Ajasta iäisyyteen

 

Ajasta iäisyyteen

öljyvärit / oil paints / масло / õlivärvid

Seepia

 

Seepia

Cuttlefish

Каракатица

A4, lyijykynä & hiili / pencil & charcoal / карандаш & фюзен

Näyttely muikkuravintola Sampossa

 

Aljaksandr Lukašenka

 

Evoluutio ei ole viestijuoksu (Kanava 5/2020)

 

Ihmisen evoluutiota havainnollistetaan usein kuvalla, jossa eri ihmisapinalajit marssivat rivissä vasemmalta oikealle. Askel askeleelta hahmot muuttuvat enemmän meidän kaltaisiksemme. Rivi alkaa apinasta ja huipentuu täysin pystyssä kävelevään, karvattomaan ja pitkään nykyihmiseen. Tämän kaikille tutun kuvan ensimmäinen versio julkaistiin Life Nature Library –kirjasarjan teoksessa Early Man vuonna 1965. Rudolph Zallingerin taiteilema kuvitus sisälsi kaikkiaan 15 hahmoa, ja mukana on myös lajeja, jotka eivät ole nykyihmisen esi-isiä. Kuvan yhteydessä olevista aikajanoista voi nähdä, että useat ihmislajit ovat eläneet samaan aikaan. Tietämyksemme ihmisevoluutiosta on lisääntynyt, mutta evoluutiokuvitukset sisältävät yhä niukemmin tietoa. Zallingerin kuvitus on jäänyt elämään rankasti yksinkertaistettuina muutaman hahmon versioina.

   Evoluutiobiologi Stephen Jay Gouldin mukaan marssikuvat iskostavat meihin väärää käsitystä evoluutiosta. Hän kritisoi tätä esitystapaa jo vuonna 1989 ilmestyneessä kirjassaan Ihmeellinen elämä, mutta yhä edelleen nämä kuvat leviävät lukemattomina muunnelmina populaarikulttuurissa, pilakuvissa, kuvituksissa ja taiteessa. Myös oppikirjoissa ja tietokirjoissa käytetään tätä samaa kuvitusta – sitä on käytetty jopa Gouldin omien kirjojen käännösten kansikuvana. Gould muistuttaa, että kädelliset ovat ennen kaikkea visuaalisia olentoja, ja siksi kuvat vaikuttavat meihin syvemmin kuin sanat. Ei ole yhdentekevää, millaisille kuville altistumme.

   Mikä tässä kuvassa sitten oikein närästää biologeja? Ensinnäkin lineaarinen esitystapa synnyttää vaikutelman, jonka mukaan nykyihminen olisi kehkeytynyt muinaisesta apinasta siististi eri välivaiheitten kautta. Aivan kuin kyse olisi viestijuoksusta, jossa varhaisemmin kehittynyt laji antaa kapulan seuraavalle lajille ja lopettaa oman osuutensa siihen. Ankkurina on nykyihminen, joka kiihdyttää kohti maalia saatuaan kapulan käteensä. Todellisuus on paljon sekavampi ja kiharaisempi. Yhden lajin vähittäinen muuttuminen toiseksi lajiksi ei ole ainoa lajiutumisen tapa. Uusia lajeja syntyy myös silloin, kun populaatio jakautuu osapopulaatioiksi, jotka eivät ole tekemisissä keskenään. Nykyään ihmislajeja on jäljellä enää yksi, mutta aiemmin yhteisestä kantamuodosta erkaantuneita ihmislajeja on elänyt useita samaan aikaan. Vielä 50 000 vuotta sitten maapallolla eleli nykyihmisen lisäksi neandertalilaisia, denisovanihmisiä, floresinihmisiä, luzoninihmisiä, pystyihmisiä ja luultavasti vielä muitakin ryhmiä, joiden fossiileja ei ole toistaiseksi löydetty. 

   Ihmisen sukupuuta on rakennettu fossiililöydöksien perusteella, mutta fossiilia tarkastellessamme emme voi tietää, onko kyseisen lajin edustajalla ollut jälkeläisiä vai onko kyseessä yksi lukuisista ihmisevoluution umpikujista. Meillä on varmasti ollut kaikkien ihmisapinoiden kanssa yhteisiä kantamuotoja, mutta tarkasteltava fossiili ei välttämättä ole meidän esi-isämme. Vasta genomin eli perimän kartoitus antaa meille tietoa lajien risteytymisestä ja sukulaissuhteista. Tieteilijät ovat viime vuosina onnistuneet kartoittamaan nykyihmisen genomin lisäksi myös neandertalilaisen ja denisovanihmisen genomit. Vastoin odotuksia on paljastunut, että nykyihminen on menneisyydessä risteytynyt kummankin ihmislajin kanssa. Eri ihmislajit ovat risteytyneet keskenään useaan otteeseen viimeisen 100 000 vuoden aikana, mitä pidettiin aiemmin epätodennäköisenä.

 

Evoluutiossa ei ole kyse edistyksestä vaan ympäristöön sopeutumisesta

Zallingerin kuvitukseen ja sitä imitoiviin versioihin viitataan yleisesti nimellä march of progress eli edistyksen marssi. Kriitikoiden mukaan nämä kuvat muuttavat evoluution edistyksen synonyymiksi. Nykyihmisen edeltäjät käsitetään välivaiheiksi, jotka ovat ilmaantuneet ja hävinneet matkalla kohti täydellistymistä. Muita eläinlajeja pidetään sitä parempina ja kehittyneempinä, mitä lähemmäs ihmistä ne sijoittuvat kuvitteellisessa hierarkkisessa järjestyksessä. Mielikuvaa edistyksestä ei ainakaan vähennä se, että hahmot askeltavat vasemmalta oikealle. Länsimainen ihminen lukee tekstiä ja kuvia vasemmalta oikealle ja tämän vuoksi oikealle suuntautuva liike mielletään positiivisena.

