Hyvä käyttäjä! Ystävällisin terveisin. Toimitus

Transkriptio

1 Hyvä käyttäjä! Tämä pdf-tiedosto on ladattu Tieteen Kuvalehden verkkosivuilta ( Tiedosto on tarkoitettu henkilökohtaiseen käyttöön, eikä sitä saa luovuttaa kolmannelle osapuolelle. Tekijänoikeudellisista syistä tiedostossa ei ole kuvia. Ystävällisin terveisin Toimitus

2 Maan uudet asukkaat 24 Teksti: Anders Priemé. Piirrokset: Animal Planet

3 Viiden miljoonan vuoden kuluttua Välimeri on muuttunut rutikuivaksi suola-aavikoksi. Liskot pyytävät hyönteisiä tahmeilla kauluksillaan. Millaisia eläimiä maapallolla on tulevaisuudessa? Kansainvälinen tutkijaryhmä on hahmotellut eläinten kehitystä tieteellisten periaatteiden mukaan ja päätynyt siihen, että Maata asuttavat jossain vaiheessa mm. siivelliset kalat, 120-tonniset kilpikonnat ja maaelämään sopeutuneet pääjalkaiset. Näin luonto vastaa elinolojen muutokseen. 25

4 Maapallo muuttuu jatkuvasti, vaikka ihminen ei muutoksia kovin helposti huomaakaan. Lämpimät ja kylmät kaudet vuorottelevat, maapallon kuoren tektoniset laatat liikkuvat toisiinsa nähden ja muuttavat muotoaan, meteoriitit muokkaavat Maan pintaa ja tuliperäinen toiminta vaikuttaa niin kallioperään kuin ilmakehäänkin. Sinisen tai oikeastaan vihreän planeetan geologinen historia on yhtä vaiheikas kuin sen biologinen menneisyys. Elämä sai alkunsa maapallolla noin 3,5 miljardia vuotta sitten. Tänä aikana eliöiden on ollut pakko sopeutua elinolosuhteiden vaihteluun kehittymällä ja muuntumalla uusiksi lajeiksi. Maapallon eliöstö on jatkuvassa käymistilassa: lajeja syntyy ja kuolee sukupuuttoon. Brittiläinen paleontologi Dougal Dixon kutsui eri tieteenalojen asiantuntijoita geologeja, ilmastontutkijoita, eläin- ja kasvitieteilijöitä, ekologeja ja paleontologeja pohtimaan, miten maapallon eläimistö kehittyy tulevina vuosimiljoonina. Tutkijaryhmän aivoriihen tulokset ovat nähtävissä elokuvassa The Future Is Wild (Maapallon villi tulevaisuus). Tutkijoiden käsityksen mukaan luonnon tulevaisuus näyttää yhtä sekasortoiselta kuin sen menneisyyskin. Lajinkehitys tuottaa aivan uudentyyppisiä eläimiä, kuten kuivalla maalla eläviä siivekkäitä kaloja, lammasmaisia jyrsijöitä, sademetsässä viihtyviä pääjalkaisia ja suurimpia hirmuliskoja kookkaampia kilpikonnia. THOMAS SCHOU Kylmyyden ja kuivuuden armoilla Maa on hiljalleen toipumassa yhdestä historiansa pahimmista kylmistä jaksoista. Eliöt joutuvat kestämään sekä kylmyyttä että kuivuutta. Vain sitkeimmät lajit säästyvät sukupuutolta. Ihminen on hävinnyt maapallolta, ja