Maapealse elu päritolu

Kas olete mõelnud:

Milliseid erinevaid teooriaid on elu tekke kohta Maal? Millised tingimused valitsesid Maal 4 miljardit aastat tagasi? Miks tänapäeval ei saaks iseeneslikult anorgaanilistest ainetest tekkida orgaanilisi aineid?

 

Sissejuhatus

Elu päritolu kohta on mitmeid erinevaid teooriad. Kreatsionism väidab, et on toimunud elu algne loomine. Panspermia kohaselt on elu alged Maale saabunud teiste taevakehadega. Alates Darwini evolutsiooniteooria avaldamist on teadlaste seas üldtunnustatud seisukohaks abiogenees ehk elu teke elutust ainest. Kaasaegses infotehnoloogiaühiskonnas on levima hakanud ka teooriad, mille kohaselt elame me kõik ühes suures arvutisimulatsioonis. Kõik teooriad elu tekke kohta Maal on hüpoteetilised.

 

Õpieesmärgid

Selle peatüki lõpuks:

• teate, milliseid erinevaid seisukohti on elu tekke kohta Maal;

• oskate analüüsida ja hinnata erinevaid seisukohti elu päritolu kohta Maal.

 

Maa teke

Tõenäoliselt tekkis meie universum 15 miljardit aastat tagasi, üliväikese ja tiheda mateeriakogumiku plahvatuslikul laialipaiskumisel. Elementaaroskaestest tekkisid aatomid ja molekulid nagu näiteks vesinik ja heelium. Umbes 5 miljardit aastat tagasi tekkis Päike ja 4,5 miljardit aastat tagasi planeet Maa.

 

Tingimused Maal 4 miljardit aastat tagasi

Maakoore jahtudes hakkas veeaur kondenseeruma veeks ning sadas vihmana Maale. Seega oli Maa tõenäoliselt suures osas kaetud madalate soojaveeliste meredega. Vulkaanilistest gaasidest moodustus esialgne atmosfäär (N₂, CO₂, SO₂, H₂, NH₂, CH₄). Oluline erinevus tänapäeva atmosfäärist oli vaba hapniku puudumine. Puudus ka osoonikiht ning UV-kiirgus jõudis takistamatult Maale. Ilmselt tabasid Maad sagedased meteoriidisajud ja toimusid vulkaanipursked, mis lisasid atmosfääri tolmu ja vulkaanilisi gaase. Maa pinnal puudus mullakiht, kuna muld on kivimite murenemise ja organismide elutegevuse tulemus, ei saanud mulda veel olemas olla (joonis 4.1.3.1.)

Joonis 4.1.3.1. Maa 4 miljardit aastat tagasi

 

Ürgsupi hüpotees

1920. aastatel sõnastasid Aleksander Oparin ja John Haldane hüpoteesi, mille kohaselt võisid 4 miljardit aastat tagasi valitsenud tingimustes Maa atmosfääris tekkinud lihtsad orgaanilised ühendid seguneda veega (ürgpujong) ning reageerides edasi, moodustada biomolekule.

1953.a. tõestasid Stanley Miller (joonis 1.4.3.2.) ja Harold Urey, et anorgaanilisest segust võib saada elektrilaengu toimel aminohappeid.

Joonis 1.4.3.2. Stanley Miller ja tema katseaparatuur

 

Miller ja Urey ehitasid vastava katseaparatuuri (joonis 4.1.3.3.), mis jäljendas elu tekke ajal Maal valitsenud tingimusi. Katseaparatuuri abil viisid nad läbi katse, kus vastavat elektroodide vahel olevat gaasidesegu (H₂, H₂O, NH₃ ja CH₄) ergastati elektrilaengutega ning tulemuseks oli mitmete aminohapete teke, millest koosnevad valgud. Varieerides lähteaineid oli võimalik saada ka teisi orgaanilisi aineid.

Joonis. 4.1.3.3. Miller-Urey katseaparatuur

 

Elu teke

Lihtsatest molekulidest moodustusid 4 miljardit aastat tagasi Maal valitsevates tingimustes keerukad orgaaniliste ühendite kompleksid. Reaktsioonideks vajalik energia võis tulla UV-kiirgusest, soojuskiirgusest ja õhuelektrist. Kas need protsessid toimusid madalas soojas vees, merepõhja kuumades allikates, maakoore savises kihis või saabusid elu alged meteoriitidega, on vaieldav.

Algelise elu tekke võib jaotada kolme etappi:

• tekkisid monomeersed orgaanilised ühendid, näiteks aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid,
• polümeratsioonil tekkisid orgaanilised polümeerid,
• polümeerid liitusid polümeeride kogumikeks, makromolekulid koondusid membraani sisse ja eraldusid ümbritsevast keskkonnast. Nukleiinhapete ja valkude sattumist membraanse tilga sisse võib pidada algelise raku tekkeks.

Hüpoteetiliselt oli esimene rakk algelise fosfolipiidse rakumembraaniga ümbritsetud RNA molekul (joonis 4.1.3.4.).

