Vanha vitsi kissojen ja koirien keskinäisestä vihanpidosta on vielä vanhempi kuin voisi kuvitella. Eikä se ole mikään vitsi.

Kansainvälinen tutkijaryhmä on tarkastellut yli 2 000 fossiilia ja tullut siihen tulokseen, että koiraeläinten evoluution kannalta keskeisin tekijä on ollut kilpailu kissaeläinten kanssa. Se on ollut jopa merkittävämpi kuin ilmaston muinainen muuttuminen.

Kissaeläinten levittäytyminen Aasiasta Pohjois-Amerikkaan oli tuhoisaa koiraeläinten lajirunsauden kannalta. Tutkijat arvioivat, että kova kilpailu aiheutti kymmenien lajien kuolemisen sukupuuttoon. 

"Yleensä oletamme ilmastonmuutosten olleen ylivoimaisesti merkittävin tekijä biodiversiteetin kannalta. Kävikin ilmi, että eri petoeläinlajien välinen kilpailu on koiraeläinten kannalta ollut vielä merkittävämpi", vahvistaa Daniele Silvestro Göteborgin yliopistosta.

Koiraeläinten heimo alkoi kehittyä Pohjois-Amerikassa noin 40 miljoonaa vuotta sitten. Koirien kukoistuskausi koitti vajaat 20 miljoonaa vuotta myöhemmin, jolloin eri lajeja oli yli 30. Nykyisin lajeja on Pohjois-Amerikassa enää yhdeksän.

Lajien koko kasvoi ja yksilöiden paino saattoi ylittää 30 kiloa. Koiraeläimet kuuluivat siten mantereen kookkaimpiin petoihin. Nykyisin suurilla petoeläinlajeilla on isompi riski kuolla sukupuuttoon kuin pienemmillä lajeilla, mutta muinoin tilanne oli toinen.

Petoeläinten evoluutio nojaa vahvasti niiden kykyyn hankkia ravintoa. Saaliseläinten rajallinen määrä saa aikaan samalla seudulla asuvien petoeläinten välillä kiivasta kilpailua. Esimerkiksi Afrikan nykyiset petoeläimet kuten hyeenat ja hyeenakoirat sekä leijonat ja muut kissaeläimet saalistavat samoilla apajilla.

Pohjois-Amerikassa tilanne oli miljoonia vuosia sitten vastaavanlainen. Koiraeläimet kilpailivat paitsi keskenään myös kissaeläinten kanssa. Tutkijoiden mukaan kissaeläimillä oli vahva negatiivinen vaikutus koiraeläinten hengissäpysymiseen, mutta päinvastaista ilmiöitä ei ollut havaittavissa.

Tästä on päätelty, että muinaiset kissat olivat koiria tehokkaampia saalistajia, ja siksi monet Pohjois-Amerikan koirat kuolivat sukupuuttoon.

Tutkimuksesta kerrottiin Göteborgin yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu Proceedings of the National Academy of Sciences -tiedelehdessä.

Kuva: Indiana State Museum

Otsikon kysymys on rassannut meitä luultavasti siitä lähtien, kun olemme olleet jollain tasolla tietoisia olemassaolostamme. Olemme päivänselvästi erilaisia kuin mammutit, hirvet, leijonat, haikarat tai rupikonnat.. mutta kuinka se "ihmisyys" määritellään? Mikä erottaa meidät kaikista muista - ja kuinka olemme kehittyneet niin ylivoimaisesti muita dominoivaksi lajiksi?

Seuraavassa lista ihmisille usein erityisen ominaisina pidettyjä asioita. Tarkastellaanpa niitä lähemmin.