valtaosa makeasta vedestä on yhä sitoutuneena jäähän. Pohjolaa peittää jopa kolmen kilometrin paksuinen jäävaippa. Pohjois- Amerikan aavikko Etelä- Amerikan ruohoaro Pohjoinen jäätikkö Suola-aavikko Suuri osa Euroopasta on karua tundraa. Sulan maan alueella elää kylmyyteen sopeutuneita eläimiä. Eurooppa ja Afrikka ovat törmänneet yhteen, ja Välimeren tilalla on suola-aavikko, jonka eliöstö on hyvin niukkaa. Amazonaksen alue on muuttunut savanniksi. Pohjois-Amerikka on lähes kauttaaltaan melkein elotonta hiekka- ja kallioerämaata. Eliöiden monimuotoisuus säilyy Tulevaisuudessa eläimet ovat yhtä vähän samasta puusta veistettyjä kuin nykyäänkin. Vaihteluväli lienee vastaisuudessakin mikroskooppisen pienistä eliöistä norsuja ja kirahveja suurempiin maaeläimiin ja valaita isompiin vesieläimiin. Tulevaisuuden eläimistöä hahmotellessaan tutkijat tukeutuivat olemassa olevaan tietoon eläinten polveutumisen ja lajinkehityksen lainalaisuuksista. Vaikka monet muutokset voivat olla satunnaisia, elämä hakee uusia muotoja tiettyjen tekijöiden puitteissa. Evoluutiota ohjaavat mm. sellaiset perusasiat kuin ravinnonhankinta, lisääntyminen ja lajin elinkelpoisuuden ja säilymisen varmistaminen. Luonto karsii vastakin sopeutumattomat. Tutkijat pitivät ajatusleikkinsä lähtökohtana nykyeläimistöä, joka on mukautunut ominaisuuksiltaan maapallolla nyt vallitseviin elinoloihin. Elämän edellytysten muuttuessa eliöiden on pystyttävä tavalla tai toisella reagoimaan muutospaineisiin, jotta ne ovat yhtä elinkelpoisia kuin nykyiset eläimet. Tulevaisuudenvisioiden perustana oli myös olettamus, että esimerkiksi eläinten lihas- ja luukudoksen rakenne ja kasvien fotosynteesin tehokkuus eivät olennaisesti muutu. Ihminen on vain käymässä Eläimistön kehitystä pohtinut tutkijaryhmä aloitti työnsä kartoittamalla maapallon geologisia näkymiä. Maankuoren liikkeet, ns. laattatektoniikka, on otettava Eteläinen jäätikkö huomioon ennustettaessa sitä, miltä Maa näyttää tulevaisuudessa. Mantereet jatkavat liikettään, ja niiden keskinäinen asema muuttuu samoin kuin menneisyydessä. Mantereiden ja valtamerten sijainti heijastuu ilmastoon ja kasvillisuuteen, jotka puolestaan vaikuttavat suoraan eläimistöön. Viiden miljoonan vuoden kuluttua Eurooppa ja Afrikka ovat lipuneet yhteen ja mantereesta lohjennut Itä- Afrikka on lähtenyt omille teilleen. Viiden miljoonan vuoden kuluttua maapallon ilmasto on selvästi nykyistä viileämpi. Amerikan, Euroopan ja Aasian pohjoisosat ovat jään peitossa. Jäähän 26 Tieteen Kuvalehti 17/2003