   Evoluutiossa ei kuitenkaan ole kyse edistyksestä tai paremmaksi muuttumisesta, vaan ympäristöön sopeutumisesta. Ihminen on tosin pyrkinyt kaikin voimin kääntämään sopeutumisvaatimuksen nurinpäin: ihmisen ei ole sopeuduttava luontoon, vaan luonnon on sopeuduttava ihmisen oikkuihin. Ihminen voi kehittää itselleen päämääriä, mutta evoluutiolla ei ole päämäärää tai suuntaa, eikä sopeutuminen tarkoita sitä, että elämänmuodot muuttuisivat johdonmukaisesti monimutkaisemmiksi tai että niiden henkiset kyvyt kasvaisivat.

   Erityisesti elämän varhaishistoria sotii tasaisesti etenevän edistyksen ja vääjäämättömän monimutkaistumisen ideaa vastaan. Maapallon ensimmäisiä asukkaita olivat prokaryootit eli esitumalliset solut, joihin kuuluvat bakteerit ja arkeonit (vanhalta nimeltään arkkibakteerit). Prokaryootit elelivät planeetallamme yksikseen peräti 2,1 miljardia vuotta ennen kuin niiden rinnalle ilmaantuivat eukaryootit eli aitotumalliset solut. Tästä hetkestä kului vielä 830 miljoonaa vuotta ennen kuin elämä alkoi saada monisoluisia muotoja. On huimaa ajatella, että 3,5 miljardin vuoden mittaisesta elämän historiasta lähes 3 miljardia vuotta maapallo on ollut yksisoluisten elämänmuotojen temmellyskenttä. Edistyksellä ei selvästi ole ollut mitään kiirettä.

   Genomin kartoitusta edeltäneinä aikoina uskottiin, että ihmisen DNA-molekyyli on monimutkaisin ja sisältää eniten geenejä eli perintötekijöitä. Pitäähän luomakunnan kruunun ylivertaisuuden heijastua myös hänen perimäainekseensa. Elämän kirjoituksen eli DNA:n emäsjärjestyksen lukeminen tuotti kuitenkin karvaan pettymyksen. Kooltaan ihmisen genomi on kolmen miljardin emäsparin mittainen eli melko pitkä, mutta esimerkiksi amebalaji Polychaos dubiumin genomi koostuu peräti 670 miljardista emäsparista. Tutkijoille tuli yllätyksenä, että ihmisen DNA sisältää vain noin 20 000 geeniä, suunnilleen saman verran kuin sukkulamato Caenorhabditis elegansilla. Vain pieni osuus ihmisen ja muiden nisäkkäiden DNA:sta on geenejä eli DNA-pätkiä, joiden koodia solussa käytetään proteiinien tai pelkän RNA:n tuotantoon. Tietty geeni voi pilkkoutua monella eri tavalla ja tuottaa monenlaisia geenituotteita. Ihmisen genomissa ei ole mitään erityistä tai poikkeuksellista: se on 95-98-prosenttisesti identtinen simpanssin ja 85-prosenttisesti identtinen hiiren genomin kanssa. Genomin koko ei ole suorassa suhteessa eliön ”edistyksellisyyteen” eikä geeneillä ole erityistä taipumusta lisääntyä evoluution kulussa.

   Mutta eikö aivojen koon jatkuva kasvu kieli joka tapauksessa edistyksestä ja monimutkaisuuden lisääntymisestä? Aivojen koko on ihmisevoluutiossa kyllä yleisesti ottaen kasvanut, mutta mikään yleinen luonnonlaki se ei ole. Kehitys on kulkenut myös päinvastaiseen suuntaan. Esimerkiksi floresinihmisen aivot olivat kooltaan vain puolet sen edeltäjän homo erectuksen eli pystyihmisen aivoista. Toisena esimerkkinä voi mainita suunnilleen 200 000 – 300 000 sitten eläneen homo naledin, joka muistutti aivoiltaan ja ruumiinrakenteeltaan paljon varhaisempia lajeja. Yleisesti ehkä kuvitellaan, että nykyihminen on varustettu kaikkien aikojen suurimmilla aivoilla, mutta tässäkään suhteessa emme ole kehityksen kärkipiste: sekä Cro-Magnonin ihmisellä eli varhaisella nykyihmisellä että sukupuuttoon kuolleella neandertalinihmisellä oli suuremmat aivot kuin meillä. Edeltäjällämme heidelberginihmisellä puolestaan oli suunnilleen samankokoiset aivot.

   Ihmisellä on taipumus liittää historian kaltaisiin kasvottomiin prosesseihin kuvitteellisia merkityksiä. Olemme perineet valistusajan ajattelijoilta käsityksen, jonka mukaan historia kulkee käsi kädessä edistyksen kanssa, eikä ajatuksesta ole osattu oikein vieläkään päästää irti. Edistys ei voi perustua ainakaan siihen, että uusi sukupolvi olisi aina edellistä parempi, sillä evoluutio toimii niin hitaasti, että ihmisen psykologiset ominaisuudet eivät muutu miksikään edes kymmenien tuhansien vuosien aikana. Toki ympäristö, kulttuuri ja yhteiskunta muovaavat ihmistä, joten voidaan väittää, että ihminen kehittyy ja sivistyy, vaikka hän pysyisi biologisesti samana. Miten edistys sitten näkyy käytännössä? Katse voidaan suunnata vaikkapa siihen, mitä valistuneet ja sivistyneet eurooppalaiset tekivät vähemmän sivistyneinä pitämilleen ihmisille siirtomaissa, ja siihen, miten aikakauden johtavat ajattelijat puolustelivat ja oikeuttivat näitä tekoja. Yhdysvalloissa edistyksen airuet syyllistyivät intiaanien kansanmurhiin ja pakkosiirtoihin sekä mustien orjuuttamiseen. Yhdysvaltojen perustajaisien joukkoon kuulunut, itsekin orjia omistanut James Madison myönsi, että kaikkein suurin sortovalta voimistui kaikkein valistuneimpana aikana. Tieteellinen, tekninen ja yhteiskunnallinen edistys ei takaa moraalista ja henkistä edistystä.

   Sivilisaation historian yhteydessä on vielä jossain määrin mielekästä puhua edistyksestä, mutta käsitteen liittäminen luonnonhistoriaan on yksinkertaisesti mieletöntä. Ihminen on itse vastuussa omasta historiastaan, mutta luonnonvalinta ja muut luonnon mekanismit eivät ole sen enempää hyviä kuin pahojakaan. Luonto vain on.

