DARWIN 200+, LAJIEN SYNTY 150+
Matka maailman ympäri johti "Lajien syntyyn"
Tutkimusalus Beagle
Viiden vuoden maailmanympärysmatka tutkimusalus Beaglen mukana käänsi lopullisesti Darwinin tulevaisuudensuunnitelmat. Hänestä ei tullut pappia, vaan tiedemies, jonka kehittämät ajatukset evoluutiosta mullistivat ratkaisevasti perinteistä kristillistä maailmankäsitystä. Darwinin läpimurtoteos ”Lajien synty” tosin ilmestyi vasta yli 20 vuotta matkalta paluun jälkeen huolellisten tutkimusten ja perustelujen etsimisen jälkeen. Beaglen lähtiessä Britanniasta kohti Etelä-Amerikkaa vuonna 1831 Darwin oli 22-vuotias. Mukaanpääsy matkalle maailman ääriin oli tuohon aikaan äärettömän harvinainen onnenpotku. Beaglen matkan päätarkoituksena oli tuottaa uusia merikarttoja, mutta mukaan otettu nuori luonnontutkija Charles Darwin saattoi myös tutustua aiemmin koskemattomiin mannerten sisäosiin.
Galapagossaarten mysteeri
Uruguayssa Darwin alkoi kerätä järjestelmällisesti kasvi- ja eläinlajeja, ja mukanaan Britanniaan hän toi tai lähetti yli 1500 lajia, joista satoja ei ollut koskaan aiemmin nähty Euroopassa. Darwin ei kehittänyt evoluutioteoriaansa silmänräpäyksessä, mutta matkan aikana koetut ihmetyksen aiheet, kerätyt näytteet ja tarkat muistiinpanot havainnoista olivat välttämättömiä, jotta hän myöhemmin pystyi teoriansa muotoilemaan. Varsinkin Galapagossaarista Tyynellä valtamerellä tuli Darwinille tärkeä tutkimusalue. Matkansa alussa hän oli suhtautunut jokaiseen eliöön ja kasviin ainutlaatuisena yksilönä, mutta vähitellen hän kiinnostui enemmän lajien välisistä suhteista toisiinsa. Galapagossaarilla elävät kilpikonnat ja sirkut (tällöin niiden tosin katsottiin kuuluvan peippoihin) saivat Darwinin ymmälleen. Täsmälleen samanlaisia lajeja ei esiintynyt missään muualla maapallolla, vaikka ne muistuttivatkin melkoisesti Etelä-Amerikan mantereella eläviä yksilöitä. Lisäksi Galapagoksen eri saarilta kotoisin olevat yksilöt erosivat hieman toisistaan, kuten sirkut nokkansa ja kilpikonnat kilpensä puolesta, vaikka tuntuivatkin olevan samaa lajia. Näiden pienten erojen vuoksi Darwin alkoi myöhemmin pohtia, onko kaikki lajit tosiaan luotu valmiiksi sellaisiksi kuin ne nyt ovat, vai voisivatko Galapagoksen lajit olla kehittyneet mantereen lajeista sopeutuessaan saarilla uuteen ympäristöönsä. Kerätessään lintunäytteitä Galapagoksella Darwin ei ollut vielä täysin oivaltanut ympäristön vaikutusta lajien kehittymiseen, ja harmittelikin myöhemmin, ettei ollut merkinnyt tarkemmin kunkin linnun kotisaarta muistiinpanoihinsa.
Ajatus evoluutiosta muotoutuu
Luonnonvalinta evoluution mekanismina
Matkalta paluun jälkeen Darwin kehitteli ajatuksiaan syventymällä aiempien tutkijoiden esittämiin evoluutiospekulaatioihin sekä seuraamalla eläinten ja kasvien jalostajien työtä, jota hän kutsui ihmisen ohjaamaksi evoluutioksi. Luettuaan vuonna 1838 Thomas Malthusin teoksen ”Essay on the Principle of Population” hän sai ajatuksen ”luonnon jalostusvalinnasta”. Jos kaikki yksilöt synnyttäisivät jälkeläisiä, populaatioiden kokojen pitäisi kasvaa räjähdysmäisesti, mutta yleensä ne pysyvät kuitenkin melko tasaisina. Darwin päätyikin ajatukseen luonnonvalinnasta, joka perustuu siihen, että tietyn lajin sisällä kaikki yksilöt eroavat perinnöllisyyden vaikutuksesta jollain tapaa toisistaan. Vain ominaisuuksiltaan sopivimmat pystyvät elämään pisimpään ja tuottamaan eniten jälkeläisiä, kun taas osa populaatiosta kuolee pois ilman jälkikasvua. Hyväksi havaittuja ominaisuuksia siirtyy seuraaville sukupolville ja ne yleistyvät vähitellen populaatiossa. Tämä kiertokulku johtaa jatkuvaan muutokseen eli evoluutioon.
Lajit muuntuvat ympäristönsä mukana
Darwin päätyi selittämään lajien valtavan monimuotoisuuden vuosimiljoonien aikana tapahtuneen, luonnon valinnan ohjaaman evoluution, sekä toisaalta maantieteellisen eristyksen tuloksena. Ajatuksen mukaan muualta tulleet tai esimerkiksi vuorten ja merten taakse eristyksiin jääneet lajit muuntuvat ja sopeutuvat (uuteen) elinympäristöönsä ja sen muutoksiin. Klassinen esimerkki tästä ovat Galapagossaarten sirkut. Darwin havaitsi, että lintujen nokat olivat kehittyneet joka saarella erilaisiksi tarjolla olevan ravinnon mukaan (Kuva 1)
.
Kuva 1.Galapagossaarten sirkuilla (Darwininsirkut, Geospizinae) maantieteellisen eristyksen synnyttämä evoluutio näkyy nokkien rakenteen vaihteluna. A) toukkia ravinnokseen käyttävillä sirkuilla on ohut ja terävä nokka toukkien poimimiseen maan pintakerroksesta ja karikkeen seasta. B) Hedelmien ja silmujen syömiseen erikoistuneen lajin nokka on leveä ja koukkupäinen. C) Hyönteisten sieppaamiseen ilmasta ja kasvillisuudesta sopii pitkähkö ja kapea nokka, kun (D) lehtien nyppimiseen paras on lyhyt ja tylppä nokka. E) Kaktussirkku on sopeutunut kaivamaan toukkia puunkuoren alta kaktuksenpiikin avulla. F) Kaikki darwininsirkut polveutuvat mantereelta lentäneestä vähemmän erikoistuneesta siemeniä syövästä kantamuodosta.
