Genetiikka ei ole evoluution ystävä
Korkeasti koulutettu biologi kertoo miten asiat ovat
Lane Lester
Suomentanut: Erkki Jokisalo
Avustajina: Sari Jokisalo, Teemu Laaksonen, Marika Tainio
Alkuperäisjulkaisu: Creation 20(2):20–22,
March 1998
Genetiikka (perinnöllisyystiede) ja evoluutio ovat olleet vihollisia alusta alkaen.
Genetiikan isä Gregor Mendel ja modernin evoluution isä Charles Darwin olivat aikalaisia.
Samaan aikaan kun Darwin väitti eliöiden voivan muuttua toisenlaisiksi eliöiksi,
Mendel osoitti jopa yksilöllisten ominaisuuksien pysyvän muuttumattomina. Kun Darwinin
ideat perinnöllisyydestä perustuivat virheellisiin ja testaamattomiin ideoihin,
Mendelin johtopäätökset perustuivat tarkkoihin kokeisiin. Evoluutiotarun säilyttäminen
on ollut mahdollista vain sivuuttamalla modernin genetiikan johtopäätökset.
Kehittääksemme uutta biologiaa, joka perustuu ennemminkin luomiseen kuin evoluutioon,
tarvitsemme joitain todisteita genetiikan puolelta. Luokittelemme todisteet neljään
muuntelua aiheuttavaan tekijään: ympäristö, rekombinaatio, mutaatio ja luominen.
Ympäristö
Ympäristön aiheuttamaan muunteluun kuuluvat kaikki ne ulkoiset asiat, jotka vaikuttavat
eliöön sen elämän aikana. Esimerkiksi jollakin henkilöllä voi olla tummempi iho,
koska hän on ollut paljon auringossa. Tai toisella voi olla isommat lihakset, koska
hän harjoittaa niitä enemmän. Tällaisella ympäristön aiheuttamalla muuntelulla ei
yleensä ole merkitystä elämän historiaan, koska muutokset häviävät henkilön kuollessa;
ne eivät siis periydy. 1800–luvun puolivälissä jotkut tiedemiehet uskoivat,
että ympäristön aiheuttama muuntelu voisi periytyä. Myös Charles Darwin hyväksyi
tämän virhepäätelmän, ja epäilemättä se sai hänet uskomaan helpommin, että eliö
voisi muuttua toiseksi eliöksi. Hänen mielestään kirahvin pitkä kaula oli osittain
selitettävissä kaulan lisääntyneen käytön aiheuttamista periytyneistä muutoksista.1
Darwin ajatteli, että ravinnon ollessa vähissä kirahvit kurottelivat korkeammalla
oleviin lehtiin. Tämä venytti niiden kaulaa ja näin pitempi kaula periytyi jälkeläisille.
Rekombinaatio
Rekombinaatiossa vanhempien perintötekijät (geenit) sekoittuvat toisiinsa. Tästä
johtuu, että lapset muistuttavat paljon vanhempiaan, mutta eivät kuitenkaan ole
täysin samanlaisia. Gregor Mendel selvitti rekombinaation periaatteet ja tälle perustalle
perinnöllisyystiede syntyi. Mendel osoitti, että vaikka tietyt ominaisuudet saattoivat
olla “piilossa” sukupolven ajan, niitä ei yleensä menetetty. Vastaavasti,
kun uusi ominaisuus ilmaantui, sen aiheuttavat geneettiset tekijät olivatkin olleet
koko ajan olemassa. Rekombinaation ansiosta luoduilla lajeilla (engl. kind) on muuntelukykyä,
joka tosin tapahtuu tietyissä rajoissa. Se on rajoitettua, koska käytännössä kaikki
muuntelu johtuu jo olemassa olevien perintötekijöiden järjestäytymisestä uusiksi
yhdistelmiksi.
Esimerkiksi 1800–luvulla kasvinviljelijät pyrkivät lisäämään sokerijuurikkaan
sokeripitoisuutta ja onnistuivatkin siinä. Noin 75 vuoden jalostustoiminnalla saatiin
lisättyä sokeripitoisuus 6 %:sta 17 %:iin. Sokeripitoisuuden kasvu pysähtyi kuitenkin
tähän eikä jalostamalla saatu enää lisättyä sokeripitoisuutta. Miksi? Koska kaikki
sokerituotantoa edistävät perintötekijät oli jo saatu kerättyä tähän lajikkeeseen,
ei sokeripitoisuuden lisääminen ollut enää mahdollista.
