Lintujen evoluutio lentää ulos ikkunasta

DM: Kyllä olen. Muutama vuosi sitten poimin maasta luonnonvaraisen linnun höyhenen. Koska tutkimusalueeni käsittelee pääasiassa ihoa ja höyhenkin kasvaa ihosta, ajattelin että voisin vilkaista sitä pyyhkäisyelektronimikroskoopilla. Tämä antoi sysäyksen höyhenistä kiinnostumiseen.

Kyllä — siksipä aloinkin vertailla niitä. Tuohon aikaan minulla oli laboratorioteknikko, jolla oli lemmikkinä kuningasboa. Käärme loi nahkansa ja minä tutkin sen suomuja. Olin huvittunut siitä, että suomut eivät tietenkään olleet vähimmässäkään määrin höyhenten kaltaisia. Ero näkyy myös näistä valokuvista [katso alempaa]. Ainoa yhtäläisyys on, että ne molemmat koostuvat keratiininimisestä proteiinista – aivan kuten hiukset, kynnet ja iho.

Eichstätt ́ssä, Saksassa järjestettiin vuonna 1984 suuri kokous, Kansainvälinen Archaeopteryx-konferenssi, johon osallistui lintujen evoluutioon erikoistuneita tiedemiehiä. He olivat eri mieltä lähes kaikesta Archaeopteryxiin liittyvästä. Poikkeuksena oli kuitenkin laaja yksimielisyys siitä, että Archaeopteryx oli lintu. Vain pieni vähemmistö oli sitä mieltä, että se oli yksi pienistä, kevytrakenteisista coelurosauruksista [dinosaurus].

Niin, on aika mielenkiintoista, että heistä oli tarpeen laatia seuraava lausunto: ”Osallistujat olivat yksimielisiä selityksestä, että orgaaninen evoluutio on biologinen perusprosessi ja myönsivät Archaeopteryxin aseman ongelmalliseksi evoluutioprosessissa.” He olivat siis tietoisia, että heidän päätelmänsä voisivat herättää ihmettelyä, josko Archaeopteryxilla on mitään tekemistä evoluution kanssa. Niinpä he kaikki allekirjoittivat lausunnon. Jos se siis on oikea lintu, se ei ole välimuoto, puoliksi matelija ja puoliksi lintu, kuten meille usein kerrotaan.

Kyllä vain. Erään yksilön murskaantunut kallo lienee aiheuttanut tämän ongelman. Nykyään ollaan yleisesti yksimielisiä siitä, että Archaeopteryxilla oli lentävän linnun aivot suurine pikkuaivoineen ja näköalueineen.

Useimmilla selkärankaisilla, myös matelijoilla, vain alaleukaluu liikkuu. Linnuilla, Archaeopteryx mukaan lukien, liikkuu myös yläleukaluu.

Totta, mutta näin voitaisiin väittää lähes kaikkien selkärankaisten tukirankojen osalta. Suunniteltuja samankaltaisuuksia on myös matelijoiden, nisäkkäiden ja nykyisten lintujen välillä. Linnuilla on omaleimainen, erikoistunut luustonsa, koska ”linnut on tehty lentämään”, kuten eräs kuuluisa evoluutioon uskova lintutieteilijä on sanonut. Näin on myös Archaeopteryxin laita.

Archaeopteryx ei ole ainoa lintufossiili, jolla oli hampaat. Joillakin lintufossiieilla oli hampaat, joillakin ei. Mutta miten hampaat voisivat osoittaa yhteyden matelijoihin, kun monilla matelijoilla ei ole hampaita? Itse asiassa krokotiilit ovat ainoa matelijoiden ryhmä, jolla on hyvin kehittyneet hampaat. Jopa nisäkkäistäkin toisilla on hampaat ja toisilla ei.

Näin on sanonut esimerkiksi Sir Fred Hoyle. Minusta se ei ole uskottavaa monestakin syystä. Höyhenet eivät ole irrallisina, ikään kuin vain aseteltuina, linnun pinnalla. Niissä kohdin, missä höyhenet kiinnittyvät luuhun ligamenteilla, nähdään pikkuruisia ”muhkuroita”. Archaeopteryxin primäärija sekundäärisiipisulat ovat kiinnittyneet ”käteen” ja kyynärluuhun, kukin erikseen, ja pyrstösulat ovat todella tarkasti kiinnittyneet kuhunkin 20 nikamaan. Tällä linnulla on myös paljon pieniä höyheniä jaloissaan ja vartalossaan, ja on olemassa kiinnostavia todisteita siitä, että myös sen pää on ollut höyhenten peitossa. Kuitenkin on melko yleistä, että taiteilija on kuvannut Archaeopteryxille tai sen kuvitelluille kantaisille suomuisen pään.