5 Sapeliahma hallitsee pohjoista luontoa, jossa 50 asteen pakkaset ovat tuiki tavallisia. Terävät hampaat tekevät selvää saaliseläimistä. Babookaris-apinat elävät suurina laumoina Amazonaksen alueelle syntyneellä ruohotasangolla. Ne viestivät toisilleen pitkällä hännällään. Kuolemanenkeli liitelee aavikon yllä etsimässä ravintoa. Siivet, joiden kärkiväli on toista metriä, kannattelevat sitä ilmassa hyvin. Se ottaa saaliinsa hengiltä puremalla. Tieteen Kuvalehti 17/

6 on sitoutunut niin paljon vettä, että valtamerten pinta on 150 metriä alempana kuin nykyään. Ilmasto on paitsi viileä myös kuiva. Nykyiset sademetsät ovat korvautuneet ruohoaroilla ja savannit lähes elottomilla hiekka-aavikoilla. Ihmisen historia jää lyhyeksi. Vaikka nyt näyttää siltä, että mikään ei horjuta ihmisen asemaa maapallolla, laji ei selviydy elinolojen radikaalista muuttumisesta. Välimeren tilalla suola-aavikko Kylmän kauden menestyjiä on sapeliahma, 35 kilogrammaa painava paksuturkkinen petoeläin, joka tulee toimeen jopa 50 asteen pakkasessa. Nykyahmoista polveutuvat sapeliahmat elävät ja saalistavat yksikseen. Sapeliahmalla on pitkät terävät kulmahampaat, joilla se tappaa myös itseään suurempia saaliseläimiä. Etelä-Euroopassa, kaukana pohjoisen mannerjään reunasta, on tapahtunut suuria geologisia muutoksia. Afrikan ja Euroopan mantereet ovat limittyneet niin, että Välimerta ei enää ole olemassa, vaan sen paikalle on muodostunut suolaaavikko. Siellä selviytyvät vain ani harvat eliöt. Osa niistä on hyönteisiä, jotka käyttävät ravinnokseen leviä ja bakteereja, osa taas hyönteisiä syöviä suurempia eläimiä, kuten liskoja, jotka pyytävät hyönteisiä tahmeilla kauluksillaan. Maapallolla on nykyistä enemmän aavikoita. Esimerkiksi Pohjois-Amerikan preeriat ovat muuttuneet hiekka- ja kallioerämaaksi. Karussa ympäristössä viihtyy kookas lepakko, kuolemanenkeli, jonka siipien kärkiväli on toista metriä. Se muistuttaa elintavoiltaan korppikotkaa ja on valloittanut petolintujen ekologiset lokerot. Myös Amazonaksen seutu on kuivunut. Sademetsien tilalle on tullut savanni, jolla viihtyvät maaelämään sopeutuneet babookaris-apinat. Apinat liikkuvat laumoina ruohikossa ja viestivät keskenään pitkän hännän avulla. Lämmin kausi suosii elämää Viileä ajanjakso maapallon historiassa päättyy vähitellen, kun hiilidioksidin määrä ilmakehässä kasvaa vilkkaan vulkaanisen toiminnan seurauksena. Kasvihuoneilmiön voimistuessa maapallon keskilämpötila nousee ja jääpeite alkaa sulaa. Samalla ilmastosta tulee kostea, ja sateet yleistyvät aiemmin kuivuudesta kärsineillä mantereilla. Metsät runsastuvat. Ajan mittaan myös eliöstö moni- THOMAS SCHOU Kasvihuoneilmiö voimistuu Maapallon keskilämpötila nousee, sillä tulivuorista on vapautunut ilmakehään hiilidioksidia, joka voimistaa kasvihuoneilmiötä. Ilmasto muuttuu 4 5 astetta nykyistä lämpimämmäksi ja kosteaksi. Kasvillisuus lisääntyy, mm. sademetsät peittävät laajoja alueita. Maapallolle ilmestyvät maailmanhistorian suurimmat maaeläimet. Itä-Afrikka ja Aasia ovat osittain kiinni toisissaan. Törmäyksen seurauksena on syntynyt kymmenen kilometriä korkeita vuoria, joiden rinteillä on lauhkean ilmaston vuoksi paljon elämää. Antarktis on lähestynyt päiväntasaajaa ja saanut kasvillisuutta, mm. metsiä. Jäätiköiden sulettua valtamerten pinta on sata metriä nykyistä korkeammalla. Lajiutuminen on nopeaa. Antarktista metsää Suuri ylänkö Bengalin suo muotoistuu. Sadan miljoonan vuoden kuluttua maapallo kuhisee jälleen elämää, mutta lajeilla on vain vähän yhteistä nykyisen eliöstön kanssa. Australia ja Aasia ovat ajautuneet yhteen. Törmäyksessä on syntynyt Himalajaa korkeampi vuoristo. Antarktis on nykyistä lähempänä päiväntasaajaa, ja Itä-Afrikka on erottamaton osa Etelä- Aasiaa. Intian valtameren Bengalinlahti on muuttunut satojen tuhansien neliökilometrien laajuiseksi suolaiseksi suoksi. Maailmanhistorian suurin maaeläin, toratoni, viihtyy kosteissa rehevissä metsissä. Tämä 120 tonnin painoinen matelija on kookkaampi kuin suurimmat hirmuliskot. Se on kasvinsyöjä. Täysikasvuinen toratoni syö vuorokaudessa 600 kg kasveja, joiden laadun suhteen se ei ole kovin nirso. Toratoni näykkii kasveja suuhunsa samaan tapaan kuin nykykilpikonnat. Se ei pureksi ruokaansa, vaan ravintomassa pilkkoutuu helpommin sulavaan muotoon sen lihaksikkaassa mahassa. Linnulla neljä siipeä Bengalin suolasuon pohjoispuolella on suuri ylänkö, joka on muodostunut Australian ja Aasian törmättyä toisiinsa. Mannerten limittyessä on syntynyt vuo- 28 Tieteen Kuvalehti 17/2003

