fossiili

Linnunpoikanen 127 miljoonan vuoden takaa voi olla avain evoluutioon

Ti, 03/06/2018 - 17:20 Markus Hotakainen

Jo kauan sitten sukupuuttoon kuollut Enantiornithes-niminen esihistoriallinen lintujen alaluokka eleli maapallolla mesotsooisella maailmankaudella eli 250–65 miljoonaa vuotta sitten. Linnunpoikanen oli siis "hirmuliskojen" aikalainen ja se saattaakin olla avain lintujen kehittymiseen dinosaurusten rinnalla.

Espanjasta löytyneellä pikkulinnulla oli mittaa viisi senttiä ja painoa noin 80 grammaa. Se on pienimpiä mesotsooisen maailmankauden siivekkäitä, joista on löytynyt fossiileja. Näytteenä se on erinomainen, sillä linnusta on säilynyt melkein täydellinen luuranko.

Surullista kyllä, lintu oli muinoin kuollut melkein heti syntymänsä jälkeen. Siinä vaiheessa luusto on vielä kehittymässä, joten tieteen kannalta löytö on lottovoitto. Fossiilin avulla on mahdollista tutkia poikkeuksellisen tarkasti paitsi luurangon rakennetta myös muita silloisten lintujen ominaisuuksia.

Luustosta voidaan esimerkiksi päätellä, osasiko lintu jo lentää ja tuliko se toimeen omillaan vai oliko sen pysyteltävä emonsa hoivissa.

Evoluution myötä eri lintulajeille on kehittynyt hyvin erilaisia kasvu- ja kehitystapoja. Tutkimalla näin varhaisen linnun luustoa ja sen antamia viitteitä muista ominaisuuksista saadaan tietoa siitä, mistä kaikki alkoi. Tai ainakin millaisia linnut olivat kehityksensä hyvin aikaisissa vaiheissa – sekä ikänsä että evoluutionsa kannalta.

Fossiilin pienen koon takia sen kuvantamiseen jouduttiin käyttämään synkrotronisäteilyä. Näin päästiin tarkastelemaan luiden mikrorakennetta hyvin yksityiskohtaisesti. Esimerkiksi linnunpoikasen rintalastan todettiin olleen vielä suurimmaksi osaksi rustoa. Jos lintu olisi pystynyt lentämään, sen olisi pitänyt olla jo lujaa luuta.

Samasta lintujen alaluokasta tunnetaan muutamia muitakin fossiileja. Kun niitä vertailtiin tuoreimpaan löytöön, kävi ilmi, että jo evoluution ensiaskelet olivat saaneet aikaan merkittäviä eroavaisuuksia eri lajien kehityksessä.

"Uusi löytö ja vastaavat muualta maailmasta tehdyt tarjoavat meille vilauksen dinosaurusten aikana eläneiden muinaisten lintujen maailmasta. On hämmästyttävää huomata, kuinka monet nykyisin elävillä linnuilla esiintyvät piirteet olivat kehittyneet jo yli 100 miljoonaa vuotta sitten", toteaa tutkimukseen osallistunut Luis Chiappe.

Pikkutirpasta kerrottiin Manchesterin yliopiston uutissivuilla ja Fabien Knollin johdolla tehty tutkimus on ilmestynyt Nature Communications -tiedejulkaisussa.

Piirros: Raúl Martín / Kuva: Dr. Fabien Knoll

Maailman vanhimpia kiviä ja fossiileja etsimässä

Pe, 02/02/2018 - 18:04 Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi

Ovatko planeetan vanhimmat fossiilit Grönlannissa? Ja löytyvätkö vanhimmat kivet Australiasta vai Kanadasta? Kukaan ei itse asiassa tiedä, toistuvista ennätyksiä julistavia huolimatta. Avataanpa asiaa hieman, miksi on vaikeaa saada selville kuinka vanha kivi on.

Pudasjärven perukoilta löytyy kallio, jonka kivi tunnetaan Siuruan gneissinä. Mitäänsanomattoman näköinen kivi on Fennoskandian ja koko EU:n alueen vanhinta. Sen iäksi on määritetty 3,5 miljardia vuotta. Joukosta löytyy myös yksittäisiä mineraalikiteitä, joiden ikä on yli 200 miljoonaa vuotta vielä vanhempi.

Miljardien vuosien iät ovat vaikeita (mahdottomia?) hahmottaa. Aikakoneella täytyisi matkustaa yli 50 kertaa pidemmälle kuin dinosaurusten ajan loppuun, jotta pääsisi Siuruan gneissin syntymäaikoihin. Ja ne dinosauruksetkin elivät jo ihan käsittämättömän kauan aikaa sitten.

Vanhempiakin kiviä toki maailmasta löytyy. Heti EU:n naapurista, Ukrainan kilveltä, löytyy hitusen iäkkäämpää, noin 3,8 miljardin vuoden ikäistä kiviainesta. Australian ja Kanadan kallioperästä taas löytyy paikkoja, joiden mineraaleista on mitattu yli 4 miljardin ikiä. Tuollaiset lähestyvät jo planeetan syntyaikoja.

Otsikkokuvaa klikkaamalla näet muutamille maailman vanhimmille määritetyt ikähaitarit. Tummanruskea tarkoittaa itse kiviä, vaaleampi niistä löytyviä mineraaleja. Asioilla on merkittävä ero.

Yli 4 mrd vuoden ikäisiä kiviä Kanadasta: Acasta (vas.), Nuvvuagittuq (oik.).

Kukaan ei kuitenkaan pysty täysin varmasti sanomaan, mistä ne kaikkein vanhimmat kalliot nykyään tarkalleen löytyvät. Yhdelle rakenteelle määritetyt ikäarviot kun saattavat heitellä useilla sadoilla miljoonilla vuosilla.

Vanhimmat elämän jäljet - fossiilit - saattavat olla vieläkin vaikeampia löydettäviä. Niissä kun kyse on "pelkän" iänmäärityksen lisäksi myös rakenteen tulkinnasta. Kädenvääntöä käydään etenkin vanhimmista ja epämääräisimmistä kohteista.