 

On houkuttelevaa ajatella, että olemme osa luonnon suurta suunnitelmaa

Edistyksen marssi tukee mielikuvaa tapahtuneen kehityksen vääjäämättömyydestä. Evoluutiohistoriaa tarkastellessamme ja menneitä tapahtumia selittäessämme harhaudumme herkästi ajattelemaan, että juuri näin tässä pitikin käydä. Ei ole sattumaa, että olemme tässä ja nyt. Vai onko sittenkin? Gould huomauttaa, että jos meillä olisi mahdollisuus kelata elämän nauhaa taaksepäin ja käynnistää se uudelleen, lopputulos olisi aivan erilainen. Mikä tahansa mitättömältä tai merkityksettömältä tuntuva tapahtuma voi syöstä evoluution radikaalisti erilaisille poluille. Elämän elokuvassa ei ole draaman kaarta eikä selkeää juonta. Olemme tulosta lukemattomista sattumalta otetuista askelista, ja voi olla, että nykyihminen ei saisi elokuvassa lainkaan roolia, vaikka nauhaa pyöritettäisiin uudelleen tuhansia kertoja. Matkareittien loputtomuus tekee lopputuloksen ennustamisesta mahdottoman tehtävän.

   On houkuttelevaa ajatella, että olemme osa luonnon suurta suunnitelmaa, joka tuottaa yhä suurempaa täydellisyyttä, viimeisenä helmenään ihmisen. Saamme eksistentiaalista lohdutusta, kun kuvittelemme, että kaikki on tapahtunut tarkoituksella juuri niin kuin on tapahtunut, jotta me olisimme voineet ilmaantua tänne. Ajatus kaiken täydellisestä sattumanvaraisuudesta saattaa ahdistaa. Siksi häivytämme tuollaiset ajatukset ja kerromme tarinaa siitä, miten ihminen on noussut maailman valtiaaksi ylivertaisen älynsä ja kykyjensä turvin, pyyhkäisten tieltään muun muassa muut ihmislajit.

   Neandertalilaisten katoamiselle keksitään syitä, jotka osoittavat heidän olleen jollakin tavalla nykyihmistä huonompia ja tyhmempiä, vaikka todennäköisin syy heidän sukupuuttoonsa ja kulttuurinsa matalampaan tekniseen kehitystasoon on siinä, että he elivät kooltaan pienemmissä yhteisöissä. Yksilötasolla he olivat luultavasti yhtä älykkäitä. Yleensä unohdetaan, että oma lajimme on sekin ollut hilkulla pyyhkiytyä pois elävien kirjoista. Tutkijat ovat päätelleet, että nykyihminen on ollut mahdollisesti useaan kertaan historiansa aikana pullonkaulatilanteessa, jolloin ihmisiä on saattanut olla jäljellä vain muutamia tuhansia. Tällaiset pullonkaulat eivät sovi johdonmukaisesti etenevään menestystarinaan.

   On muutenkin ongelmallista samaistaa säilyminen paremmuuteen. Jos lajin selviytymistä selitetään adaptiivisella paremmuudella, ollaan vaarassa päätyä kehäpäätelmään: laji on parempi, koska se on jäänyt eloon ja se on jäänyt eloon, koska se on parempi. Jo Charles Darwin tiedosti, ettei parempaa sopeutuneisuutta voida määritellä jälkikäteen säilymisen perusteella. On helppo kuvitella vaihtoehtohistoria, jossa nyt niin ylivertaiselta näyttävä nykyihminen olisi kuollut sukupuuttoon ja joku muu tai jotkut muut ihmislajit olisivat säilyneet. Ihmisen ylivertaisuutta lajienvälisessä kilpailussa hehkuttavat tarinat kuulostavat kovin samanlaisilta kuin kolonialistien ja sosiaalidarwinistien tarinat valkoisen rodun herruudesta.

   Evoluution edistykseen samaistaneet sosiaalidarwinistit uskoivat luonnonvalinnan toimivan myös yhteiskunnassa. Sekä elämä että yhteiskuntaelämä oli heidän tulkintansa mukaan kamppailua, jossa luonnonlaki seuloo joukosta parhaat ja antaa heikoimpien yksilöiden kuolla pois. Valtio ei saanut missään nimessä puuttua ”luonnonvalintaan” tukemalla köyhiä ja muita heikkoja, jotka on tuomittu häviämään. Tällaiset toimet johtaisivat rodun rappeutumiseen. Kilpailu ja selviytymiskamppailu vallitsi paitsi yksilöiden niin myös yhteiskuntien välillä. Biologiasta innoittuneet ajattelijat näkivät yhteiskunnan solun kaltaisena elävänä organismina. Esimerkiksi poliittisen maantieteen perustajana pidetty Friedrich Ratzel kuvaili valtiota eläväksi organismiksi, jolla on ”laajenemisvietti”.

   Nykyisen kilpailukykykapitalismin narratiiveihin istuu oivallisesti näkemys elämästä kamppailuna tai urheilulajina, jossa parhaat keräävät potin ja sysäävät huonommat tieltään. Luonnonvalinnan mekanismin ylistämisen on vain korvannut markkinamekanismin ylistäminen. Toisinaan nämä voivat myös sekoittua toisiinsa. Esimerkiksi Alexander Stubb on sanonut College of Europe -yliopistolla pitämässään puheessa ja Reutersille antamassaan haastattelussa, että hänen mielestään euro on ”darwinistinen valuutta”. Stubbin mukaan markkinat palkitsevat parhaan luottoluokituksen euromaita ja rankaisevat niitä, jotka ovat hoitaneet liian löperösti julkistalouttaan. Kyse on ”kelpoisimpien selviytymisestä” (survival of the fittest). Usein myös vahvimpien selviytymiseksi suomennettu ilmaisu on peräisin filosofi Herbert Spenceriltä, joka tunnetaan nykyään lähinnä varoittavana esimerkkinä virheellisestä sosiaalidarwinistisesta ajattelusta.

