Juha Mikkonen: Mietteitä elämän ja maailmankaikkeuden alkuperästä

Olen opiskellut teologiaa, en ole luonnontieteilijä. Olen kiinnostunut luonnontieteistä ja hieman lukenut populaaritasolla, mutta minulla ei ole niihin akateemista koulutusta eikä muodollista pätevyyttä, kuten niillä, jotka menevät yliopistoon lukemaan luonnontieteitä. Kirjoitan siis harrastuspohjalta, en asiantuntijana. Tässä pienessä kirjoituksessa joitakin ajatuksia.

Maailmakaikkeuden synty

Nykytieteen konsensus on, että universumi syntyi noin 13,7 miljardia vuotta sitten alkuräjähdyksessä. Ensimmäiset tähdet syttyivät noin 13,5 miljardia vuotta sitten. Yksi syy siihen miksi teoriaan alkuräjähdyksestä päädyttiin on havaintojen perusteella tapahtunut tähtien punasiirtymä (doppler-ilmiö). On päätelty, että maailmankaikkeus laajenee. Toinen havainto, jonka katsotaan viittaavan alkuräjähdykseen on kaikkialla havaittava kosminen taustasäteily.

Käsitys alkuräjähdyksestä sopii hyvin yhteen teistisen luomisuskon kanssa. Uskon henkilökohtaisesti, että Jumala loi materian, energian, ajan ja avaruuden tässä alkuhetkessä. Ennen kuin 1900-luvulla päädyttiin Big Bang-teoriaan, ateistien oli helpompi perustella sitä jo antiikin ajoilta periytyvää näkemystä, että maailmankaikkeus olisi ikuinen.

Luonnonvakiot

Jos painovoima olisi heikompi, ei olisi syntynyt tähtiä ja planeettoja. Jos se olisi vahvempi, materia painuisi kasaan, eikä elämä olisi mahdollista. Vahva vuorovaikutus (ydinvoima) on tärkeä sille, että protonit ja neutronit pysyvät yhdessä. Atomien ytimet koostuvat protoneista ja neutroneista, niitä kiertävät elektronit. Tämä on tärkeää elämälle välttämättömiin kemiallisiin prosesseihin.

Myös elektoromagneettinen voima on tärkeä, että kemikaalit voivat muodostaa sidoksia, kuten vetysidokset. Elektronit kiertävät atomien ytimiä. Eri atomit ja molekyylit voivat ”lainata” toistensa elektroneja.

Myös maailmankaikkeuden laajenemisnopeus on elämän kannalta keskeistä. Jos se olisi hitaampaa olisi tapahtunut ”loppurysäys” ennen kuin galakseja olisi syntynyt, vetovoima olisi ollut liian voimakas laajenemisnopeuteen nähden. Jos taas laajeneminen olisi nopeampaa, ei galakseja silloinkaan olisi voinut syntyä - vetovoima ei olisi ollut tällöin tarpeeksi voimakas. Täsmällisemmin ilmaistuna maailmankaikkeuden laajenemisnopeuden vaihtelun täytyy olla rajoissa yhden suhde kymmenen potenssiin 55. Eli luvun yksi perään laitetaan 55 nollaa. Puhutaan luvuista, joita on vaikea edes mieltää.

Voidaan perustellusti uskoa siihen, että luonnonvakioiden takana on älykäs suunnittelija, sillä vaikuttaisi siltä, että luonnonlait ovat hienosäädetyt kehittynyttä elämää varten (fine tuning).

Suotuisat olot elämälle

Universumissa on arvioitu olevan noin kvadriljoonaa tähteä. Kyseessä on luku, jossa ykkösen perässä on 24 nollaa. Se on samaa luokkaa kuin hiekanjyvien määrä maapallolla. Omassa kotigalaksissamme Linnunradassa on arviolta noin 500 000 miljoonaa tähteä. SETI-ohjelma (Search for Extra Terresrial Intelligence) etsii älyllisiä viestejä ulkoavaruudesta. Ainakaan toistaiseksi niitä ei ole löytynyt.