Quebecistä Nuvvuagittuqin alueelta löytyy lähes 4,3 miljardia vuotta vanhoja muodostumia, jotka saattavat olla bakteerien tuotteita. Australian Jack Hillsiltä löytyy aivan yhtä tulkinnanvaraisia, 4,1 miljardin vuoden ikäisiä, kenties joidenkin eliöiden tuottamia kemiallisia markkereita. Kumpikin tarjoaa tilaa tulkinnalle: kenen mukaan kivettynyt piirre on eliöiden ja kenen mukaan elottoman luonnon tekele.

Vanhimmat varmat elämän merkit – Australiasta löytyneet selvät eliöiden fossiilit – ovat noin 3,5 miljardia vuotta vanhoja. Jo silloin elämä oli selvästi varsin monimuotoista. (Suomen vanhimmat fossiilit taas ovat vaivaiset 2,1–2,0 miljardia vuotta nuoria. Ne olivat bakteereita, jotka rakentelivat aikoinaan Tervolassa stromatoliitteja.)

Mediassa hehkutettuihin ikäennätyksiin kannattaa suhtautua aina skeptisen varovaisesti. Epäselvyyksissä ei kuitenkaan ole (ainakaan aina) kyse mistään huonosta työstä. Syynä ikäheittoihin on usein tutkittavien aineiden yllättävän monimutkainen käytös. Vaikka virheitä ei olisi tullut analyysissä, saattavat oletukset olla poskellaan.

Miksi iänmääritys on niin vaikeaa?

Kivet koostuvat mineraaleista, jotka ovat yleensä jonkinlaisia säännöllisiä, toistuvia kiteisiä rakenteita. Niiden koostumus riippuu lähtöaineesta eli sulan magmansopan alkuaineista ja yhdisteistä. Siihen vaikuttaa myös sopan kokeman sekoituksen määrä, valmistuslämpötila ja jäähtymisen nopeus.

Aika ajoin vanhat kivet sulavat, jolloin aineet sekoittuvat. Ne nousevat pintaan, jäähtyvät ja kiteytyvät uudelleen, yleensä erilaisiin kokonaisuuksiin kuin aiemmin. Prosessi jatkuu syklinä niin kauan kuin mannerlaatat jaksavat puskea toisiaan vasten ja sedimentit painavat vanhempia kiviä alleen.

Kivet ovat tavallaan kuin monimutkaisia ruokia tai leivonnaisia. Erona on, etteivät kivireseptit mene ikinä vikaan, vaan aina saadaan aikaan jotain siihen tilanteeseen sopivaa murkinaa. Erilaisia mineraaleja tunnetaan reippaasti yli 5000, ja lisää löytyy koko ajan.

Kiven ikämääritykset tehdään useimmiten radioaktiiviseen hajoamiseen perustuvan alkuaine- tai isotooppikoostumuksen perusteella. Ajoitusmenetelmiä on lukuisia, esim. K–Ar, 40Ar/39Ar, Rb-Sr, U–Pb, U-Th, yms vertailut. Kohdeaineiksi sopivat etenkin vanhoissa materiaaleissa zirkonit, erityisen kestävät mineraalikiteet, joissa on paljon radioaktiivista thoriumia ja uraania.

Hommassa täytyy kuitenkin olla tarkkana. Sulaminen ei läheskään aina ole ollut täydellistä, jolloin osa kiteistä säilyy muuttumattomina. Uudessa kivessä voi siis olla mukana vanhojakin kiteitä, ikään kuin karstaa "edelliseltä kierrokselta". Ja sen analysointi kertoo kyseisen kiteen eikä sen ympärille muodostuneen kiven historiasta.

Pahaksi onneksi vanhimmat kivet ovat lisäksi lähes poikkeuksetta metamorfisia. Ne ovat poimuttuneet, muokkaantuneet ja muuttuneet maankuoressa moneen kertaan, mutta eivät ole merkittävästi sulaneet. Niiden sisältämät mineraalit voivat siksi olla kinkkisiä tulkittavia.

Vaikka sulaminen olisi ollut täydellistäkin, voi lähtömagmakin saattaa olla tavalla tai toisella poikkeuksellista. Esimerkiksi isotooppisuhteet saattavat olla jo lähtökohtaisesti vinksallaan. Näin on saattanut käydä esimerkiksi Maan kaikkein vanhimmiksi määritetyille mineraaleille, 4,4 miljardin vuoden ikäisiksi tulkituille australialaisille zirkoneille. Joidenkin tutkijoiden mielestä mittaustulos ei suinkaan kerro kiteiden iästä yhtään mitään, vaan osoittaa sen sijaan magman ikää, josta zirkonit joskus myöhemmin kiteytyivät.

Täytyy siis tietää mitä mittaa. Ja kuinka.

Kaiken kukkuraksi juuri niiden kaikkein vanhimpien kohtien löytäminen kalliosta voi olla vaikeaa. Geologian perusperiaatteen mukaisesti vanhempi tavara hautautuu nuorempien alle. Tämä tarkoittaa, että mitä syvemmälle kairataan sitä vanhempiin kiviin päästään (periaatteessa) käsiksi. Lisäksi syvällä kalliossa (kuten myös pintakivissä) on aina kyse hieman tuurista: jos sattuu valitsemaan näytteensä tästä eikä tuolta vähän matkan päästä, ero saattaa olla valtava.

PS. Primitiivisistä meteoriiteista on toki löydetty jonkin verran Maatakin vanhempia mineraaleja. Tämän hetken ennätyksenhaltija taitaa olla vasta vuonna 2000 Maan kivien joukkoon pudonnut Tagish Lake -meteoriitti. Joillain sen mineraaleilla on ikää 4,56 miljardia vuotta.

Pävitys 3.2. klo 13.30: Tarkennettu muutamaa kiviä ja mineraaleja käsittelevää virkettä.