   On totta, että luonnossa esiintyy kilpailua ja konflikteja lajien välillä ja niiden sisällä, mutta jos pitää silmänsä auki, niin havaitsee yhtä lailla myös yhteistyötä ja symbioottisia suhteita. Elämä ei ole kaikkien sotaa kaikkia vastaan. Jos jokin laji on yhtä ”voitokas” kuin nykyihminen tällä hetkellä, se suistaa ympäröivän luonnon epätasapainoon, tuhoaa muun elämän ympäriltään ja lopulta myös itsensä. Kilpailun voittaja saa palkinnoksi kuoleman.

   Sekä yhteiskunnassa että luonnossa menestys on paljolti kiinni sattumasta. Sosiaalidarwinistit eivät tienneet, että luonnonvalinta on vain yksi evoluution mekanismeista. Muista mekanismeista on syytä mainita erityisesti geneettinen satunnaisajautuminen ja mutaatiot, jotka molemmat perustuvat sattumaan. Satunnaisajautuminen tarkoittaa geenien siirtymisen sattumanvaraisuutta, jota voidaan verrata jatkuvasti toistuvaan ja voimistuvaan tilastolliseen otantavirheeseen. Sattumalla on sormensa pelissä niin sukusolujen kuin vanhempienkin otannassa. Pienissä populaatioissa satunnaisajautuminen on voimakkaampaa ja kelpoisuudeltaan huonommat geenit yleistyvät todennäköisemmin. Ihmisen kokemat pullonkaulat tarkoittavat sitä, etteivät esi-isämme olleet välttämättä kelpoisimpia saati muussa mielessä parhaita yksilöitä, vaan sattumalta valikoitunut joukko, joka oli säästynyt luonnonkatastrofilta tai muulta kantaa harventaneelta tekijältä.

Olemassaolon kestolla mitattuna ihminen ei ole menestynein laji

   Luonnonkatastrofien aiheuttamat joukkosukupuutot ovat muokanneet kovalla kädellä täysin sattumanvaraisesti elämää maapallolla ja suistaneet ”normaalin” eli sopeutumiseen ja kelpoisuuteen perustuvan evoluutioprosessin raiteiltaan. Elämä näyttäisi aivan toiselta, jos jokin näistä katastrofeista olisi jäänyt tapahtumatta. Esimerkiksi dinosaurukset eivät kuolleet sukupuuttoon huonommuuttaan, vaan siksi, että olosuhteet muuttuivat äkillisesti täysin toisenlaisiksi. Maapallon historiassa on tapahtunut viisi joukkosukupuuttoa, jotka ovat tappaneet vähintään 50 prosenttia lajeista, ja monet tutkijat uskovat, että meneillään on kuudes joukkotuho, joka realisoituu seuraavien vuosisatojen aikana, ellei suunta muutu. Tällä kertaa katastrofin nimi on ihminen.

   Onko ihminen lopulta sittenkään menestynein laji? Ei ainakaan olemassaolon kestolla mitattuna. Lajimme noin 200 000 vuoden mittainen taival on vaatimaton verrattuna pystyihmisen 1,8 miljoonaan vuoteen. Vertaansa vailla olevalla menestyksellä voi siis leuhkia vasta reilun puolentoista miljoonan vuoden kuluttua. Kokonaisuutena katsoen ihminen ei vaikuta erityisen menestyneeltä - eihän homo-suvun haarasta ole jäljellä enää kuin yksi vaivainen oksa. Nisäkkäistä paljon vakuuttavammin ovat porskuttaneet esimerkiksi jyrsijät. Unohtaa ei sovi myöskään maapallon alkuperäisiä asukkaita prokaryootteja, jotka ovat levinneet käytännössä joka paikkaan, myös muulle elämälle vihamielisiin ympäristöihin. Ihminen itse asiassa elää symbioottisessa suhteessa monien bakteerien ja arkeonien kanssa, joista etenkin suolistossa asustavat lajit vaikuttavat suuresti hyvinvointiimme. Prokaryootit ovat planeettamme ensimmäinen ja mitä todennäköisimmin myös viimeinen elämänmuoto. Elämä kiertää lopussa takaisin juurilleen eikä ole lineaarinen prosessi kuten ihmisevoluutiota kuvaavasta edistyksen marssista voisi päätellä. Näin ympyrä sulkeutuu.

"Pelkkää pelleilyä koko touhu" - Työttömien aktivoinnin epäkohdat

Työttömien aktivointia käsittelevä artikkelini Vasen kaista -lehdessä: https://vasenkaista.fi/2020/07/pelkkaa-pelleilya-koko-touhu-tyottomien-aktivoinnin-epakohdat/?fbclid=IwAR2zKfKMwufXh5liMUcB2eRkGhxMkpJvujYC0H_UJg3orABao8vFO9fjZHI

Juurien maanalainen maailma (Elonkehä 2/20)

Kasvit elävät samanaikaisesti maan päällä ja sen alla. Juurien asuttama maanalainen maailma jää katseelta piiloon, minkä vuoksi se on vieras ja huonosti tunnettu. Huomio kohdistuu yleensä yksinomaan kasvin maanpäälliseen osaan eli versoon. Jokainen tietää kuitenkin ainakin sen, että juurien avulla kasvi ottaa vettä ja ravinteita ja kiinnittyy maahan. Arkisessa puheessa juuria käytetään usein vertauskuvana, joka liittyy kulttuuriin, perinteisiin ja alkuperäisyyteen. Ihminen saattaa kuihtua henkisesti, jos hänet revitään väkisin irti kulttuurista, johon hän on juurtunut. Latinan sana cultura merkitsee viljelyä, joten voisi ajatella, että ihmisiä viljellään kulttuurin maaperässä. Mutta ihmiset sikseen, tässä kirjoituksessa on tarkoitus keskittyä kasveihin.  

