Elämä

Wikipedia

Elämä on moniulotteinen käsite, jolla ei ole yksinkertaista määritelmää. Tämä artikkeli kertoo, mitä elämä tarkoittaa biologiassa.

Sisällysluettelo 1 Elämän määritelmä 1.1 Elämälle tyypillisiä merkkejä 2 Elämän synty ja kehitys 3 Elämän luokittelu 4 Katso myös 5 Aiheesta muualla 6 Kirjallisuutta 7 Lähteet

[muokkaa] Elämän määritelmä

Elämä voi tarkoittaa:

• Meneillään olevaa tapahtumasarjaa, jonka osana elävät asiat ovat.
• Ajanjaksoa eliön syntymän ja kuoleman välillä.
• Tilaa, joka on jollain syntyneellä, mutta ei vielä kuolleella asialla. Toisin sanoen: ”Mikä tekee jostain elävän?”. Tätä tilaa kutsutaan muun muassa ”hengissä olemiseksi” ja kuolema on siis ”hengen menetys”.

Elämän määrittely olisi suhteellisen helppoa, jos pitäydyttäisiin vain siinä, millaista elämää maapallolla on nyt. Kun otetaan huomioon kysymykset elämän synnystä Maapallolla, Maan ulkopuolisesta elämästä ja keinotekoisesta elämästä, aihe osoittautuu huomattavasti monimutkaisemmaksi. Yksinkertaistettuna voidaan todeta elävän eliön olevan järjestelmä, joka pyrkii säilyttämään ja luomaan informaatiota siitä, miten säilyttää tuo informaatio. Käytännössä tämä tarkoittaa yleensä informaation siirtämistä perintötekijöiden mukana jälkeläisille^lähde?

[muokkaa] Elämälle tyypillisiä merkkejä

• Itsenäisyys: elävä olio kykenee spontaaneihin tekoihin ja osaa käyttää ympäristöään hyödykseen, sekä vastaa ärsykkeisiin.
• Aineenvaihdunta: elävä olio tuottaa elottomasta aineesta rakennusmateriaalia ja energiaa (synteesi) sekä hajottaa eloperäistä ainetta (katalyysi).
• Moduulirakenne: elävä olio koostuu soluista, elämän rakennuspalikoista.
• Kasvu: elollinen olio kasvattaa osiensa kokoa, ei vain kerää lisää materiaalia ympärilleen.
• Mukautuvuus: Kyky muuttaa käyttäytymistä ympäristön mukaan. Suurilla ajanjaksoilla havaitaan perinnöllisyydestä johtuvaa evoluutiota.
• Lisääntyminen: elävä olio kykenee tuottamaan uuden organismin solujen jakautumisen avulla. Tämä voi tapahtua yhteistyössä toisen eliön kanssa (suvullisesti) tai vain kyseisen olion omien solujen jakautuessa (suvuttomasti).

[muokkaa] Elämän synty ja kehitys

Pääartikkeli: Elämän alkuperä

Elämän synnyn selittämiseksi ei ole nykytietänmyksellä yhtä yleisesti hyväksyttyä, ilmiön kattavasti selittävää mallia. Useimmat elämän syntyä selittävät mallit sisältävät kuitenkin seuraavat kolme ajatusta:

• Maapallon olosuhteet synnyttivät nykyiselle elämälle välttämättömiä perusmolekyylejä.
• Fosfolipidit muodostivat spontaanisti lipidikaksoiskalvoja, jotka ovat soluseinämien perusrakennusaineita.
• Erityiset RNA-molekyylit, ribotsyymit ovat alkaneet monistaa itseään.

Orgaanisten molekyylien polymeraatiota pidetään avainkysymyksenä elämän synnyn kannalta. Molekyylillä joka pystyy ohjaamaan omien kopioidensa syntyä, omaa täysin ylivertaiset ominaisuudet muihin molekyyleihin nähden. Siitä, miten molekyylit ovat muodostaneet eläviä kokonaisuuksia, on kolme teoriaa.