Lähteet: GTK (tiedote 2003), O'Neil & kumpp. (Science 2008), Rumble & kumpp. (G3 2013), Mojzis & kumpp. (Nature 2001), Hartmann (Phil.Trans.R.Soc. 2014), Valley & kumpp. (Nat.Geos. 2014), Bell & kumpp. (PNAS 2015), Tashiro & kumpp. (Nature 2017), Schopf & kumpp. (PNAS 2018)

Otsikkokuva: NASA / FUSE / JPL-Caltech / Lynette Cook / T. Pyle (SSC) / Simone Marchi/ Paul Harrison / Jarmo Korteniemi
Kivikuva: PedroAlexandraDe

Ihme ja kumma: Tämä oli kaikista pienin dinosaurus

To, 01/05/2017 - 16:38 Jari Mäkinen
Compsognathus

Tiedetuubi tuo esille joka päivä kummallisuuden, ja tänään on vuorossa kaikista pienin löydetty dinosaurus, Compsognathus. Se oli kooltaan vain ison kanan kokoinen, mutta ulkonäöltään kuin isommat dinosaurukset.

Compsognathuksen fossiileja on löytynyt vain kaksi kappaletta, yksi Saksasta 1850-luvulla ja toinen Ranskasta vuonna 1971. Näistä on pystytty päättelemään millaisesta eläimestä oikein oli kyse: nämä dinot olivat vain noin 60–70 cm pitkiä ja niiden massa oli ainoastaan pari kolme kiloa.




Juttu jatkuu mainoksen jälkeen


Pikkudino eli jurakaudella 155–145 miljoonaa vuotta sitten ja pienestä koostaan huolimatta se oli oikea hirmulisko, joskin se saalisti ravinnokseen vain kokoaan pienempiä liskoja ja suurikokoisia hyönteisiä.

Todennäköisesti Compsognathus oli nopea ja ketterä juoksija, joten se pystyi spurttaamaan nopeasti saaliinsa perään – ja myös pinkomaan karkuun saalistajiaan.

Laji oli siitä erikoinen, että vain sillä oli eturaajoissaan vain kaksi kynnellistä sormea.

Compsognathus on ollut mukana luonnollisesti myös Jurassic Park -elokuvissa. Näistä esiintymisistä ja Compsognathuksista enemmänkin kerrotaan enemmän täällä: jurassicpark.wikia.com/wiki/Compsognathus.

Löytynyt: superkiinnostava jurakautinen salamanteri

To, 05/05/2016 - 17:25 Toimitus


Veijarin nimi on Qinglongtriton gangouensis ja sellaisen luuranko on sailynyt hämmästyttävän hyvin Kiinasta löydetyissä, vain hieman Brontosauruksia vanhemmissa kivissä. Se on ollut salamanteri, jotka ovat olleet pienten dinosaurusten ja erilaisten lintujen tapaan vähemmän kuuluisia, mutta hyvin kiinnostavia eläimiä jurakaudella.


Tarkalleen ottaen tämä yhden aukon evoluutiosta olevassa kuvassamme täyttävä sisilisko on useampi sellainen, 46 lähes täydellistä luurankoa, jotka löydettiin Kiinasta, Pekingiä ympäröivästä Hebein maakunnassa olevasta, myöhäiseltä jurakaudelta (n. 150 – 160 miljoonaa vuotta sitten) olevasta Tiaojishanin muodostemasta. Alueelta on löytynyt aikaisemminkin paljon erilaisia jurakautisten eläinten jäännöksiä, joten ammoin tuo osa maapalloa on kuhissut elämää – tai siellä vain merkit elämästä ovat säinyneet hyvin.

Joka tapauksessa nämä Qinglongtriton gangouensis -luurangot ovat kiinnostavia siksi, että löytöjen joukossa on paljon eri ikäisiä eläimiä, ja niiden avulla voidaan seurata hyvin sitä, miten ne ovat kehittyneet elämänsä kuluessa. Ne näyttävät mm. säilyttäneen axolotlien tapaan useita lapsuuden ja nuoruusajan piirteitään myös aikuisina ollessaan. Tällaisia ovat esimerkiksi selvästi ulkonevat kidukset.

qinglongtriton

Jos Qinglongtriton​ kävelisi tänään vastaan, sitä pidettäisiin varmastikin salamanterina, eli vesiliskona, joka näyttää hieman kuin suurelta sisiliskolta. Suurimmat luurangoista ovat kuuluneet arviolta 27 cm pitkille eläimille.

Eläinten kehityshistoriassa Qinglongtritonit ovat ensimmäisiä vesiliskoja, mutta niissä on piireitä sekä vanhemmista että nuoremmista liskoista. Ne ovat siis samalla vähän kuin kehittyneitä vesiliskoja, kuten koirasalamanterit, mutta ovat myös kuin primitiivisemmät vesiliskot, kuten mm. Yhdysvalloissa, Kiinassa ja Japanissa edelleen esiintyvät jättisalamanterit.

Löydöstä kerrottiin uusimmassa PLOS ONE -julkaisussa, mistä ovat myös jutun kuvat.

Lataa ja tulosta fossiileita – vaikkapa koko Nalendin ihminen!

To, 02/18/2016 - 00:27 Jari Mäkinen
Homo Nalendi


Päivän kuvassa on tänään Nalendin ihmisen käsi ja jalkaterä. Kyseessä on Etelä-Afrikasta löytynyt ihmisen edeltäjä, joka on yksi lukuisista uudessa 3D-malliarkistossa olevista fossiileista. Voit ladata koneellesi arkistosta fossiileiden tarkkoja 3D-malleja ja tulostaa niitä opiksi, iloksi tai ihan vain huvin vuoksi!


Päivän kuvaMorpho Source on varsinainen aarreaitta fossiilien ja 3D-tulostamisen ystäville! Duke-yliopisto ja Yhdysvaltain kansallinen tiedesäätiö ovat koonneet tälle sivustolle hurjan määrän tarkasti skannattuja fossiileita ja kehottavat yleisöä tarjoamaan lisää vastaavia tiedostoja.