Kasvit näyttävät ihmisen silmään täysin liikkumattomilta ja passiivisilta olennoilta, jotka eivät ole juuri kiveä kummempia. Liikkeet tulkitaan elon merkeiksi, ja kasvit vaikuttavat elottomilta, koska niiden liikkeet ovat yleensä liian hitaita havaittaviksi. Passiivisuus on kuitenkin harhaa, sillä kasvit tarkkailevat ympäristöään hyvin aktiivisesti ja reagoivat monin tavoin sen muutoksiin. Paikoilleen juurtuneiden kasvien täytyy kyetä havainnoimaan ympäristöään poikkeuksellisen tarkasti, koska ne eivät voi muuttaa toiseen paikkaan tai pääse pakoon uhkatekijöitä. Herkkyys ympäristötekijöille on elintärkeää selviytymisen kannalta.

   Kasvit reagoivat muun muassa ravintoon (valo, kivennäisaineet, vesi), mekaanisiin ärsykkeisiin, ilmankosteuteen, maaperän rakenteeseen, lämpötilaan ja kemiallisiin yhdisteisiin. Ärsykkeiden voimakkuus, suunta, intensiteetti ja erityisominaisuudet vaikuttavat kasvin reaktioon. Kasvit havaitsevat myös bioottisia eli toisten eliöiden aiheuttamia signaaleja kuten naapurikasvien, kasvinsyöjien, yhteistyökumppaneiden ja taudinaiheuttajien läsnäolon. Kasvin täytyy päättää, miten se reagoi ympäristön moninaisiin ja samanaikaisiin ärsykkeisiin. Tietyn lajin kasvit eivät reagoi mekaanisesti samoihin ärsykkeisiin aina samalla tavalla, vaan reaktiot ovat yksilöllisiä jopa kloonatuilla kasveilla.[1] Juuret ovat avainasemassa, koska niiden avulla kasvi hankkii suurimman osan omaa tilaansa ja ympäristöään käsittelevästä tiedosta.

   Juuristo levittäytyy yleensä huomattavasti laajemmalle kuin kasvin maanpäällinen osa. Esimerkiksi rukiin juuret voivat valloittaa noin 130 kertaa suuremman alan kuin sen maanpäällinen osa.[2] Juurten kärjissä sijaitsevissa kasvuvyöhykkeissä eli meristeemeissä on jokaisessa oma autonominen komentokeskuksensa, joka säilyttää juuren kasvun aikana hankitun tiedon, päättää juuren kasvun suunnasta ja tekee yhteistyötä juuren muiden kärkiosien kanssa. Rukiilla voi olla satoja miljoonia kasvuvyöhykkeitä, mutta puilla niitä on paljon enemmän, ainakin useita miljardeja.[3]

   Kasvin maanpäällinen osa aistii valoa ja tunnistaa valon laadun aallonpituuden perusteella. Myös juuret ovat herkkiä valolle, mutta toisin kuin verso, ne eivät pidä valosta vaan pyrkivät kohti pimeää.[4] Maissin juurilla tehtyjen kokeiden perusteella juuret kykenevät tekemään jopa haastavia u-käännöksiä, jos ne stressaantuvat valosta ja pyrkivät välttelemään valonlähdettä.[5]

   Pimeässä ja maan alla juuret voivat helposti kasvaa painovoimaa vastaan. Juuren kärki liikuttaa itseään aktiivisesti ja etsii vapaata tilaa, jonka se pystyy selvästi aistimaan.[6] Jos juuri törmää vieraan yksilön juuriin, se lopettaa kasvamisen. Juuret pitävät tilasta, jota muut kasvit eivät ole miehittäneet, ja pyrkivät kasvamaan poispäin kilpailijoistaan.[7] Juuren kärki on herkkä kosketukselle.[8] Esteeseen kuten kiveen törmätessään juuri koittaa kiertää sen. Juurenhuntu on juuren uloin osa, joka peittää hattuna kasvuvyöhykkeen ja suojelee sitä. Juurenhunnulla on monia aistimellisia kykyjä, ja ilman sitä juuri ei kykene tekemään tutkivia liikkeitä.[9]

   Kapillaariputkessa kasvatettu maissin juuri tutkii ympäristöään spiraalimaisin liikkein. Putkesta päästyään se jatkaa kasvuaan vapaassa tilassa kiemurrellen tai ryömien. Valolle altistettujen eri kasvien juurten liikkeet ovat niinikään spiraalimaisia niiden etsiessä reittiä pois valosta. Spiraaliliike on tehokas tapa tutkia laajaa aluetta, ja sitä tavataan myös eläinmaailmassa. Esimerkiksi joidenkin hyönteisten ja lintujen lentoradat ovat spiraalimaisia silloin kun ne etsivät pesäänsä. Myös sokkona liikkuvat ihmiset kulkevat spiraalimaisia ratoja tutkiessaan ympäristöään.[10]

   Kasvin juuret liikkuvat kohti ravintoa ja välttelevät niille myrkyllisiä aineita kuten kaikki eliöt aina yksisoluisista elämänmuodoista lähtien. Juuret ”maistelevat” maaperää etsiessään ravinteita, ja niiden kemiallisia yhdisteitä tunnistava makuaisti on hyvinkin herkkä. Juuret kykenevät paikantamaan ravinteet tarkasti, vaikka niitä olisi vain niukasti tarjolla. Lisäksi ne kykenevät mittaamaan maaperän kosteuden ja tunnistamaan myös kaukaiset veden lähteet.[11]     

   Kasvit saattavat kyetä aistimaan myös ääniä - ainakin äänet voivat vaikuttaa kasvin kasvamiseen ja fysiologiaan. Eräässä tutkimuksessa lituruoho altistettiin 200 hertsin äänelle, ja juuret alkoivat kasvaa ääntä kohti.[12]

Sienijuuriverkosto luo yhteyksiä kasvien välille

Valtaosa luonnossa kasvavista kasveista verkostoituu maan alla sienten kanssa. Kasvin juuren ja sienirihmaston muodostamaa toiminnallista yhteenliittymää kutsutaan sienijuureksi eli mykorritsaksi. Erään arvion mukaan 95 prosenttia kasviheimoista muodostaa sienijuuria.[13] Metsämaa on täynnä sienijuurisienten rihmastoa - grammasta maata sitä löytyy jopa 500 metriä. Sienijuurisienten lisäksi kasvien juurissa elää tummaväliseinäisiä sieniä, joilla arvellaan olevan samanlaisia tehtäviä kuin sienijuurisienillä.[14]

   Kasvin ja sienen symbioosissa eli yhteiselossa sieniosakas saa isäntäkasvilta sen yhteyttämällä tuottamia sokereita ja muita hiilihydraatteja. Vastapalvelukseksi sieni auttaa kasvia ravinteiden- ja vedenotossa sekä suojaa sitä taudinaiheuttajilta ja tuholaisilta.[15] Lisäksi sieni sitoo kasvin juuristolle haitallisia raskasmetalleja ja vähentää maaperän myrkyllisyyttä.[16] Jotkin kasvit muodostavat symbioottisia suhteita myös bakteerien kanssa. Esimerkiksi lepän juurissa on juurinystyröitä, joissa elää typpeä sitovia bakteereita.