Joonis 4.1.3.4. Esimene hüpoteetiline rakk

 

Tänapäeval puuduvad Maal elu tekkeks sobivad tingimused. Selliste reaktsioonide toimumist takistaks hapnik, mis “põletaks” ära lihtsad orgaanilised ained. Osoonikiht takistab UV-kiirguse jõudmist Maale. Tänapäeval elab Maal palju erinevaid organisme, mis kasutaksid tekkinud orgaanilisi ained ja algelisi rakke toiduks. 

 

Panspermia

Panspermia on teooria, mille kohaselt on elu saabunud Maale meteoriitidega. Selle teooria kasuks räägib asjaolu, et erinevatest meteoriitidest on leitud teadaolevaid ja tundmatuid aminohappeid ning bakterite spoorid on suutelised kosmoses ellu jääma. Kuna tänapäeval leidub ekstreemseid elutingimusi taluvaid mikroorganisme ning Maad tabasid 4 miljardit aastat tagasi sagedased meteoriidisajud, ei saa seda võimalust välistada. Alati jääb küsimus, kas kusagil peale meie planeedi võiks leiduda elu.

 

Kokkuvõte

Erinevad inimesed on püüdnud elu päritolu küsimust lahendada erinevatel viisidel. Teadlaste seas enamlevinud seisukohaks on siiski elu teke elutust ainest ehk abiogenees. Esmalt tekkisid, 4 miljardit aastat tagasi Maal valitsevates tingimustes, monomeersed orgaanilised ained nagu aminohapped ja nukleotiidid. Polümeratsioonil moodustusid orgaanilised ained nagu polüaminohapped ja -nukleotiidid. Viimases etapis tekkisid tilgasarnased RNA-d sisaldavad membraaniga ümbritsetud moodustised. Tänapäeval puuduvad selliste reaktsioonide toimumiseks vajalikud tingimused. Atmosfääris leiduv hapnik on oksüdeerija, osoonikihi tõttu ei ole piisavalt UV-kiirgust ning vulkaaniline tegevus on vähenenud.

 

Mõisted

abiogenees

panspermia

 

Lisamaterjal

Interaktiivne evolutsiooni ajajoon johnkyrk.com/evolution.swf

 

1. ülesanne*

Elu päritolu kohta Maal on mitmeid erinevaid teooriad. Järgnevalt on kirjeldatud kolme enamlevinud teooriat. Kuidas neid nimetatakse?

Elu on loodud kõrgema olevuse, jumala poolt - 

Elu iseeneslik teke elutust ainest - 

Elu on saabunud Maale teiste taevakehade abil - 

kreatsionism

panspermia

abiogenees

2. ülesanne*

Otsustage, kas väide on tõene või väär.

Umbes 4,5 miljardit aastat tagasi tekkinud Maa pind oli ühtlaselt kaetud õhukese mullakihiga.

Õige

Vale

3. ülesanne*

Võrrelge Maad 4 miljardit aastat tagasi ja tänapäeval. Lohistage sobivad kirjeldused vastavasse kasti.

Lohistatav 1 koguarvust 6.

Esineb mullakiht

Lohistatav 2 koguarvust 6.

Esineb osoonikiht

Lohistatav 3 koguarvust 6.

Vähem vulkaanilist aktiivsust

Lohistatav 4 koguarvust 6.

UV-kiirgus on kõrgem

Lohistatav 5 koguarvust 6.

Atmosfäärist puudub O₂

Lohistatav 6 koguarvust 6.

CO₂ tase atmosfääris on kõrgem

Lohistav asukoht 1 koguarvust 2.

Maa 4 miljardit aastat tagasi

Lohistav asukoht 2 koguarvust 2.

Maa tänapäeval

4. ülesanne**

Mida püüdsid püüdsid Stanley Miller ja Harold Urey 1953.a. oma katseaparatuuriga tõestada?

• "Suure paugu" hüpoteesi..
• Elu alged on Maale saabunud meteoriitidega..
• Tänapäeval Maal valitsevates tingimustes võib anorgaanilistest ainetest spontaanselt tekkida orgaanilisi aineid..
• 4 miljardit aastat tagasi võis Maal valitsenud tingimustes toimuda esmase orgaanilise aine teke..

5. ülesanne**

Järgnev tekst kirjeldab keemilise evolutsiooni etappe Maal. Lohistage sobivad sõnad lünkadesse.

Esmalt moodustusid erinevate gaaside reageerimisel lihtsad orgaanilised ühendid, nagu 

, monosahhariidid ja nukleotiidid. Edasi toimus nende ühendite 

, mille tulemusel moodustusid näiteks 

. Viimases etapis organiseerusid orgaanilised 

 ümbritsevast keskkonnast ja moodustus algeline 

. Valgud ja 

 sattusid tilga sisse ja moodustus 

.

aminohapped

polümeriseerumine

algeline rakk

nukleiinhapped

polümeerid

membraan

polüpeptiidid

6. ülesanne**

Millised tänapäeval Maal valitsevad tingimused võiksid takistada elutust ainest elu tekkeks vajalike keemiliste reaktsioonide toimumist?