Archaeopteryxilla on lujatekoinen ja tukeva hankaluu. Eräissä kiehtovissa viimeaikaisissa tutkimuksissa, joissa kuvataan lentäviä lintuja röntgensäteillä, nähdään kuinka hartiakaaren täytyy olla taipuisa, jotta se kestäisi lentämisessä tarvittavia lihastyöskentelyn aikaansaamia uskomattoman suuria voimia. Itse asiassa hankaluun voi nähdä taipuvan jokaisella siiveniskulla.

Ei voi. Archaeopteryxilla, kuten muillakin puiden oksilla istuskelevilla linnuilla, on tarttumisvarvas tai takavarvas. Taaksepäin osoittavia varpaita on myös joillakin dinosauruksilla, mutta ei todellisia tarttumisvarpaita, joissa on kaarevat kynnet puiden oksilla istuskelemiseen.

Se on täysin erilaista. Olennaisin ero on siinä, että höyhen kasvaa höyhentupesta. Höyhentuppi on orvasketta, joka on kasvanut putkimaisesti sisäänpäin ja työntyy syvälle ihoon – aina alla olevaan luuhun asti, kun on kyse primäärihöyhenen tupesta. Tämä erikoistuneesta elävästä ihosta koostuva putki valmistaa höyhenen sisällään putken pohjalla olevasta kasvukerroksesta. Matelijan suomuilla ei todellakaan ole mitään tekemistä höyhentuppien kanssa. Kaikki suomut voidaan riisua niin kuin pussilakana peiton ympäriltä, samaan tyyliin kuin käärme luo nahkansa, koska suomut ovat vain orvaskeden poimuja, kun taas jokaisen höyhenen täytyy tulla ulos tupestaan syvältä ihon sisältä.

Aivan niin. Viereisellä sivulla olevassa luettelossa on 18 merkittävää yhtäläisyyttä höyhenten ja karvojen välillä. Evoluutioon uskovat voisivat niin halutessaan kehitellä tästä teorian, jonka mukaan höyhenet kehittyivät karvoista tai päinvastoin. Mutta se ei sopisi siihen kehitysopilliseen uskoon, jonka mukaan nisäkkäät ja linnut kehittyivät matelijoista, toisistaan riippumatta. Hyvin harvat tietävät sen tosiasian, että itse asiassa karvat ovat samankaltaisia höyhenten kanssa, eivät suomut.

On olemassa kaksi teoriaa, joita kumpaakaan ei tietenkään voi testata. Ensimmäisen teorian (arboreal theory) kannattajien mukaan linnut elivät aluksi puissa ja lensivät sitten alas, ja suomujen katsotaan kasvaneen jotenkin pidemmiksi ja pidemmiksi edistämään liitämistä. Toisen teorian (cursorial theory) kannattajat olettavat, että linnut elivät maanpinnalla ja tarmokkaan hyppelyn ja kaiken sellaisen jälkeen onnistuivat lopulta lentämään ylös.

Molempien teorioiden kannattajat ovat ehdottoman varmoja, että toinen osapuoli on ehdottoman väärässä. Evoluutioon uskova John Ostrom arvelee, että höyhenet kehittyivät dinosaurusten eturaajojen suurista suomuista ja näitä pitkiä höyheniä käytettiin hyönteisten kiinniottamiseen! Koska höyhenet ovat huomattavan kevytrakenteisia, en voi kuvitella niille huonompaa käyttöä kuin vastakkain läimäyttely hyönteisten pyydystämiseksi. Höyhenet ovat rakenteeltaan uskomattoman monimutkaisia käytettäväksi vain tähän tarkoitukseen, ja hyönteisetkin lennähtäisivät niiden välistä tiehensä. Joka tapauksessa linnut eivät pystyisi läimäyttelemään siipiään vastakkain – niillä ei ole siihen sopivia olkapäitä.

Ei pienintäkään – ja molempien teorioiden kannattajat osoittavat asian olevan näin kumotessaan vastakkaisen teorian. Ei ole esimerkkejä elävien eikä fossiilisten eliöiden suomuista, jotka vähääkään muistuttaisivat höyheniä. Archaeopteryxilla on täydelliset höyhenet kuten nykylinnuillakin.

Teoria lentämisen evoluutiosta ei kerro linnuista, vaan se on teoria, joka joutaa ”haaskalinnuille”.