   Kasvin ja sienen symbioottinen suhde mutkistaa perinteistä kuvaa, jonka mukaan kasvi ottaa juurien avulla maasta ravinteita. Sienijuurelliset juuret kuten puun lyhytjuuret eivät ota itse maasta ravinteita, vaan saavat ne sienirihmaston kautta. Suomen metsissä kasvavista puista useimmat muodostavat niin paljon sienijuuria, että sienijuurettomien juurenkärkien löytäminen voi olla hankalaa. Mahdollisia sienikumppaneita on suuri joukko, ja kullakin niistä on omat erityisominaisuutensa. Yhdellä männyllä voi olla samanaikaisesti sienijuuria kymmenien eri sienilajien kanssa.[17]

   Kaikki sienet eivät ole ystävällismielisiä kumppaneita. Osa sienistä on taudinaiheuttajia, jotka haluavat käyttää juuren ravinnokseen ja tuhota sen. Kasvin pitää kyetä tunnistamaan, millaisissa aikeissa sieni lähestyy sitä. Tunnistaminen edellyttää juuren kärjen ja sienen välistä kemiallista vuoropuhelua, jossa osapuolet lähettävät toisilleen signaaleita ja tulkitsevat niitä.[18]

   Kasvit erittävät juuristovyöhykkeen maaperään aminohappoja, hiilihydraatteja, kasvilimaa sekä toissijaisia aineenvaihduntatuotteita, joihin kuuluu muun muassa orgaanisia happoja, flavonoideja, tanniineja, terpenoideja, alkaloideja ja fenoleja. Kaikkiaan toissijaisia aineenvaihduntatuotteita on tunnistettu yli 100 000. Juurten eritteillä on moninaisia vaikutuksia maaperään, ja niillä on erityisrooli kasvin ja sen ystävien, vihollisten ja kilpailijoiden välisessä kommunikaatiossa. Kasvi myös torjuu eritteiden avulla kilpailijoita, kasvinsyöjiä, taudinaiheuttajia ja loisia. Symbioottisen suhteen muodostumiseen liittyy toissijaisia aineenvaihduntatuotteita.[19]

   Sienet voivat yhdistää eri kasvi-isäntien juuria toisiinsa ja luoda verkostoja, joissa kulkee ravinteita ja viestejä. Kasvit kykenevät tunnistamaan, miten läheistä sukua naapurikasvit ovat. Useissa tutkimuksissa on saatu vahvaa näyttöä sen puolesta, että tunnistus on sienijuuriverkoston välittämä prosessi, joskaan sen mekanismia ei tunneta tarkasti. Douglaskuusten kohdalla on havaittu, että taimet menestyvät paremmin silloin kun ne pääsevät vanhempien douglaskuusten sienijuuriverkostoon. Verkoston vanhat ”äitipuut” hoivaavat nuoria taimia ravinteilla. Lisäksi taimet saavat kumppaneikseen monipuolisemman sieniyhteisön. Puut suosivat sukulaisia ja omaa lajia: vieraan lajin keskelle istutetut taimet eivät menesty yhtä hyvin.[20] Puuyhteisöt tukevat taimien ohella myös huonosti voivia yksilöitä jakamalla niille ravinteita. Joskus jopa kannot tai kaulatut puut voivat pysytellä hengissä naapuriavun turvin.[21]

Viljelyn ja istutuksen ongelmia

Puiden välistä sosiaalisuutta ja tovereitten ruokkimista esiintyy yleensä vain luonnontilaisissa metsissä. Valtaosa metsänistutuksiin tarvittavista taimista tuotetaan taimitarhoilla, joissa taimen juuria ja latvuksia leikataan käsiteltävyyden edistämiseksi. Herkät juurenkärkensä menettänyt puu ei kykene ottamaan normaalisti vettä ja ravinteita tai muodostamaan verkostoja ja juurtumaan syvälle. Erityisen kovaa istutuspuiden elämä on puistoissa ja kaupunkiolosuhteissa, joissa yhtenä ongelmana on se, että niiden juuret eivät pääse levittäytymään asfaltin alla kovaksi tiivistetyn maan läpi.[22]

   Jos taimitarhalla käytetään paljon lannoitteita ja torjunta-aineita, häädetään kasvatusalustasta taudinaiheuttajien ohella myös sienijuurisienet. Sienijuurisiirrostuksella on mahdollista lisätä taimen juuristoon sieniä ja parantaa täten niiden kykyä sopeutua istutusympäristöön. Myös Suomessa tietoisuus sienijuuren hyödyistä on kasvanut viime vuosina. Erityisesti kuusi on herkkä istutuksen jälkeiselle stressille, ja sen istutuksissa on toisinaan koettu vaikeuksia. Sienijuurelliset taimet kestävät paremmin siirtoistutukset ja pysyvät terveempinä.[23]

   Pelloilla viljeltävät kasvit eivät kykene verkostoitumaan ja viestimään samoin kuin luonnossa kasvavat kasvit. Jalostus on heikentänyt kasvien kommunikaatiokykyä.[24] Lisäksi maatalouden käytännöt häiritsevät ja tuhoavat sienijuuriverkostoja, vähentävät fosforin ottoa maaperästä ja karsivat sienten monimuotoisuutta.[25]

   Sienijuuriverkostossa kulkevat viestit auttavat kasveja puolustautumaan. Esimerkiksi härkäpavut vastaavat kirvojen hyökkäykseen tuottamalla kemiallisia signaaleja, joilla ne viestivät tilanteesta lajikumppaneilleen. Viestin vastaanottaneet härkäpavut ryhtyvät tuottamaan kirvoja karkottavia kemikaaleja ja kirvojen vihollisia houkuttelevia aineita.[26] Jos kasvit eivät pysty puolustautumaan tällä tavalla luonnollisin keinoin, tarvitaan torjunta-aineita.