7 Toratoni on maailmanhistorian suurin maaeläin. Se painaa 120 tonnia. Kookas kilpikonna tarvitsee yli 600 kg kasviravintoa vuorokaudessa. Vuorenkuninkaalla on kaksi siipiparia, joiden varassa se voi liidellä ja tehdä nopeita suunnanmuutoksia. Se selviää 10 km:n korkeudessa. risto, jonka huiput kohoavat yli kymmenen kilometrin korkeuteen. Koska maapallon ilmasto on nykyistä lauhkeampi, myös vuorten yläosissa on elämää. Vuoriston uljain eläin on vuorenkuningas, jolla on sininen höyhenpuku ja kaksi siipiparia. Tämä melko suuri lintu on harvinaisen taitava lentäjä, sillä se pystyy erityyppisten siipiensä ansiosta sekä liitelemään että tekemään nopeita suunnanmuutoksia. Pitkä kapeat siivet pääsevät oikeuksiinsa avarissa vuoristosolissa, kun taas lyhyet siivet mahdollistavat lentämisen metsässä. Vuorenkuninkaan lentokykyä parantavat lisäksi Tieteen Kuvalehti 17/

8 sulkapeitteiset jalat, joita se voi käyttää asentoa ja suuntaa säätelevinä lisäsiipinä. Kaulassa olevat sulat vakauttavat myös osaltaan vuorenkuninkaan lentoa. Ilma on ohutta kymmenen kilometrin korkeudessa. Vuorenkuningas on kuitenkin sopeutunut korkeaan ilmanalaan ja nykyistä voimakkaampaan ultraviolettisäteilyyn. Sen metallinhohtoiset sulat heijastavat tehokkaasti säteilyä, ja sen silmiä suojaavat aurinkolasien linssien tapaan polarisoivat luomet. Elämälle suotuisa ajanjakso maapallon historiassa päättyy geologisiin mullistuksiin. Tuliperäinen toiminta kiihtyy, ja ilmakehään vapautuu myrkyllisiä kaasuja ja hiukkasia, jotka estävät auringonvaloa pääsemästä Maahan. Maapallon keskilämpötila laskee, ja happamat sateet yleistyvät. Ympäristönmuutoksen seurauksena valtaosa eliölajeista kuolee sukupuuttoon. Tässä vaiheessa myös viimeiset nisäkkäät katoavat maapallolta. Maapallolla on vain yksi manner Mannerlaatat ovat ajautuneet yhteen ja muodostavat meren ympäröimän supermantereen, Pangaia II:n. Valtameri säätelee mantereen ilmastoa, jolla esiintyy äärimmäisiä sääilmiöitä rannikkovyöhykkeen pyörremyrskyistä, hyperkaaneista, vuoriston eristämän sisämaan pitkiin kuivuusjaksoihin. Aavikolla ei sada keskimäärin kuin kerran parissa sadassa vuodessa. Talvella lämpötila laskee usein yli 30 pakkasasteeseen. Kesällä taas on helteistä; 50 asteen päivälämpötilat eivät ole kovin harvinaisia. Mantereen pohjoisosassa, jossa tuuli pääsee puhaltamaan lähes esteettömästi mereltä maalle, sataa usein. Siellä kasvaa metsiä, joissa on paljon erilaisia kasveja ja eläimiä. Pistiäiset hallitsevat aavikkoa 200 miljoonan vuoden kuluttua Maa on jälleen yhden ainoan mantereen planeetta, kuten noin 200 miljoonaa vuotta sitten. Pangaiaksi kutsutun alkumantereen kaltaisella Pangaia II -supermantereella on monenlaisia ilmastovyöhykkeitä. Rannikoilla esiintyy erittäin syviä pyöriviä matalapaineita. Nämä