Sivuston tuorein kokonaisuus on kuvassa oleva Nalendin ihminen, jonka kaikki kohtalaisen kookkaat luut ovat nyt ladattavissa. Kaikkiaan vuonna 2013 löytyneistä lajin 15 yksilöstä saatiin talteen ja tutkittavaksi 737 luuta, joista suurin osa oli pieniä ja tulostamisen kannalta hankalia. Niinpä arkistossa on 89 tiedostoa, joista voi tulostaa käytännössä kokonaisen, tarkasti alkuperäisen kokoisen ja näköisen Homo Nalendin.

Yksi näistä luista on alla oleva U.W. 101-346 eli vasemmanpuoleinen ohimoluu. 

Tuloste ei luonnollisestikaan ole yhtä luisen ja vanhan näköinen kuin alkuperäinen luu, mutta se on yksityiskohdissaan hämmentävän tarkka: voit tuntea sormissasi vuosituhansien juoksun ja ammoisen edeltäjämme kallonmuodot...

Siis: printteri lämpenemään ja mars lataamaan Morpho Sourcesta fossiileja!

Jännittävä fossiilin fossiili löytynyt

To, 12/17/2015 - 10:07 Jari Mäkinen
Kiinalainen liitukautinen fossiili. Kuva: Chang Huali, Henan Geological Museum, Zhengzhou, Kiina

Helsingin yliopiston hyönteistutkijoiden tunnistama hyönteisfossiili on paljastunut poikkeuksellisen kiinnostavaksi. Se on 80 miljoonaa vuotta aiemmin tunnettuja vanhempi ja kertoo jännää historiaa: sen vihollinen oli lentävä dinosaurus.

Kiinan Liaoningin maakunnasta löydettiin 125 miljoonaa vuotta vanha, aiemmin tuntematon kuoriaistoukka, jolle annettiin sitä tutkineiden suomalaisten, australialaisten ja kiinalaisten tutkijoiden yhteisvoimin nimi Paleoxenus sinensis.

Lajista tekee erityisen kiinnostavan se, että sitä tavataan elävänä fossiilina nykyisin Kaliforniassa Yhdysvalloissa: Paleoxenus dohrnii -sepikkäkuoriainen elää vain Etelä-Kalifornian vuoristossa ja on hyvin harvinainen. 

Liitukautisen maailman ekosysteemistä ei ole saatu yhtä kattavasti tietoa mistään muualta maailmasta kuin Kiinasta, Yixian alueelta, josta on löydetty myös hyvin säilyneitä muinaisten lintujen ja dinosaurusten sulkia.

"Löytö on tässäkin mittakaavassa poikkeuksellinen", sanoo professori Jyrki Muona Luonnontieteellisestä keskusmuseosta Luomuksesta.

"Loistavasti säilynyt puukuoriaisen toukka osoittaa Kiinan liitukautisten Yixian-kerrostumien sisältävän täysin odottamattomasti fossiileja, joiden rakenne oli alun perin hyvin pehmeä ja hauras."

Lajikehityksen mukaisesti sisarlajeilla on yhteinen esi-isä, josta myöhemmät lajit ovat eriytyneet omiksi lajeikseen. 

Sepikät ovat lyhytikäisiä, pitkulaisia kovakuoriaisia, jotka ovat varsin taitavia lentäjiä. Ne voivat kääntyä selälleen jouduttuaan tai hypätä tiehensä erityisen ponnistusmekanismin avulla. Aikuisina sepikät ovat tyypillisesti 3 – 10 mm pituisia, tosin urokset ovat yleensä olennaisesti naaraita pienempiä.

Löydetty 34 millimetrin mittainen fossiilitoukka muuttaa käsitystämme myös kaikkien sen tuhansien sisarlajien historiasta, sillä niitäkin on täytynyt esiintyä jo 125 miljoonaa vuotta sitten. Aiemmin vanhimmat sepikkäkuoriaisten fossiililit ovat olleet lähes 80 miljoonaa vuotta nuorempia Itämeren meripihkasta tehtyjä löytöjä.

Kokonaisten hyönteisheimojen kehittymisestä historian kuluessa on esitetty vähän hypoteeseja. Luomuksen tutkijat ovat kuitenkin onnistuneet luomaan sepiköiden heimosta pätevän mallin, jonka ansiosta tutkijat onnistuivat nyt sijoittamaan toukan oikeaan kehityslinjaan. 

Suomalaisten – ennen kaikkean Muonan – maine sepikkätuntijoina on syy siihen, miksi aineisto toimitettiin juuri Helsingin yliopistoon.

Löydön ansiosta saadaan uutta tietoa liitukauden kasvillisuuden ja hyönteisten lisäksi myös muun muassa ilmastosta. Palaeoxenus-suvun ainoa elävä laji esiintyy suppealla alueella Los Angelesin itäpuolella ja sen toukat kehittyvät vain tiettyjen havupuiden ja erityisesti erään seetrin paksussa kuoressa.

Kiinalaisista kerrostumista on löydetty myös seetrien sukulaisia, joten on oletettavaa, että suvun lajien elintavat ovat ulkoisten tuntomerkkien tavoin pysyneet lähes ennallaan 125 miljoonaa vuotta. 

Merkittävin ero lieneekin siinä, että liitukaudella kuoriaisia ahdistelivat lentävät dinosaurukset, nykyään taas meikäläisten närhien siniset sukulaiset.

Kuvat:
Kiinalainen liitukautinen fossiili. (Chang Huali, Henan Geological Museum, Zhengzhou, Kiina)
Eteläkalifornialainen vuoristoendemiitti. (Jyrki Muona / Luomus)

Juttu perustuu Luomuksen lähettämään tiedotteesen.

Löytö Egyptissä: Kahdeksan miljoonaa muumioitunutta koiraa

Ti, 06/23/2015 - 05:00 Jarmo Korteniemi
Valokuva: P. T. Nicholson

Arkeologit ovat löytäneet Egyptistä noin kahdeksan miljoonan koiran muumioituneet jäänteet. Huimassa luvussa on mukana sekä vastasyntyneitä pentuja että täysikasvuisia koiria. Eläinmuumiot löytyivät muinaisen temppelin vieressä olevista katakombeista.