Geenit ensin eli RNA-maailma-teorian mukaan RNA oli ennen ensimmäisten solujen ilmestymistä pääasiallinen tai todennäköisesti ainoa elämän muoto Maassa. Teoriaa tukee RNA:n kyky säilyttää, siirtää ja monistaa geneettistä tietoa ja sen lisäksi toimia kemiallisia reaktioita katalysoivana molekyylinä, ribotsyyminä.

Aineenvaihdunta ensin -teorian mukaan yksinkertaisia reaktioita ja aineenvaihduntaa on ollut ennen geenien syntyä. Aineenvaihdunta tarkoittaa tässä kemiallisten reaktioiden ketjua, jossa yksistä prosesseista vapautuva energia siirtyy toisen prosessin käyttöön, mikä lopulta johtaa monimutkaisempien molekyylien syntyyn.

Sekamallit ovat koko ajan suositumpia malleja, jotka yhdistävät ajatuksia molemmista edellä mainituista malleista. Teorioissa on vielä joitain puutteita ja niitä voidaan mallintaa ja testata laboratorio-olosuhteissa. Koska koskemattomia kerroskivilajeja Maan alkuajoilta on lähes mahdoton löytää, on teorioiden testaaminen vedenpitävästi käytännössä hankalaa.

John Desmond Bernal ehdotti, että elämän synnystä on tunnistettavissa muutamia "askeleita".

1. Monomeerin synty
2. Polymeerien synty
3. Molekyylien evoluutio soluiksi

Desmond on myös ehdottanut, että darwinistinen evoluutio sai alkunsa asteiden 1 ja 2 välissä.

[muokkaa] Elämän luokittelu

Carl von Linné jakoi eliöstön kasvi- ja eläinkuntaan. Hänen aikanaan ei ollut nähty yhtäkään bakteeria. Löydetyt bakteerit sijoitettiin kasvikuntaan. Ovatko ne kasveja sen enempää kuin eläimiäkään? Ne ovat yksinkertaisesti bakteereja, ihan oma eliöstöjoukko kasvien ja eläinten ohella tai paremmin ennen niitä. Niistä voidaan antaa määritelmä ja suomennos alkueliöt, peruseliöt tai tumattomat. Nekin tietysti ovat luonnollisessa valinnassa kehittyneet paljon miljardin tai puolentoista miljardin vuoden takaisista möykyistä. Jos ne kuitenkin luetaan kasveihin, näiden aika on maapallolla ollut paljon pitempi kuin eläinkunnan.

Koulussa on tarjottu harhakuvaa, että eliöstön kehitys ja sukupuu nousisi suunnilleen samalta pieneliöstötasolta. Ei nouse, siinäkään tapauksessa, että aloitamme kasvikunnan levistä ja sienistä. Tosin vaikka alimmalla tasolla voi olla epäselvyyttäkin, eläimistö sai suurin piirtein alkunsa sienistä siinä vaiheessa, jossa yhteyttäminen oli jo alkanut ja tuottanut eläinten käyttöön ravinnon lisäksi myös happea. Eläinten ominaispiirteitä: ravinnon hankinta perustana kasvit, ruuansulatus, liikuntakyky sekä ympäristön tajuamista varten aistit, korkeammilla kehittyneemmätkin hermojärjestelmät. Eräällä eläinryhmällä on nykyäänkin sekä sienten että eläinten piirteitä. Sienethän ottaessaan levät käyttöönsä loivat alun myös maakasvien maailmalle. Sienillä siis on ollut varsin tärkeä rooli elämän kehityksessä. Pitkään, vielä elämän vanhalla kaudella, kasvisto oli eläimistöön nähden selvästi ylivertaisessa asemassa.