   Kemiallisten lannoitteiden ja torjunta-aineiden käyttö on johtanut lukuisiin ongelmiin kuten maaperän laadun ja biodiversiteetin heikkenemiseen, pinta- ja pohjavesien pilaantumiseen sekä ekosysteemin toiminnan häiriintymiseen. Kemikaalien käytön ennustetaan edelleen kasvavan tulevaisuudessa väestönkasvun lisätessä ruoantuotannon tarvetta. Sienijuuren käyttö biologisena lannoitteena voisi potentiaalisesti parantaa ekosysteemin toimintaa ja maanviljelyksen tuottavuutta ekosysteemien ja ympäristön tasapainoa häiritsemättä.[27]

Ovatko juuret kasvin aivot?

Charles Darwin havaitsi poikansa Francis Darwinin kanssa tekemissään tutkimuksissa kasvin juurten herkkyyden eri ärsykkeille. Darwinien mukaan on tuskin liioittelua sanoa, että juuren kärki toimii kuten yksinkertaisen eläimen aivot, jotka sijaitsevat eläimen etuosassa, vastaanottavat aistimuksia aistinelimiltä ja ohjaavat liikkeitä. He huomasivat, että juuren kärki kykenee erottamaan eri ärsykkeet toisistaan ja vastaamaan niihin selviytymisen kannalta tarkoituksenmukaisimmalla tavalla. Darwinit kuitenkin muistuttavat, ettei kasveilla tietenkään ole hermoja tai keskushermostoa kuten eläimillä.[28]

   Juuria on verrattu aivoihin jo kauan ennen modernin luonnontieteen syntyä. Platon vertasi päätämme juureen ja sanoi, että ihminen on ikäänkuin nurinpäin käännetty kasvi. Aristoteles puolestaan totesi, että jos elimet eritellään niiden tehtävien mukaan, niin kasvin juuret vastaavat eläimen päätä.[29] Toisaalta Aristoteleen mielestä kasvit eivät juuri eronneet elottomista esineistä, ja tämä on säilynyt vallitsevana asenteena näihin päiviin saakka.[30]

   Aivovertaus on noussut viime vuosina pinnalle tiedemaailmassa. Eräät kasvitieteilijät puhuvat jopa kasvien ”neurobiologiasta”. Provosoivasti nimetyn alan pioneereja ovat muun muassa František Baluška ja Stefano Mancuso, joista jälkimmäisen kirjoittamia kirjoja on ilmestynyt myös suomeksi.

   Aivoissa neuronien välinen viestintä perustuu sähköisiin tai kemiallisiin signaaleihin, jotka kulkevat lähettäjäneuronista vastaanottajaneuroniin. Kemikaalit voivat levitä myös alueellisesti riippumatta siitä, onko neuronien välillä kytkentöjä vai ei. Myös kasveissa kulkee sekä kemiallisia että sähköisiä signaaleja, ja näiden lisäksi vielä hydraulisia signaaleja. Erityisen vilkasta sähköinen ja kemiallinen toiminta on juuren kärjissä. ”Neurobiologien” mukaan kasvin ”aivoyksiköt” sijaitsevat juurten kärjissä ja ”hermostoa” vastaa johtosolukon muodostama nila ja johtojänteet, joita pitkin sähköiset signaalit kulkevat.

   Tietojenkäsittelykeskuksina toimivat juuren kärjet ovat verkottuneet toisten juuren kärkien kanssa. Lyhyillä matkoilla sähköiset signaalit kulkevat solusta toiseen soluseinän aukkojen eli plasmodesmien kautta ja pitkillä matkoilla johtojänteitten kautta.[31] Kasvien on havaittu reagoivan erilaisilla sähköisillä signaaleilla tuleen, tuhohyönteisiin ja jääveteen.[32]

   Kasvin juuria aivoihin vertaavat tutkijat pitävät kasvihormoni auksiinia kasvin välittäjäaineena. Auksiinin virta suuntautuu kohti juuren kärkeä, jossa sitä varastoidaan, hajotetaan ja suunnataan edelleen muualle. Auksiini liikkuu kemiallisten synapsien kautta paljolti samaan tapaan kuin välittäjäaineet liikkuvat eläimen neuroneissa.[33]

   Kasveilta on löydetty lukuisia proteiineja ja molekyylejä, joilla on rooli eläimen kognitiossa. Kasveilla on esimerkiksi glutamaattireseptorit. Glutamaatilla on aivoissa monia, erityisesti muistiin ja oppimiseen liittyviä tehtäviä, ja glutamaattireseptorien aktiivisuutta muuntavat lääkkeet vaikuttavat myös kasveihin. On kuitenkin epäselvää, että täyttävätkö samat molekyylit samoja tehtäviä kasveilla ja eläimillä, eikä glutamaattireseptorien roolia vielä täysin ymmärretä.[34]

   Kukaan ei tiedeyhteisössä kiistä sitä, etteivätkö kasvit havaitsisi, prosessoisi ja lähettäisi kemiallisia signaaleja. Kriitikoiden mielestä aivovertauksen tekijät menevät kuitenkin liian pitkälle. Kasvin älykkäät reaktiot eivät ole välttämättä osoitus älystä, vaan kyse voi olla yksinkertaisesti evoluution kulussa kehittyneistä ja huippuunsa hioutuneista reflekseistä.[35] Toisaalta aivojen ja hermoston puute ei vielä aukottomasti todista älykkyyden ja tietoisuuden puuttumisen puolesta. Ei kasvilla ole erikoistuneita aistinelimiäkään, mutta tästä huolimatta sillä on monia aisteja. Oli miten oli, kasvit ovat joka tapauksessa aktiivisia toimijoita, ja niiden vuorovaikutus ympäristönsä kanssa on paljon monimutkaisempaa kuin on totuttu ajattelemaan.