Guillirmo Conzales, joka on ollut NASA:n tutkija, uskoi aiemmin siihen, että ulkoavaruudessa on älyllistä elämää, koska se on niin suuri. Myöhemmin hän on tullut ajatusta kohtaan skeptiseksi, sillä elämän syntyyn tarvitaan paljon tekijöitä. Dokumentissa Priviledged Planet hän kertoo tästä. Hän on myös kirjoittanut samannimisen kirjan yhdessä Jay Richardsin kanssa.

Marsista etsitään jälkiä nestemäisestä vedestä, koska veden ominaisuudet sopivat hiili-pohjaiseen elämään. Siksi planeetan etäisyys tähdestään on oleellinen tekijä. Planeetan ilmasto ei saa olla liian kuumaa, sillä silloin vesi höyrystyy, muttei myöskään kylmää, sillä silloin se jäätyy. Jos maa olisi 5% lähempänä aurinkoa, kasvihuoneilmiö kiihtyisi ja elämää ei voisi olla. Jos maa olisi 20% kauempana, maa jäätyisi elinkelvottomaksi. Puhutaan elinkelpoisesta alueesta (habitable zone).

Planeetan on oltava kiviplaneetta tektoonisten prosessien vuoksi. Ne mm. kierrättävät mineraaleja. Maankuori ei saa olla liian ohut, sillä silloin tektooniset prosessit tuhoavat elämää. Maan sisäinen rauta muodostaa magneettikentän, joka suojaa aurinkotuulelta. Jos maa olisi pienempi, ei magneettikenttä olisi tarpeeksi suuri. Myös ilmakehän on oltava suotuisa. Maan ilmakehässä on sopivassa suhteessa happea (21%), typpeä (78%) ja hiilidioksidia (1%).

Nykyisin ajatellaan myös, että kuu on tärkeä elämälle. Suuri kuu (meillä n. 1/4 maan massasta) vakauttaa maan kierron ja sen myötä ilmaston vaihtelut. Tämän lisäksi on hyvä olla suuria kaasuplaneettoja aurinkokunnassa (meillä Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus), joiden suuri painovoima vetää puoleensa suurimman osan avaruudessa kiitävistä kappaleista, jotka maahan törmätessään aiheuttaisivat ekokatastrofin.

Myös auringon on oltava oikeanlainen. Jos aurinkomme olisi pienempi (noin 90% Linnunradan tähdistä on pienempi aurinkoa), maan pitäisi olla lähempänä sitä. Tällöin auringon vetovoima pysäyttäisi maan kierron. Toisella puolella olisi jatkuva kuumuus, toisella jatkuva pakkanen. Tähden on myös tärkeää tuottaa oman aurinkomme tavoin runsaasti näkyvää valoa, joka on tärkeää kasvien fotosynteesille. 1 osa triljoonasta triljoonasta maailmankaikkeudessa havaittavasta säteilystä on näkyvää valoa, loput on gamma-, röntgen-, ultravioletti- ja infrapunasäteilyä, sekä mikro- ja radioaaltoja.

Sen lisäksi, että sijaintimme tulee olla oikea suhteessa aurinkoon, myös sijaintimme galaksissa on tärkeä. Nykykäsityksen mukaan Linnunradan keskellä on musta-aukko, joka voi nielaista lähiseudun taivaankappaleet. Se myös lähettää paljon tappavaa säteilyä. Tämän vuoksi galaksimme keskus ei ole suotuisa elämälle. Myös supernovia esiintyy siellä runsaasti, niistäkin syntyy paljon tappavaa säteilyä. Linnunradan reunalla ei puolestaan ole tarpeeksi raskaita alkuaineitä, kuten hiiltä, happea ja rautaa, elämää varten. Siellä on enimmäkseen kevyempiä alkuaineita, kuten vetyä ja heliumia.

Näyttää siltä, että maailmankaikkeus ei kuhise elämää. Monen tekijän on satuttava kohdalleen, että elämä on mahdollista. Voidaan yhä ajatella, että maa-planeetta on tarkoitettu ihmisten ja muiden elävien olentojen kodiksi.