Darwin tarkkaili Galapagossaarilla muiden eliöiden ohella peippoja. Tässä linturyhmässä
voimme nähdä monimuotoista muuntelua ulkonäköpiirteissä ja elämäntavoissa. Mielestäni
Darwin antoi erittäin hyvän selityksen sille, miten peipoista tuli sellaisia kuin
ne ovat. Muutama yksilö on luultavasti lentänyt tuulen mukana Galapagossaarille
Etelä–Amerikan mantereelta, ja nykyään elävät peipot ovat näiden yksilöiden
jälkeläisiä. Kun Darwinin mielestä peipot olivat esimerkki evoluutiosta, me ymmärrämme,
että rekombinaatiota oli tapahtunut vain yhden luodun lajin puitteissa. Ensimmäisillä
peipoilla oli riittävästi geneettistä muuntelukykyä, ja tämä selittää nykyisten
peippojen monimuotoisuuden.2
Mutaatio
Ajatellaanpa kolmatta muuntelun aiheuttajaa, mutaatiota. Mutaatiot ovat virheitä
perintötekijöiden kopiointiprosessissa. Jokaisella elävällä solulla on monimutkainen
molekyylikoneisto, joka on suunniteltu kopioimaan tarkasti DNA:ta, geenitiedon sisältävää
molekyyliä. Mutta kuten muissakin kopiointiprosesseissa, myös tässä tapahtuu virheitä,
tosin ei kovin usein. Yhdessä 10 000 – 100 000 kopiosta on virheellinen geeni.
Solulla on koneisto, joka korjaa näitä virheitä, mutta joitakin mutaatioita pääsee
silti järjestelmän läpi. Millaisia muutoksia mutaatiot aiheuttavat? Joillakin mutaatioilla
ei ole mitään vaikutusta tai vaikutus on niin vähäinen, ettei sillä ole käytännön
merkitystä eliöön. Monilla mutaatioilla on kuitenkin selvästi merkitystä.
Kuva. Syntiinlangenneessa maailmassa tämän tiikerin kaltaiset petoeläimet saattavat
hidastaa saaliseläintensä geneettistä rappeutumista. Ne saavat saaliikseen helpommin
“heikkoja” eläimiä ja karsivat siten mutaatioita.
Kun ajatellaan luomismallia, minkälaisia vaikutuksia olettaisimme sattumanvaraisten
mutaatioiden eli geenivirheiden aiheuttavan? Olettaisimme kaikkien merkityksellisten
mutaatioiden olevan haitallisia ja vaikeuttavan eliön menestymistä. Juuri näin asiat
ovatkin. Otetaan aiheesta muutama esimerkki.
Perinnöllisyystutkijat alkoivat kasvattaa banaanikärpäsiä (Drosophila melanogaster)
1900–luvun alussa. Ensimmäinen mutaatio havaittiin vuonna 1910, jonka jälkeen
on havaittu noin 3000 mutaatiota.3 Kaikki mutaatiot ovat harmittomia tai haitallisia.
Yksikään mutaatioista ei ole kehittänyt parempia banaanikärpäsiä – juuri kuten
luomismallin mukaan oletettaisiinkin.
Onko sitten olemassa hyödyllisiä mutaatioita? Kyllä on. Hyödyllinen mutaatio on
yksinkertaisesti sellainen, jonka omistajalla on mutaation takia seuraavina sukupolvina
enemmän jälkeläisiä kuin yksilöllä, jolla ei ole tätä mutaatiota.
Kuva: Ken Ham
"Sulattoman kukon"-mutaatiossa ei muodostu höyheniä. Tietyissä harvinaisissa
tilanteissa tällaiset mutaatioista johtuvat virheet voivat olla "hyödyllisiä"
(esim. jos kasvattaja haluaa valita tällaisen tyypin, jotta lintuja ei tarvitsisi
kyniä ennen paistamista), vaikkakaan ne eivät koskaan kehitä mitään uutta. Ei ole
olemassa mutaatiota, joka osoittaisi miten höyhen tai mikään muu samankaltainen
olisi saanut alkunsa.
Darwin kiinnitti huomiota Madeiran saarella eläviin siivettömiin kovakuoriaisiin.