Temppeli oli aikoinaan omistettu sakaalipäiselle kuolemanjumala Anubikselle. Tutkijoiden mukaan löytö kertoo hyvin laajasta ja merkittävästä eläinkultista. Se ylläpiti niin seudun kulttuuria kuin talouttakin.

Katakombit on louhittu muutama vuosisata ennen ajanlaskun alkua.

Löytö julkistettiin Antiquity -tiedejulkaisun kesäkuun numerossa (artikkeli on maksumuurin takana).

Koirien karu kohtalo

Eläimiä ei varsinaisesti uhrattu. Tutkijoiden mukaan ne toimivat pikemminkin hurskaina viestinviejinä jumalille. Lopputulos oli kuitenkin koirien kannalta sama.

Monet koirista muumioitiin vain tuntien tai päivien ikäisinä. Tutkijat eivät kuitenkaan löytäneet pentujen kuolinsyitä. Muiden pienten muumioiden - vaikkapa kissojen - niska oli useimmiten murrettu, mutta koiranpennuissa ei ollut vastaavia merkkejä. Arkelogit päättelivät, ettei pentuja ehkä tapettu suoraan. Voi olla, että ne vain kuolivat kylmään, janoon tai nälkään erossa emoistaan. Riippumatta siitä kuinka pennut sitten heittivätkin henkensä, niitä luultavasti tehtailtiin juuri muumiointitarkoitusta varten.

Osa vanhemmista koirista haudattiin puuarkuissa. Erityisen prameat hautajaismenot saaneiden yksilöiden oletetaan olleen temppelikoiria.

Useimmat löydetyistä muumioista ovat jo pahoin hajonneet, joko ajan hampaan takia tai haudanryöstäjien toimesta. Osa luurangoista on otettu uudiskäyttöön - lannoitteena.

Tutkijat arvioivat alkuperäisen muumioiden määrän (7,8 miljoonaa) laskennallisesti: perimmäiset käytävät ovat yhä noin metrin paksuisten muumiokasojen peitossa. He tunnistivat pieniltä tutkimusaloilta hieman yli 6000 eläintä.

Yllättävä bonusfossiili

Katakombit sijaitsevat Sakkarassa noin 30 kilometriä Kairosta etelään. Niilin rannalla sijaitseva alue toimi tärkeänä hautausseutuna muutaman tuhannen vuoden ajan, Memfisin pääkaupunkiaikoina.

Cardiffin yliopiston arkeologi Paul Nicholsonin johtama ryhmä pääsi tutkimaan koirakatakombeja ensimmäisenä. Vaikka luolat on merkitty jo vuoden 1897 kartalle, kukaan ei ole aiemmin vaivautunut perehtymään kunnolla niiden sisältöön. Nyt tutkijat kartoittivat kuitenkin pienimmätkin mutkat: Kiveen louhittu luolasto koostuu 173 metriä pitkästä pääkäytävästä ja noin viidestäkymmenestä 10 - 80 metrin pituisesta sivukäytävästä. Useat sivukäytävät ovat romahtaneet, joten todellinen muumioiden määrä lienee vielä raportoituakin suurempi.

Sivukäytävän numero kahdeksan katossa tutkijoita odotti vielä lisäyllätys: jonkin suuren otuksen luuranko. Vaikka fossiilin tutkimukset ovat yhä kesken, se kuuluu todennäköisesti jollekin 48 miljoonaa vuotta sitten kuolleelle manaattien ja dugongien sukulaiselle. Fossiili on ensimmäinen Sakkaran muodostumasta löydetty selkärankaisen jäänne.

Katakombit on rakennettu varhaisen eoseenikauden kiviin, jotka muodostuivat aikoinaan matalaan laguuniin kertyneistä sedimenteistä.  On vielä epäselvää, mahtoivatko luolien kaivajat noteerata kattokoristetta, vai kaivettiinko luola vain sattumalta fossiilin läpi.

Valokuva: S. Williams
Kuva: Jacques de Morgan / S. Mills, S. Williams and H. Nouwens / Antiquity Trust

Massaturismia ylläpitänyt eläinkultti?

Tunnistetuista 6000 muumiosta 92 % oli koirien jäänteitä. Pari prosenttia oli sakaaleja ja kettuja, mikä on helppo selittää: Nykyistä eläinlajien kirjoa ei vielä tunnettu, joten muumioitavat eläimet valittiin samantyyppisen ulkomuodon perusteella. Joukossa oli lisäksi myös paljon (5,5 %) kissojen ja muutamia haukkojen muumioita, mikä viittaa muiden jumaluuksien palvontaan. Koirakatakombien lähellä on muitakin luolastoja, joihin on muumioitu monia palvottuja eläimiä, kuten iibis-haikaroita, haukkoja, paviaaneja ja härkiä.

"[Sakkaran] alue on nykyään viehättävä aavikko, jonka hiekasta nousee pyramideja ja muutamia muita monumentteja", Nicholson kuvailee. Hänen mukaansa alue näytti kuitenkin täysin toisenlaiselta muutamia satoja vuosia ennen ajanlaskumme alkua. "Liikenne oli vilkasta, ja alueella oli pysyvä eläinkulttien ylläpitämä yhteisö", professori maalailee.

Sakkarassa sijaitsi tutkijoiden mukaan jos jonkinlaisille jumaluuksille omistettuja temppeleitä ja katakombeja, joiden ympärillä luultavasti sykki vilkas elinkeinoelämä. Pyhiinvaeltajat ja tavalliset ihmiset tarvitsivat paitsi viestinviejiä ja kiitoslahjoja jumalille, myös ruokaa, juomaa ja majapaikkoja. Alueelta löytyikin myös kauppiaita, pappeja, ennustajia ja oppaita. Ja tietysti koirien ja muiden eläinten kasvattajia, joiden tuotteet oli varattu jumalille, katakombeihin muumioitaviksi.