1. Elämme varsin pitkään. Monet eläimet tosin elävät paljon pidempään.
2. Olemme suureksi osaksi karvattomia, mutta paksu rasvakerros kyllä löytyy. Muitakin karvattomia nisäkkäitä toki on, eikä rasvan jakautuminen kehossamme juurikaan eroa lähisukulaisistamme. Rasvaa meillä toki on roimasti enemmän.
3. Kuljemme kahdella jalalla (kävellessä itse asiassa suurimman osan ajasta yhdellä!). Nousimme pystyyn seitsemisen miljoonaa vuotta sitten. Kenguruiden ja jättiläismuurahaiskävin ohella olemme ainoita pysyvästi pystyasennossa kulkevia nisäkkäitä. Aikoinaan ilmeisen tehokkaasti metsästäneet teropodit, esimerkiksi tyrannosaurus, kulkivat myös samalla tavoin, hännällään menoaan tasapainottaen. Niiden jälkeläiset, linnut, käyttävät tätä taitoa vieläkin, kuten muutamat muutkin lajit. Ja useat kädelliset liikkuvat hetkittäin kahdella jalalla.
4. Meillä on näppärät kädet. Vastakkaisia peukaloita tosin löytyy monilta eläimiltä, esimerkiksi pandoilta. Ja vaikka ihmisellä onkin ylivoimaisen tarkka pinsettiote, se on myös useilla apinoilla varsin pitkälle kehittynyt. Ja onhan niitä muunlaisiakin tarkkaan toimintaan kykeneviä tarttumaelimiä - esimerkiksi norsuilla ja mustekaloilla.
5. Käytämme työkaluja. Ratkaisemme niiden avulla oman kehomme vajavaisuudesta johtuvia ongelmia, kuten kuinka liikkua nopeammin tai yltää pidemmälle. Työkaluja tosin käyttävät myös simpanssit, krokotiilit, korpit, papukaijat - eläinlista on varsin pitkä. Osa valmistaa työkalunsa huolella, osa taas käyttää ympäristöstä löytyviä valmiita tavaroita "vähän sinnepäin".
6. Olemme kaikkiruokaisia. Esi-isiemme hampaat muuttuivat sitä tasapaksummiksi, mitä lähemmäs Homo sapiensia kehityksessä päästiin. Mitkään hampaat eivät ole erityisen kehittyneet, mutta silti riittävän erikoistuneet että ne sopivat niin lihan kuin kasvistenkin syömiseen. Ja kaikkiruokaisia eläimiä löytyy toki monia muitakin.
7. Kypsennämme ruokaamme lämmittämällä ja saamme siten suhteellisen vähällä vaivalla ravinnosta enemmän irti. Ainoastaan erityisen hyvin opetetut eläimet osaavat kokata samalla tavoin. Siltikin niistä monille maistuu tavalla tai toisella kypsentynyt ruoka, jossa ravintoaineet ovat jo valmiiksi pilkkoutuneet. Monet pedot syövät esimerkiksi mädäntynyttä lihaa, linnut syöttävät poikasilleen osaksi sulanutta ruokaa, ja vaikkapa norsut ja tilhet popsivat mielellään käyneitä marjoja ja hedelmiä.
   