Elämän synty

Kukaan ei tiedä, miten elämä on syntynyt. Aikaa elämän syntymiselle on joka tapauksessa ollut rajallisesti. Nykyisin ajatellaan, että maapallo on alle 5 miljardia vuotta vanha. Siitäkin suuri osa on mennyt jäähtymiseen. Vanhimmat tuntemamme fossiilit ovat noin 3,5 miljardin vuoden takaa. Darwinismi selittää, ainakin teoriassa, lajien moninaisuuden, mutta ei ensimmäisen solun syntymistä. Elämän synnyn yhteydessä puhutaan kemiallisesta evoluutiosta.

Stanley Miller ja Harold Clayton Urey suorittivat Chicagon yliopistossa 1953 kuuluisan kokeensa, jossa he saivat aikaan aminohappoja. He käyttivät ammoniakkia, metaania ja vetyä pyrkimyksessään simuloida varhaisen maan olosuhteita. He johtivat koeputkeen myös sähköä, joka vastasi salamaniskuja. Tätä on käytetty todisteena siitä, että elottomasta voisi syntyä elollista. Kuitenkin Nasan tutkijat ovat osoittaneet, että näitä aineita oli tuolloin vain vähän ilmakehässä. Sen sijaan vettä, hiilidioksidia ja typpeä oli runsaasti.

Deoksiribonukleiinihapon ilmestyminen on ihmeellinen asia. Vaikuttaisi siltä, että dna tarvitsee replikoituakseen solua ja solu puolestaan tarvitsee dna-molekyylin toimiakseen. Ei ole järjetöntä pitää älykästä syytä sattuman ja välttämättömyyden sijaan todennäköisempänä selityksenä elämän synnylle.

Kambrikauden räjähdys

Noin 90% elämän historiasta sijoittuu aikaan ennen kambrikautta. Kabrikautta ennen eli bakteereja ja muita yksisoluisia. Noin kolmeen miljardiin vuoteen ei tapahtunut juurikaan muutoksia. Sen jälkeen noin 530 miljoonaa vuotta sitten kambrikaudella tapahtui suuri muutos, jolloin kehittyneemmät eläimet asuttivat maan. Silloin suurin osa pääjaksoista ilmestyy äkisti (äkisti siis geologian mittakaavassa) fossiilikerroksiin ympäri maailman. Pääjaksolla tarkoitetaan biologiassa jaottelua, johon kuuluvat eliöt jakavat saman perusrakenteen esim. niveljalkaiset tai selkäjänteiset. Pääjaksoa edeltää jako kuntiin tai domeeneihin ja sitä seuraa jako luokkiin.

Charles Darwinin (1809-1882) uskoi, että vaikka välimuotofossiileja ei ollut löytynyt, tuleva tutkimus tulisi paljastamaan ne. Darwinin ajoista asti niitä on etsitty ahkerasti kaikkialla. On löytynyt noin 250 000 fossiililajia, mutta suurin osa välimuodoista puuttuu yhä. On esitetty, että ehkä välimuodot olivat niin pieniä, tai niin hauraita, etteivät ne jättäneet fossiileja. Kuitenkin Kiinassa on Ynamin (lausutaan jūnam) provinssissa tehdyissä kaivauksissa on löytynyt mikroskooppisten, 500µm-0,5mm suuruisten, pehmeäkudoksisten eliöiden fossiileja, jotka on ajoitettu aikaan ennen kambrikautta (ajanjaksoa kutsutaan prekambriksi).

Vaikka monet teistitkin kannattavat evoluutioteoriaa makrotasolla, ei ainakaan paleontologisten havaintojen perusteella näyttäisi olevan poissuljettua etteikö ainakin osa erilaisista elämänmuodoista voisi olla myös suoran luomistyön tulosta.

Dokumenttielokuvia (löytyy youtubesta):

Expelled – No Intelligence Allowed

Priviledged Planet

Unlocking the Mystery of Life

Icons of Evolution

Darwin's Dilemma