Eläinkultit olivat vuosisatojen ajan suosittuja Egyptissä. Ne näyttävät olleen erityisen egyptiläinen ilmiö, ja tutkijoiden tulkinnan mukaan omaperäinen uskonto luultavasti yhdisti egyptiläisiä, samalla kun maan valloittivat ensin muut kansat vuoron perään valloittivat maan.

Eläinten palvonta hiipui lopulta roomalaisvallan aikana noin ajanlaskumme alun tienoilla. Niihin aikoihin elänyt runoilija Juvenalis kirjoitti satiirissaan: "Volusius, kukapa ei tiedä mitä hirviömäisiä jumalia hullu Egypti palvoo? Yksi seutu ihailee krokotiilia, toiset taas arvostavat käärmeitä hotkivia iibiksiä. [...] Yhdellä alueella palvotaan kissaa, toisella jokikalaa, kolmannella kokonaiset kaupungit pyhittävät koiran."

Lähteet: Juttu perustuu tutkimusartikkeliin sekä Livesciencen juttuihin vuosilta 2011 ja 2015.

Otsikkokuva: 1. Kokonainen koiramuumio katakombin häiritsemättömänä säilyneessä osassa (P. T. Nicholson).
Jutun kuvat: 2. Näkymä koirakatakombin pääkäytävän varrelta (P. T. Nicholson). 3. Koiran jäänteitä katakombissa (S. Williams). 4. Kartta koirakatakombista (Jacques de Morganin kartta vuodelta 1897 erottuu harmaalla; 2010-luvun tarkempi kartoitus / S. Mills, S. Williams and H. Nouwens / Antiquity Trust).
Kuva alla: 5. Anubis johdattamassa kuollutta sydämen punnitukseen (British Museumissa nähtävillä oleva papyruskäärö).

Voisiko lentolisko kantaa ihmistä?

Ke, 06/17/2015 - 21:49 Jarmo Korteniemi
Kuvankaappaus Jurassic World -elokuvatrailerista.

Jurassic Park -elokuvasarjassa tärkeää sivuosaa esittävät lentoliskot. Ne, kuten muutkin leffojen esihistorialliset otukset, käyttäytyvät varsin äkäisesti. Parissa kohtauksessa ne jopa tarttuvat eteensä sattuvaa ihmispoloa hartioista ja kantavat hänet tiehensä kuin suuri kotka jänissaaliinsa. Voisiko tämä pitää paikkansa - siis todellisessa maailmassa? (Olettaen siis, että ihminen törmäisi elävään lentoliskoon...)

Aluksi uusimman elokuvan traileri. Oleellisin osuus alkaa kohdasta 2 min 10 sek:

 

Neljällä jalalla tepastellut fasaani

Elokuvasarjan uusimmassa lentelee paljon ilkeännäköisiä Dimorphodoneja. Ne tosin ovat Hollywood-maailmassa tietysti hieman suurempia kuin todellisessa, noin kolmimetrisiä. Meilläpäin niiden siipien kärkiväli oli puolitoista metriä, keho ehkä metrinen, ja perässä viipotti vielä varsin pitkä pyrstö. Lentotaidoiltaan ne eivät myöskään olleet elokuvassa esitettyjä voimakkaita liitäjiä, vaan ehkäpä vain fasaanin tasoisia, nopeita pyrähtelijöitä. Ne liikkuivat maassa ilmeisen ketterästi neljällä jalalla. Erikoisen hampaistonsa perusteella ne metsästivät lähinnä hyönteisiä ja pikkueläimiä. Vain muutaman kilon painoisina dimorphodonit eivät siis olisi mikään iso uhka ihmisille... siis sen enempää kuin vaikkapa joutsenet. Tai enintään merikotkat.

Liskomaailman albatrossi

Elokuvien suurimpien lentoliskojen - juuri niiden, jotka ihmisiä kuskaavat - sanotaan olevan korkealla luuharjalla varustettuja Pteranodoneja. Kuusimetrinen siipiväli tekee niistä dimorphodonin rinnalla jättiläisiä. Pteranodoneja voi hyvällä syyllä verrata jättiläisalbatrosseihin: Vaikka linnun siipien kärkiväli jääkin vaivaiseen 3,5 metriin, eläinten siipien muoto ja suhteet ovat hyvin samankaltaiset.

Fossiililöydöistä Pteranodonien on päätelty myös viettäneen varsin albatrossimaista elämää: Ne liitelivät meren yllä, söivät kalaa ja muita veden otuksia, ja, mitä todennäköisimmin, pystyivät aivan hyvin nousemaan lentoon vedestäkin. Aiemmin niiden oletettiin kalastaneen työntämällä nokkansa veteen matalassa liidossa, mutta nykytiedon mukaan tämä kuitenkin jarruttaisi noin ison lentäjän menoa aivan liikaa. Liskot kalastelivat varmaankin hyvin lintumaisesti: uimalla tai syöksymällä veteen suoraan lennosta, siivet supussa. Eläinten nimi muuten tarkoittaa hampaatonta, mitä ei leffassa tietystikään noteerata.

Pteranodonit olivat lentopinta-alaansa nähden paljon lintuja keveämpirakenteisia: Ne painoivat vain noin 30 kiloa. Isotrappi, massiivisin nykyään elävä lentävä lintu, yltää lähes samaan, 22-kiloiseksi. Tuollainen otus ei jaksaisi aikuista ihmistä nostaa, vaikka olisi millaiset siivet.

 

Suurten lentoliskojen kokovertailu.

 

Ne oikeat ilmojen jättiläiset

Mutta miten olisi suurimman ikinä lentäneen eläimen laita? Quetzalcoatlusin siipien kärkiväli huitelli 10 - 11 metrin tienoilla, ja eläimen painon oletetaan olleen jotain 100 ja 250 kilon välillä. (Kokonsa puolesta se itse asiassa sopinee kaikkein parhaiten Jurassic Park -sarjassa nähdyksi ihmisiä räsynukkeina heitteleväksi lentoliskoksi, vaikka elokuvassa puhutaankin Pteranodoneista.)