pyörremyrskyt, hyperkaanit, liikkuvat rannikkovyöhykkeellä jopa 400 km:n tuntinopeudella. Mantereen sisäosissa vallitsee jatkuva kuivuus. Sisämaa onkin kauttaaltaan aavikkoa, jolla sataa korkeintaan kerran parissa sadassa vuodessa. Aavikon eliöstö on sopeutunut kuivuuteen ja 50 asteen päivälämpötiloihin. Eläinkunnan menestyjiä ovat hyönteiset, jotka ovat 600 miljoonan vuoden aikana selvinneet kaikista maapalloa ravistelleista luonnonmullistuksista. Osa hyönteisistä varmistaa selviytymisensä kasvattamalla ravinnokseen leviä kasvihuoneissa. Teknisesti kehittyneimmät hyönteiset, aavikkopistiäiset, osaavat säädellä kasvihuoneiden ilman lämpötilaa ja kosteutta, ja niissä on myös kastelujärjestelmä. Aavikkopistiäisyhdyskunta on hierarkkinen, ja siinä vallitsee selkeä työnjako, joka ilmenee myös yksilöiden fyysisinä ominaisuuksina. Vain alimmalla kastilla, kuljettajilla, on jalat. Muihin kasteihin kuuluvat yhdyskunnan jäsenet eivät liiku omin avuin vaan käyttävät THOMAS SCHOU Pohjoinen metsäalue kuljettajia. Kuljettajien rooli on keskeinen, sillä ne siirtävät tarvittaessa paikasta toiseen niin vartijoita kuin kasvihuoneiden kastelusta huolehtivia yksilöitäkin. Sisämaan aavikko Vuoristo Mustekala kuivalla maalla Pangaia II:n luoteisosassa ei kärsitä kuivuudesta, sillä mereltä jatkuvasti puhaltavat länsituulet tuovat mukanaan paljon kosteutta. Sateiden ansiosta kasvillisuus on rehevää ja eliöstö runsasta. Kosteassa ympäristössä viihtyvät monenlaiset amfibiset eli sekä maa- että vesielämään sopeutuneet eläimet. Lintujen ekologisen lokeron ovat täyttäneet metsä- ja merikalalinnut. Soistuneilla alueilla elää myös pääjalkaisia, joista suurin, megamustekala, on norsua kookkaampi. Se liikkuu maalla kahdeksalla jalallaan, joissa ei ole lainkaan luita vaan pelkästään lihaksia. Pohjoinen metsä säilyy vain niin kauan, kun Pangaia II on kokonainen. Maankuoren liikkeiden vuoksi supermanner alkaa kuitenkin hajota kappaleiksi. Vähitellen toisistaan loitonneille laatoille kehittyy omaleimainen eliöstö, joka on sopeutunut mantereella vallitseviin luonnonoloihin. Evoluutio voi vastata eri lajien tarpeisiin kahdella tavalla: joko jäljittelemällä vanhaa tai luomalla uutta. 30 Tieteen Kuvalehti 17/2003

9 Metsäkalalinnulla on siipimäiset evät, joita se pystyy räpyttelemään noin 30 kertaa sekunnissa. Se käyttää ravinnokseen pieniä hyönteisiä. Merikalalintu kiitää vedenpintaa pitkin siipiensä varassa saalistaessaan kalamaisia hopeakylkiä. Sen leuat työntyvät nopeasti eteen. Aavikkopistiäiset jakautuvat kasteihin. Vain kuljettajakastiin kuuluvilla on jalat. Tungettelijat torjutaan myrkkysuihkeella. Megamustekala elää sademetsässä. Se ilmoittaa reviirinsä rajat lajitovereilleen korkeilla äänillä, joita se tuottaa ilmapalloa muistuttavalla otsapussillaan.