8. Meillä on erityisen iso pää, johtuen kopan sisällä olevista suurista aivoista. Aivomme ovat energiasyöppöjä, joten ruuan valmistustehokkuus ja ravintopitoisuus kulkevat käsi kädessä pään koon kanssa. Ihmissuvun kuupan suurentuminen huipentui neandertalinihmiseen, jonka aivot olivat neljänneksen isommat kuin meillä, noin 1600 cm³. Aivomme ovat eläinlajien vertailussa hyvin isot, mutta eivät täysin ylivoimaiset vaikkapa delfiineihin verrattuna. Toisaalta mustekalat ja jopa mikkiriikkiset hyppyhämähäkitkin ovat suuriaivoisia, mutta niiden hermosto on rakentunut tyystin eri tavalla. Kaskelottien aivot taas ovat eläinkunnan historian suurimmat, ja niiden pää on kattaa kehosta jopa kolmanneksen. Kannattaa muistaa, ettei aivojen koko kerro suoraan älykkyydestä - eikä älykkyyden tarvitse välttämättä olla ihmisen kaltaista.
9. Olemme tietoisia, ajattelemme. Joku voisi kutsua tätä sieluksi, minäksi, tai itseksi. Mutta jälleen: Vaikkemme tiedä mitä tuo todella tarkoittaa edes meissä itsessämme, voimme varsin helposti huomata muidenkin eläinten osoittavan selkeätä itsetietoisuutta.
10. Kommunikoimme. Käytämme symboliikkaa ja abstraktia ajattelua. Piirrämme, puhumme ja kirjoitamme. Mutta sekään ei ole kovin ihmeellistä, kun ottaa huomioon sen kuinka vähän vielä ymmärrämme erilaisten lajien viestintää. Monilla lajeilla esiintyy kielellisiä symboleja. Sellaisia tarvitaan jo niinkin yksinkertaisissa asioissa kuin mehiläisten "kertoessa" toisilleen ruokapaikasta tai mangustien viestiessä vaaran suunnasta. Abstrakti ajattelu on tarpeen vaikkapa työkalun tekemisessä tai johtopäätelmiä ja suunnittelua vaativassa ongelmanratkaisussa. Koko ja muut viittomaan opetetut apinat ovat osoittaneet yllättävää kielellistä lahjakkuutta. Jopa huumoria.
11. Meillä on kulttuuria. Olemme tehneet jo kymmenien vuosituhansien ajan symbolisia tuotteita, kuten luolamaalauksia, Venus-patsaita, kaulakoruja. Kulttuurin avulla opetamme toisiamme, huolehdimme ja välitämme toisistamme. Samaa esiintyy myös eläimillä: Miekkavalailla, delfiineillä ja simpansseilla on selkeitä alueellisia käytös- ja kielieroja, ja ne osaavat eri asioita. Eläimet myös vaikuttavat tuntevan estetiikkaakin: muutamien lajien linnut keräilevät nättejä(?) tavaroita seremoniallisiin kasoihin, ja viittomaan opetetut apinat kertovat suoraan maalaavansa asioita ja tunteita.
12. Harrastamme seksiä ympäri vuoden, eivätkä hedelmällisyysjaksot erotu tänä aikana ulkoisesti mitenkään. Biologisesti ajateltuna tämä tiivistää parisuhdetta ja helpottaa jälkeläisten hoitoa. Ja, aivan kuten ihmiset, myös muut eläimet harjoittavat seksuaalisuuttaan paljon laajemminkin kuin vain suvunjatkamistarkoituksessa. Esimerkkinä vaikkapa bonobot, joille seksi on jatkuvaa ja yhteisön koossapysymistä tukevaa stressinhallintaa.
13. Hyödynnämme muita lajeja. Koirat, kissat, lehmät, hevoset, lampaat - emme tulisi toimeen ilman niitä. Emme kuitenkaan ole yksin, sillä symbioottisista suhteista löytyy pilvin pimein esimerkkejä luonnosta. Muurahaiset lypsävät kirvoja ja kasvattavat sieniä, kalat ja linnut puhdistavat toisten eläinten ihoa ja haavoja, ja linnut näyttävät ihmiselle mehiläispesän paikkoja. Mitä tulee lemmikkieläimiin, niin.. Koko-gorillalla oli kissanpentuja, ja netti on pullollaan videoita oudoista mutta niin söpöistä eläinystävistä. Koira ja oranki, koira ja elefantti, ja villien petokissojen on huomattu joskus (tosin hyvin harvoin) huolehtivan saaliidensa pennuista. Lajienvälistä empatiaa siis esiintyy aivan luonnostaan.
14. Muokkaamme ympäristöämme, luomme omat ekosysteemimme emmekä vain tyydy sopeutumaan olemassaolevaan. Olemme kansoittaneet kaikki mantereet, pystymme piipahtamaan avaruudessa ja valtamerten syvänteissäkin. Tässäkään emme ole ainoita. Myös vaikkapa patoja rakentavat majavat, tai mitkä tahansa pesiä rakentavat eläimet muokkaavat ympäristöään.
15. Olemme tämän planeetan valtalaji, se lienee selvää. Vai onko sittenkään - tarvitsemmehan kuitenkin helposti rikkoontuvaa teknologiaa olemassaolomme ylläpitämiseen. Torakoita, rottia ja muita tuhoeläimiä pidetään usein meitä kestävämpinä tai opportunistisempina. Ja eri lajien mikrobit täyttävät koko planeetan kalliot kilometrien syvyyteen.

Tänään 24. marraskuuta vuonna 1859, siis 154 vuotta sitten, brittiläisen luonnontieteilijän Charles Darwinin kirjoittama luonnonvalintaa käsittelevä tietokirja On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life julkaistiin ensimmäisenä 502-sivuisena versionaan. Kirjasta tuli saman tien niin sanotun kehitysopin nimikkokirja ja sen avulla Darwinin esittämä ajatus lajien synnystä luonnollisen valinnan kautta, eli luonnon suosimien rotujen säilyminen taistelussa olemassaolosta, levisi ympäri maailman. Ensimmäisessä paikoksessa oli 1 250 kappaletta, jotka myytiin loppuun muutamassa päivässä – osin kirjan aikaansaaman kohun ansiosta: julkisuudessa kerrottiin parjaavasti miten Darwin väitti ihmisen polveutuneen apinasta, mikä monille oli iljettävä ajatuskin.