Lähdeviitteet:

---

[1] Trewavas 2006, 2-4; Mancuso 2018, 155

[2] Coccia 2019, s.l.

[3] Mancuso 2018, 47-48, 156

[4] Mancuso & Viola 2017, 61-62

[5] Yokawa & Baluška 2018

[6] Yokawa & Baluška 2018

[7] Trewavas 2006, 9

[8] McCormack et al. 2006, 252

[9] Baluška et al. 2006, 28; Yokawa & Baluška 2018

[10] Yokawa & Baluška 2018

[11] Mancuso & Viola 2017, 69-70, 90

[12] Moreno et al. 2017

[13] Simard 2018, 192

[14] Helander & Saikkonen 2013, 181, 187

[15] Heinonsalo & Lehto 2013, 190; Wohlleben 2016, 69-70

[16] Srivastava et al. 2017, 370

[17] Heinonsalo & Lehto 2013, 196, 199, 200, 202

[18] Mancuso & Viola 2017, 110-111

[19] Perry et al. 2006, 403-404

[20] Simard 2018, 193, 203-204

[21] Wohlleben 2016, 21-24, 37

[22] Wohlleben 2016, 24, 182-186

[23] Heinonsalo & Lehto 2013, 196, 199

[24] Wohlleben 2016, 30

[25] Srivastava et al. 2017, 372

[26] Simard 2018, 204

[27] Srivastava et al. 2017, 355-356, 374

[28] Barlow 2006, 37-38

[29] Coccia 2019, s.l.

[30] Mancuso & Viola 2017

[31] Mancuso & Viola 2017, 100-158-159; Baluška et al. 2006, 28

[32] Laborjournal 10/2015

[33] Barlow 2006, 41-44

[34] Chamovitz 2012, s.l.

[35] Laborjournal 10/2015

Lähteet:

Baluška, František – Hlavacka, Andrej – Mancuso, Stefano – Barlow, Peter W.: Neurobiological View of Plants and Their Body Plan. Teoksessa Communication in Plants – Neuronal Aspects of Plant Life, toim. František Baluška, Stefano Mancuso, Dieter Volkmann. Springer, 2006

Barlow, Peter W.: Charles Darwin and the Plant Root Apex: Closing a Gap in Living Systems Theory as Applied to Plants. Teoksessa Communication in Plants – Neuronal Aspects of Plant Life, toim. František Baluška, Stefano Mancuso, Dieter Volkmann. Springer, 2006

Chamovitz, Daniel: What a Plant Knows – A Field Guide to the Senses. Scientific American / Farrar, Straus and Giroux, 2012 (e-kirja)

Coccia, Emanuele: The Life of Plants – A Metaphysics of Mixture. Polity Press, 2019 (e-kirja)

Heinonsalo, Jussi & Lehto, Tarja: 6.2 Sienijuuret. Teoksessa Sienten biologia, toim. Sari Timonen & Jari Valkonen. Helsinki: Gaudeamus, 2013

Helander, Marjo & Saikkonen, Kari: 6.1 Kasvien epifyyttiset ja endofyyttiset sienet. Teoksessa Sienten biologia, toim. Sari Timonen & Jari Valkonen. Helsinki: Gaudeamus, 2013

Laborjournal 10/2015: Dumm wie bohnenstroh?

Mancuso, Stefano: Kasvien vallankumous: Ovatko kasvit jo keksineet tulevaisuuden? Helsinki: Aula & Co, 2018

Mancuso, Stefano & Viola, Alessandra: Loistavat kasvit – Mitä tiedämme kasveista ja niiden älykkyydestä? Helsinki: Aula & Co, 2017

McCormack, Elizabeth - Velasquez, Luis – Delk, Nikkí A. – Braam, Janet: Touch-Responsive Behaviors and Gene Expression in Plants. Teoksessa Communication in Plants – Neuronal Aspects of Plant Life, toim. František Baluška, Stefano Mancuso, Dieter Volkmann. Springer, 2006

Moreno, Ana Rodrigo – Bazihizina, Nadia – Azzarello, Elisa – Masi, Elisa – Tran, Daniel – Bouteau, François – Baluška, František, Mancuso, Stefano: Root phonotropism: early signalling events following sound perception in Arabidopsis roots. Plant Science vol. 264, November 2017

Perry, Laura G. - Weir, Tiffany L. - Prithiviraj, Balakrishnan – Paschke, Mark W. – Vivanco, Jorge M.: Root Exudation and Rhizosphere Biology: Multiple Functions of a Plant Secondary Metabolite. Teoksessa Communication in Plants – Neuronal Aspects of Plant Life, toim. František Baluška, Stefano Mancuso, Dieter Volkmann. Springer, 2006

Simard, Suzanne W.: Mycorrhizal Networks Facilitate Tree Communication, Learning, and Memory. Teoksessa Memory and Learning in Plants, toim. František Baluška, Monica Gagliano, Guenther Witzany. Springer, 2018

Srivastava, Priyanka – Saxena, Bhawna – Giri, Bhoopander: Arbuscular Mycorrhizal Fungi: Green Approach/Technology for Sustainable Agriculture and Environment. Teoksessa Mycorrhiza – Nutrient Uptake, Biocontrol, Ecorestoration, toim. Ajit Varma, Ram Prasad, Narendra Tuteja. Springer, 2017

Trewavas, Anthony: The Green Plant as an Intelligent Organism. Teoksessa Communication in Plants – Neuronal Aspects of Plant Life, toim. František Baluška, Stefano Mancuso, Dieter Volkmann. Springer, 2006

Wohlleben, Peter: Puiden salattu elämä – Kasvimaailman kuninkaiden tunteista ja viestinnästä. Helsinki: Gummerus, 2016

Yokawa, Ken & Baluška, František: Sense of space: Tactile sense for exploratory behavior of roots. Communicative & Integrative Biology 2/2018