Tuulisella saarella siivet voivat olla selvä haitta, koska lentokykyiset eliöt lennähtävät
todennäköisemmin mereen. Mutaatio, joka aiheuttaa lentokyvyn menetyksen voi olla
siis hyödyllinen. Sokea luolakala on samantyyppinen esimerkki. Silmät ovat melko
herkät vaurioille. Eliö, joka elää pilkkopimeässä, hyötyisi mutaatiosta, joka korvaisi
silmän arvenkaltaisella kudoksella ja näin vähentäisi silmien vaurioitumisalttiutta.
Valoisissa olosuhteissa silmien puuttuminen olisi hirveä vamma, mutta pimeässä luolassa
siitä ei ole haittaa. Samalla kun nämä mutaatiot aiheuttavat merkityksellisen ja
hyödyllisen muutoksen, on tärkeää huomioida, että kyse on aina informaation menettämisestä,
ei sen kehittymisestä. Koskaan ei havaita mitään päinvastaista, nimittäin siipien
tai silmien kehittymistä eliölle, jolla ei ole koskaan ollut niihin tarvittavaa
informaatiota.
Luonnonvalinta on selvä tosiasia, ja tietyt yksilöt menestyvät ja niillä on enemmän
jälkeläisiä seuraavien sukupolvien aikana kuin toisilla. Suosittu esimerkki luonnonvalinnasta
on Englannin koivumittari (Biston betularia). Tätä koivumittaria on esiintynyt
aina kahdessa muodossa: mustana ja täplikkäänä. Teollistumista edeltävä aikakautena
Englannissa monet puunrungot olivat vaaleita. Tämä tarjosi suojavärin täplikkäälle
muodolle ja linnut saalistivat enemmän mustia koivumittareita. Koivumittarikokoelmat
sisälsivät tuohon aikaan enemmän täplikkäitä koivumittareita. Kun Englanti siirtyi
teollistuneeseen aikakauteen, saasteet tummensivat puunrungot. Näin mustilla koivumittareilla
oli suojaväri ja vastaavasti täplikkäät yksilöt oli nyt helpompi huomata. Piakkoin
mustia koivumittareita oli enemmän kuin täplikkäitä.
Kun populaatiot joutuvat kohtaamaan ympäristömuutoksia, kuten yllä olevassa esimerkissämme,
tai kun populaatiot siirtyvät uudelle alueelle, luonnonvalinta suosii sellaisia
ominaisuuksien yhdistelmiä, joilla eliö menestyy parhaiten uudessa ympäristössään.
Tämä voidaan ajatella luonnonvalinnan positiiviseksi tehtäväksi. Luonnonvalinnan
negatiivinen tehtävä on tuhota tai minimoida haitallisia mutaatioita, kun niitä
ilmenee.
Luominen
Kolme ensimmäistä muuntelua aiheuttavaa tekijää ovat riittämättömiä selittämään
nykyään maapallolla olevaa elämän monimuotoisuutta. Olennainen osa luomismallia
on, että alussa jokaiselle luodulle lajille annettiin runsas geneettinen muuntelukyky.
Näin on selitettävissä mahdollinen hevosten, aasien ja seeprojen alkuperä samasta
luodusta lajista, samoin kuin leijonien, tiikerien ja leopardien alkuperä samasta
luodusta lajista tai 118 lemmikkikoiramuodon, sakaalien, susien ja kojoottien alkuperä
samasta luodusta lajista. Kaikki luodut lajit noudattivat Luojan käskyä olla hedelmällisiä
ja lisääntyä. Näin sattumanvaraiset rekombinaatioprosessit ja enemmän tarkoituksenmukaiset
luonnonvalintaprosessit synnyttivät luotujen lajien valtavan monimuotoisuuden, joka
on nykyäänkin nähtävillä.
Lähdeluettelo
- Charles Darwin, The Origin of Species, 6th Edition, John Murray, London 1902, p.
278. Darwin ajatteli luonnonvalinnan toimivan tässä ja muissa muuntelun aiheuttajissa,
ja olevan tärkeä tekijä kirahvin kaulan evoluutiossa. Monet eivät kuitenkaan tiedä,
että hän ajatteli myös hankittujen ominaisuuksien periytyvän.
- Galapagossaarien eri peippolajien (engl. species) on havaittu toisinaan risteytyvän
keskenään. Tämä todistaa selvästi niiden kuuluvan samaan luotuun lajiin (engl. kind).
- Dan L. Lindsley and E.H. Grell, Genetic Variations of Drosophila melanogaster, Carnegie
Institution of Washington, Publication No. 627, 1967.
|