Kyseessä on siis evoluutioteorian (mistä on hassua käyttää sanaa teoria, sillä se on hyvin todistettu) perusteos ja sitä on käännetty monille kielille, muun muassa suomeksi. Ensimmäinen, Aarno Rafael Koskimiehen suomentama versio julkaistiin monena vihkona vuonna 1913. Anto Leikola suomensi vuonna 1979 Richard Leakeyn kirjasta tekemän lyhennelmän, mikä onkin nykyisin kirjan käytetyin versio. Siinä nimi on myös lyhentynyt muotoon he Origin of Species (eli Lajien synty). Viimeisin kirjan suomennos, Pentti Rannan käännös vuodelta 2009, sen sijaan perustuu alkuteoksen ensimmäiseen laitokseen (missä sanaa evoluutio ei ollut kirjoitettuna, vaan Darwin lisäsi sen vasta kuudenteen painokseen).

Kuvassa on kirjan ensilehden yksityiskohta sekä netissä kiertävä piirros, missä evoluutio esitetään hieman eri tavalla. Piirroksessa on totuuden siemen...

Filosofian maisteri Jonna Kulmunin väitöstyössä selvitettiin lajien syntymiseen liittyviä mekanismeja muurahaisella. Työssä havaittiin erikoinen ilmiö kahden muurahaislajin risteymän välillä: koiraiden ja naaraiden perimät eroavat toisistaan huomattavasti. Tämä rikkoo periytymisen perussääntöjä ja on hyvin harvinaista suvullisesti lisääntyvien lajien joukossa.

Eri-ikäisten koiraiden ja naaraiden vertailu osoitti sukupuolten välisten erojen syyksi sen, että luonnonvalinta toimii eri tavoin eri sukupuolissa. Naaraissa edulliset geenimuodot ovat haitallisia koiraissa. Tämä ainutlaatuinen ilmiö saa alkunsa kahden kekomuurahaislajin risteytymisestä.

Tällaiset muurahaiset ovat muutakin kuin luonnon kummallisuus. Ne kertovat myös geneettisistä eroista, jotka pitävät lajit erillään. Tutkimuksessa havaittiin, että lisääntymisesteenä toimivia perimän alueita on paljon niinkin läheisten lajien kuin tupsukekomuurahaisen ja kaljukekomuurahaisen välillä: ne ovat lajeina eronneet toisistaan noin 500 000 vuotta sitten.

Lajit pystyvät yhä risteytymään ja joissakin tapauksissa se voi jopa pysäyttää alkavan lajiutumisen. Toinen vaihtoehto on, että lajien välinen risteytyminen johtaa uuden lajin syntymiseen. Tämän ilmiön on viime aikoina huomattu synnyttäneen suuren osan nykyisistä lajeista.

Väitöstyössä tutkittiin myös geeniperheitä ja uusien geenien syntymistä. Geeniperheet ovat joukko samankaltaisia geenejä, joilla on yhteinen alkumuoto. Tutkimuksessa etsittiin hajuviestintään liittyviä geenejä seitsemän eri muurahaislajin perimästä.

Geenien havaittiin kahdentuneen ja niiden määrän kasvaneen useissa muurahaislajeissa. Luonnonvalinta on todennäköisesti suosinut hajuviestintään liittyvien geenien määrän kasvua muurahaisella. Geenimäärä kasvaa keskimäärin 45 prosenttia 100 miljoonassa vuodessa.

Proteiinimallien avulla havaittiin, että luonnonvalinta on erityisesti suosinut hajuaineita sitovien proteiinien varausvaihtelua. Pinnan varausvaihtelulla on todennäköisesti suora yhteys proteiinien toimintaan. Proteiinimallien käyttäminen evolutiivisissa tutkimuksissa on vielä vähäistä, mutta ilmeisen hyödyllistä, sillä sen avulla voidaan tunnistaa luonnonvalinnan kohteena olleet proteiinin ominaisuudet.

Filosofian maisteri Jonna Kulmunin väitöskirja Lajien väliset geneettiset erot ja näiden merkitys adaptaatiossa ja lajiutumisessa muurahaisella tarkastettiin Oulun yliopiston luonnontieteellisessä tiedekunnassa 10.5.2013.