Eläinten elintavoista ei tiedetä paljoakaan, mutta kaikki fossiilit on löydetty sisämaasta, kaukana merenrannoista. Niidenkään nokissa ei ole hampaita, eikä nokan muoto muistuta kalastamalla tai suurten eläinten raadonsyönnillä elantonsa saavien lintujen nokkia. Todennäköisintä on, että Quetzalcoatlusit metsästivät lähinnä pikkueläimiä (ja koosta päätellen vähän suurempiakin), nykyisten haikaroiden tapaan.

Vieläkin suuremman lentoliskon olemassaolosta on jotain todisteita. Kallo, jonka aiempi omistaja nimettiin Hatzegopteryxiksi, on hieman suurempi kuin Quetzalcoatlusilla, mutta muuta luurankoa ei ole löydetty. Joidenkin tutkijoiden mukaan kyse on samasta lajista. Yhden jäänteet vain sattuivat "ylikasvamaan" ja epämuodostumaan fossilisoitumisen aikana.

Entä se ihmisten kuskaaminen?

Lentoliskojen raskassarjalaiset olivat itse ihmisen painoisia, jos eivät suurempiakin. Jo niiden oma massa oli kuitenkin niin suuri, että nykytiedon valossa niiden ei uskota pystyneen pitämään edes omaa kehoaan pitkään ilmassa pelkällä räpyttelyllä. Luultavimmin ne pitäytyivät lähtöpyrähdyksen jälkeen liitämisessä, hyväksikäyttäen nousevia ilmavirtauksia. Raskaan lastin kantaminen olisi ollut vaikeaa, lentoonlähtömassan tuplaus varmaankin mahdotonta.

Lopullisen niitin kanto-ongelman arkkuun tuovat kuitenkin lentoliskojen jalat. Yhdenkään esitellyn lajin ei tiedetä omanneen kotkamaisia tarttumakynsiä, joilla pitää kiinni saaliista ja kantaa sitä edes pientä matkaa.

Jurassic Parkissa esitellyt "karmeat" lentoliskoit eivät siis kykenisi nostamaan aikuista ihmistä ilmaan. Pienen lapsen ehkä, mutta vain jos saalis sattuu mahtumaan nokkaan. Ärsyyntyessään ne luultavasti harrastaisivat syöksypommitusta, nokkimista sekä siivillä hakkaamista ja kynsillä raapimista. Toimittajan veikkaus on, että sekin riittäisi aivan hyvin satunnaisen matkailijan paikalta ajamiseksi. Metrinen luunokka saisi aikaan pahaa jälkeä.

Vaikkei liskoja näytetäkään elokuvissa aivan sellaisina kuin ne olivat, viihdettä niistä kyllä irtoaa:

Mammutit, sittenkin verenhimoisia petoja?

To, 06/11/2015 - 16:30 Jarmo Korteniemi
Kuva: petsadviser.com

Tutkijoita on jo pitkään askarruttanut niinsanottu "mammuttipulma". Se menee näin: Mammuteilla on selvät kasvinsyöjän hampaat, hyvin samankaltaiset kuin sukulaisillaan elefanteilla. Mutta, kun tutkitaan eläinten jäänteiden ainekoostumusta pitkään käytössä olleella ja toimivaksi todistetulla metodilla, otukset vaikuttavatkin selvästi syöneen lihaa. Mikä mättää?

Erilaista ravintoa syövillä eläimillä on luissaan (ja muissa tukikudoksissa) erilainen typen isotooppikoostumus. Mitä korkeammalla ravintoverkossa "jalostunutta" ruokaa otus syö, sitä enemmän sen ruhosta löytyy raskasta 15N -isotooppia: Kasvinsyöjissä sitä on vain 2 - 5 promillea, mutta pelkkää lihaa popsivilla jo 9 promillea.

Kun samaa määrityskeinoa käytetään villamammuttien ruokailutottumusten selvittämiseksi, raskaan typen arvo huitelee 8 promillen tietämillä. Ravinnon pitäisi olla selvästi lihapitoista.

Nyt kanadalaistutkijat vaikuttavat ratkaisseen pulman. Määrittäessään Yukonista löytyneiden jääkauden aikaisten eläinten luiden typpikoostumusta, he tutkivat tarkemmin myös niiden rakenneaineita, aminohappoja. Tutkimuksessa perehdyttiin susien, karhujen, kissaeläinten, majavien, hevosten, mastodonttien ja tietysti mammuttien koostumukseen.

Ratkaisu löytyi aminohaposta nimeltä fenyylialaniini: Villamammuteilla typen raskas isotooppi lymysi juuri siinä. Ainoastaan hevosista löytyi muutamia yksilöitä, joilla typpi-15:a oli samassa aminohapossa. Muilla eläimillä - niin kasvinsyöjillä kuin petoeläimilläkin - typpi-15 oli keskittynyt lähinnä muihin aineisiin, eritoten glutamiinihappoon.

Tämä tarkoittaa, että villamammutit - ja jotkut hevosista - popsivat voimakkaan fenyylialaniinista ruokaa. Ja toisaalta pedot eivät syöneet voimakkaan fenyylialaniinisia mammutteja - ainakaan paljoa. Muuten niidenkin fenyylialaniinista olisi löytynyt raskasta typpeä.

Tutkijat päättelivät, että mammuttien ja muiden kasvinsyöjien ruokavalion on täytynyt poiketa toisistaan selvästi. Mammutit todennäköisesti söivät lannalla runsaasti lannoitettuja kasveja, tai sitten popsivat huomattavasti kuivempaa ruokaa kuin muut kasvinsyöjät. Kumpikin johtaa 15N:n kertymiseen oikeaan aminohappoon. Mammuteilla oli arolla oma erikoistunut ekolokeronsa, jossa vierailivat ainoastaan hevoset. Ja nekin vain silloin tällöin.

