�in pitk�lle oli p��sty, aineiden oli t�ytynyt kasaantua ja kerrostua, kunnes alkuajan valtameri muistutti kuumaa, ohutta li- halient�. T�llaisessa meress� oli varmaan yllin kyllin ravintoa ja energiava- rastoja jokaiselle kemialliselle yhdisteelle, joka parhaillaan kehit- tyi elottomasta elolliseksi aineeksi. Luultavasti n�it� kehityskel- poisia yhdisteit� oli useita, mutta varmaankin vain ani harva niis- t� p��si m��r�np��h�n. Toinen t�rke� havainto koskee ns. bakteerinsy�ji�, niit� olioita, joiden todellakin voi sanoa edustavan kuolleen ja el�v�n luonnon ra- ja-aluetta. N�m� ultramikroskooppiset oliot voivat kasvaa ja lis��n- ty�, niin kauan kuin el�vi� bakteereja on tarjolla. Kuolleista bak- teereista ne eiv�t hy�dy. Bakteerinsy�j�t voidaan suodattamalla erot- taa bakteereista, jotka niihin verrattuina ovat todellisia j�ttil�i- si�; voidaanpa ne pakottaa k�ytt�m��n toisenkinlaista ravintoa. Bak- teereja ahmiessaan ne lis��ntyv�t nopeasti. Niit� voidaan pit�� el�- vin� olentoina, koska ne ovat lis��ntymiskykyisi�. Toisten mielest� ne sit� vastoin ovat eritt�in aktiivisia fermenttej�, k�yteaineita, joita sattuu olemaan ymp�r�iv�ss� maailmassa, mutta jotka eiv�t pys- ty lis��ntym��n, ellei todella el�v�� ainetta ole niiden k�ytett�v�- n�. Kenties totuus on kummankin k�sityksen v�limailla. Jos elollinen ai- ne on syntynyt elottomasta, t�ytynee v�limuotojakin olla olemassa. Ehk� bakteerinsy�j�t edustavat juuri t�llaista "puuttuvaa rengas- ta", aivan samoin kuin liskolintu yhdist�� toisiinsa matelijat ja linnut. Jos lukija vaivautuu tutkimaan, mit� alan teokset kertovat t�st� asiasta, h�n tutustuu oppiin, jonka mukaan bakteerinsy�j�t ovat puoleksi el�vi� solujen osia, jotka ovat riist�ytyneet irti orga- nisoidusta el�m�st� ja jatkaneet olemassaoloaan omin neuvoin. N�yt- t�� n�et silt�, ett� ne ultramikroskooppiset palaset, joihin baktee- rit jakaantuvat bakteerinsy�jien toimesta, silloin t�ll�in s�ilyv�t ja my�hemmin yhtyv�t normaalikokoisiksi bakteereiksi. Useissa koh- din bakteerinsy�j� muistuttaa irtip��ssytt� perint�tekij��, geeni�, joka tosin on kuolemaa aiheuttava letaaligeeni. N�m� ovat tietenkin vain olettamuksia, mutta ep�ilem�tt� rohkaisevi- a. Ne tukevat sit� k�sityst�, ett� planeettamme el�m� on syntynyt elottomasta aineesta maan historian tiettyn� ajankohtana, todenn�k�i- sesti siihen aikaan, jolloin viel� nuorta ja l�mmint� maata ymp�r�i meri, ja ett� auringonvalo, kaiken maallisen toiminnan l�hde ja k�yt- t�voima, ilmeisesti on osallistunut tehokkaasti t�h�n luomistapahtu- maan. Ne viittaavat my�skin siihen suuntaan, ett� meid�n kenties jos- kus onnistuu luoda el�m�� keinotekoisin menetelmin. �lk��mme aina- kaan moittiko biokemistej�mme taitamattomiksi siit� syyst�, ett� he eiv�t viel� ole pystyneet valmistamaan keinotekoisia mikrobeja. El�- v� aine on tosin vain ainetta, mutta sellaisena se on suunnattomas- ti monimutkaisempi kuin mik��n muu maailmankaikkeuden aine. Se on ke- hittynyt miljardien sukupolvien kuluessa luonnollisen valinnan val- vonnan alaisena, valinnan, joka on hyl�nnyt kaikki ep�onnistuneet tai virheellisesti suunnitellut kokeet. Ihailemme syyst� kemiste- j�, jotka valmistavat v�riaineita ja rohdoksia mielens� mukaan; mut- ta jos on aikaansaatava el�v�� ainetta, on synteesin perusaineksina k�ytett�v� kaikkein monimutkaisimpia yhdisteit�, mit� kemistien yleens� on onnistunut valmistaa. Meid�n on niin muodoin el�v�� materi- aa rakentaessamme aloitettava ty� suunnilleen siit�, miss� nykyaikai- sen orgaanisen kemian saavutukset loppuvat, ja kuitenkin t�m� alkuas- te vastaa - tapahtunut kehitys huomioon otettuna - osapuilleen tuhan- nen vuosimiljoonan takaista aikaa, jos sit� verrataan nykymaailmas- sa el�viin soluihin. "Ken vihkiytyy tieteen ja totuuden palvelijaksi, voi tehd� sen tietoisena siit�, ett� kaikkeen muuhun ihmisty�h�n liittyv� prameus ja loisto aikanaan kelmenee ja kuihtuu, kun taas tieteen saavutukset ovat jatkuvia ja kuolemattomia."