Ei siis ole olemassa mitään kasvi- ja eläinkunnan samasta kantapisteestä alkavaa sukupuuta. Se virhekäsitys auttaa myös vääristelemään kehitystä luomisen näköiseksi. Ei ollut eläinten luomista, vaan ensin oli pitkä historia prioneja, möykkyjä, bakteereja ja kasveja, ja vasta sitten erkanevat eläimet sienistä.

Devonikaudella oli eläimistö merissä kehittynyttä. Seuranaan sienistöä, leviä ja myös tuliperäisen toiminnan vaikutuksesta rasva-aineista syntyi ja ajan kuluessa degeneroitui maaöljyä, vielä kivihiili- ja permikaudella. Kivihiilikaudella olivat jo syntyneet jäkälien yläpuolellesaniaiset, sammalet ja kortteet, jotka eivät kuulu sienten eivätkä levien luokkaan. Ne käyttivät lisääntymiseen itiöitä. Ne muuttivat olojaan vettä sitovaksi suoksi, ja näissä soissa alkoi prosessi vielä hiljattain tärkeään kivihiileen. Oli jo sudenkorentoja ja hämähäkkejä ja niitä varten monenlaisia matoja. Selkärankaisista sammakoille nuo maisemat olivat hyvin otollisia elää.

Seuraavassa vaiheessa, joka alkoi 180 miljoonaa vuotta sitten, oli laaja yhtenäinen manneralue, jossa oli paljon kuivia ylänköjä ja aavikoita. Tämän ajan tyypillinen kasvisto oli vähälläkin vedellä elävää, mm. havupuita. Nämä olivat jo siemenkasveja mutta siemenet paljaita ja pölytys aina tuulipölytystä. Tyypillisiä eläimiä tämän kasviston varaan olivat ruuansulatukseltaan tehokkaat kuiville maille ja aavikoille soveltuvat dinosaurukset. Oli jo nisäkkäitä, ja sitten kehittyi jo lintujakin, mutta ne tarvitsivat kehitystä, ja toisaalta silloinen kasvisto soveltui huonosti niiden ruuaksi ja tasalämpöisyyteen. Kun mantereet ja maanosat sitten erkanivat, syntyi merellisiä ilmastoja ja laajoja kosteampia alueita, näissä olosuhteissa levisivät koppisiemeniset ruohokasvit ja lehtipuut. Oikeastaan juuri siinä vaiheessa eläimistössä oli tärkeintä myös pölyttävien hyönteisten kehitys ja leviäminen. Uuden ravinnon ja rakenteellisen kehityksen takia nisäkkäät ja linnut pääsivät nyt voitolle liskoista. Erityisesti linnut olivat myös hankalia liskojen poikasille.

Noin 60 miljoonaa vuotta sitten liikkui maassa ja siten puissakin etupäässä hyönteisravintoa ja muuta pientä syöviä päästäisiä. Näistä kehittyi apinoiden uusi lahko ja näiden erään heimon kehitystuloksena ihminen.

Ihminen on vain muutamien tuhansien vuosien aikana noussut niin vahvaan asemaan, että voidaan puhua aivan uudesta elämän maailmankaudesta, ihmisten eli homotsooisesta kaudesta.

[muokkaa] Katso myös

• Aikajana evoluutiosta

[muokkaa] Aiheesta muualla

• http://www.solunetti.fi/fi/solubiologia/etusivu/
• Kattava sivusto koskien elämää (englanniksi)
• How Life Began (englanniksi)
• Elämän synty ja kehitys maapallolla marxismin ja luonnontieteiden valossa

[muokkaa] Kirjallisuutta

• Sariola, Hannu (2006): Elämä: Lyhyt oppimäärä. Hippokrates Duodecim. Helsinki: Duodecim. ISBN 951-656-197-7.
• Peter Ward: Tuntematon elämä. Vieraan elämän synteesi ja Nasan tutkimukset maanulkoisesta elämästä (Ursa)

[muokkaa] Lähteet