Vastaus otsikon outoon kysymykseen on siis tyypillisesti "ei". Mutta asia ei kuitenkaan ole ihan niin yksinkertainen kuin miltä se aluksi kuulostaa.

Löytö julkaistiin tiedelehti Nature Scientific Reportsissa 9.6.2015.

Eliö, joka ei ole muuttunut kahteen miljardiin vuoteen

Ti, 02/03/2015 - 23:45 Jarmo Korteniemi
Kuva: UCLA Center for the Study of Evolution and the Origin of Life

Kuva: UCLA Center for the Study of Evolution and the Origin of Life

Tutkijat ovat löytäneet tähän mennessä pisimpään muuttumattomana pysyneen eliön. Kyse on rikin kierrolla elävistä bakteereista syvänmeren sedimenteissä.

Ne olivat olemassa samanlaisina ennen kuin kasveista tai eläimistä edes oli tietoa. Eikä evoluutio vaikuta muokanneen bakteereja tuona aikana tippaakaan.

Asia selvisi tutkimuksessa, jossa vertailtiin eläviä ja fossilisoituneita bakteereja, sekä kumpienkin muodostamia kolonioita. Tutkijat eivät löytäneet vartailukappaleiden väliltä kehityksestä kertovia merkittäviä eroja.

Kansainvälinen tutkijaryhmä raportoi löydöstään tiedejulkaisu PNAS:ssa.

Mudassa möyriviä fossiileja

Fossilisoituneet bakteerit elelivät aikanaan syvänmeren pohjan sedimenttikerroksissa prekambrikaudella. Samoihin aikoihin kun planeetan kaasukehän happipitoisuus oli roimassa kasvussa. Samalla myös sulfaattien ja nitraattien pitoisuudet kasvoivat. Bakteerit tarvitsevatkin juuri näitä aineita selvitäkseen ja kukoistaakseen mutaisessa ja suolaisessa ympäristössään. Tai ainakin niiden nykyään elävät sukulaiset.

Nykyisin fossiilit löytyvät kivettyneinä Länsi-Australiasta: Turee Creekin (2,3 miljardia vuotta vanha) ja Duck Creekin (1,8 miljardia vuotta) serttimuodostumista. (Sertti on tiivistä, kovaa ja mikrokiteistä kiveä. Piikivi on eräs serttityyppi.)

Tutkimuksessa fossiileja vertailtiin sekä toisiinsa, että Chilen rannikolta vuonna 2007 löytyneisiin ja yhä vastaavissa oloissa kukoistaviin bakteereihin. Kaikki kolme ovat ulkoisesti identtisiä keskenään. Bakteerisolujen morfologiassa tai eliöiden järjestäytymisessä kolonioihin ei vaikuta kolmessa kohteessa olevan mitään eroja. Tästä tutkijat päättelivät, että eliöt ovat hyvä esimerkki hyvin hitaasta - ehkä jopa täysin pysähtyneestä - kehityksestä.

Bakteerien "muuttumattomuus" on kuitenkin vain tulkintaa ja ominaisuuksien vertailua. Tutkimus ei varmista asiaa aukottomasti, vaan antaa viitteitä muuttumattomuudesta.

Täyden varmuuden muuttumattomuudesta voisi tuoda vain DNA:n ja muun molekyylitason vertailu. Fossiilit eivät kuitenkaan säilö noita tietoja yhtä hyvin kuin muotoja ja laajempia rakenteita - etenkään näin vanhojen fossiilien tapauksessa. Ilman aikakonetta molekyylibiologinen vertailu lienee siis mahdotonta.

Fossiilien tutkimuksessa käytettiin monia eri keinoja. Raman-spektroskopialla päästiin käsiksi kivien sisäiseen koostumukseen ja kemiaan. Konfokaalilaserskannausmikroskoopilla taas saatiin tehtyä teräviä 3D-malleja itse fossiileista.

Muuttumattomuus on todiste evoluutiosta

On ällistyttävää, että mikään eliö pystyisi säilymään muuttumattomana yli kaksi miljardia vuotta - puolet koko planeetan historiasta. Koska evoluutio on kuitenkin havaittu yleinen fakta (kuten vaikkapa gravitaatiokin), näennäisen kehityksen puute vaatiikin nyt selitystä.

Evoluutioteoria tunnetaan enemmänkin lajien muuntumisen kuin muuntumattomuuden selittäjänä. Yksinkertaistettuna: Jotkut muunnokset sopeutuvat paremmin ympäristöön kuin toiset, ja näin hiljalleen lajit muuttuvat ympäristöönsä paremmin sopiviksi. Kyse on kuitenkin saman kolikon kahdesta puolesta. Kun valintapaine puuttuu, muutosta ei tapahdu.

Tutkitut bakteerit olivat jo yli kaksi miljardia vuotta sitten sopeutuneet ympäristöönsä niin hyvin, ettei niiden ole tarvinnut muuttua. Bakteerien perimässä varmaankin tapahtuu mutaatioita, mutta niistä ei ole hyötyä, eivätkä ne tuo kilpailuetua. Näin uudet muodot eivät saa jalansijaa. Populaatio pysyy jotakuinkin ennallaan.

 

Tutkimus paljasti myös, että sekä fossiilien että nykyisin elävien bakteerien elinympäristötkin vaikuttivat identtiseltä. Tämä on koko mystisen ongelman avain. Merenpohjan sedimenttiympäristöstä lienee - ainakin paikoin - aina löytynyt samanlainen ekolokero bakteereille. Runsaan kahden miljardin vuoden ajan.

Tutkimuksen johtaja J. William Schopf (UCLA) kiteyttää: "Jos ne [bakteerit] olisivat muuttuneet, mutta ympäristö ei, niin se olisi osoittanut että ymmärryksemme evoluutiosta ja luonnonvalinnasta on vakavasti puutteellinen. Tämä sopii erittäin hyvin [Darwinin] ideaan."

Kyse on jälleen näytöstä evoluutioteorian puolesta. Jos sellaista enää kaivattiin.

Lähteet: Tutkimus PNAS-lehdessä sekä Kalifornian yliopiston tiedote