• Vähenenud vulkaaniline aktiivsus..
• Vaba hapniku esinemine atmosfääris..
• Osoonikihi olemasolu..
• Maal ei eksisteeri enam sobivaid anorgaanilisi lähteaineid..

7. ülesanne**

Valige õige vastus.

You got 1 out of 4 points

Uurige Miller-Urey katseseadet ning vastake järgmistele küsimustele.

Milliseid ained õnnestus katse tulemusel esialgu saada?

• Nukleiinhappeid
• Valke
• Aminohappeid
• Polüsahhariide

8. ülesanne***

Evolutsiooni ajajoon. Lohistage sündmused nende tekkimise järjekorras ajajoonele.

Lohistatav 1 koguarvust 7.

aatomite ja molekulide teke

Lohistatav 2 koguarvust 7.

planeet Maa teke

Lohistatav 3 koguarvust 7.

Päikese teke

Lohistatav 4 koguarvust 7.

orgaaniliste ainete teke

Lohistatav 5 koguarvust 7.

algelise elu teke

Lohistatav 6 koguarvust 7.

füüsikaline evolutsioon

Lohistatav 7 koguarvust 7.

keemiline evolutsioon

Lohistav asukoht 1 koguarvust 7.

15 miljardit aastat tagasi

Lohistav asukoht 2 koguarvust 7.

5 miljardit aastat tagasi

Lohistav asukoht 3 koguarvust 7.

4,5 miljardit aastat tagasi

Lohistav asukoht 4 koguarvust 7.

4 miljardit aastat tagasi

Lohistav asukoht 5 koguarvust 7.

3,8 miljardit aastat tagasi

Lohistav asukoht 6 koguarvust 7.

Lohistav asukoht 7 koguarvust 7.

9. ülesanne***

Uurige lähemalt panspermia teooria kohta. Millised alljärgnevatest valikutest räägivad panspermia teooria kasuks?

• Kuna algses Maa atmosfääris puudus hapnik, siis tabasid Maad pidevad meteoriidisajud..
• 1984. aastal Antarktikast leitud meteoriidi sisemus ei kuumemenud üle 40^o C ja meteoriiit sisaldas bakterite fossiile..
• Mikroorganismid ei talu päikesesüsteemi radiatsiooni ja UV-kiirgust..
• Kõrged temperatuurid meteoriitide sisemuses hävitavad mikroorganismid..

• Allalaadimine
• Kasutusõigused
• Vistutamine

Evolutsioonitõendid

Kas olete mõelnud:

Kuidas me teame, millal elasid või millised nägid välja dinosaurused? Kas vaalad põlvnevad maismaa imetajatest? Kuidas me teame, et meie lähim sugulane on šimpans? Miks Austraaliat valitsevad pärisimetajate asemel kukkurloomad?

 

Sissejuhatus

Üks kõigi aegade märkimisväärsemaid paleontoloogilisi leide tehti 1860. aastal Saksamaal. Kivistis pärineb Ülem-Juura litograafilisest kildast ja on hinnanguliselt 150 miljonit aastat vana. Fossiil kujutas endast otsekui vahevormi roomajate ja lindude vahel. Luustiku järgi otsustades oli see umbes tuvisuurune olevus tüüpilise roomaja pea ning väikeste tihedate hammastega. Ta keha oli kaetud tõeliste sulgedega, kuid tiiva küljes olid pikad küünised ja taga pikk, paljudest lülidest koosnev saba. Sulestiku olemasolu viitas, et tegemist oli püsisoojase loomaga, kelle nimeks sai ürglind, ladina keeles – Archaeopteryx. Tänaseks on päevavalgele tulnud kokku 11 ürglinnu fossiili. Tänaseks on selgunud, et Archaeopteryx ei ole siiski nüüdisaja lindude otsene eellane, vaid ta kujutas endast ühte lindude arengutee umbset kõrvalharu. Kuidas me oskame hinnata kivistise vanust ja paiknemist evolutsioonipuus?

 

Õpieesmärgid

Selle peatüki lõpuks:

• teate, mis tõestab evolutsiooni toimumist;

• oskate tuua näiteid loodusteaduslike uuringute kohta, mis tõestavad bioevolutsiooni.

 

Kivistised ehk fossiilid

Paleontoloogia on teadusharu, mis tegeleb möödunud geoloogilistel aegadel elanud organismide jäänuste uurimisega. Paleontoloogid uurivad erinevates kivimikihtides säilunud taime- ja looma jäänuseid - kivistisi ehk fossiile. Fossiilideks nimetatakse geoloogilises minevikus elanud organismide kivistunud karpe, kodasid, skelette, seemneid ning elutegevuse jälgi nagu roomamis- ja jalajälgi jne (joonis 4.1.2.1.). Kivistised on kui üksikpildid minevikus elanud liikidest, mille alusel on võimalik kokku panna tervikpilt. Fossiilid näitavad meile, et möödunud aegadel elanud organismid on tänapäeva organismidega evolutsioonilises suguluses. Näiteks on leitud hobusefossiilide põhjal koostatud joonised, millisena nägid hobuse eellased välja 55 miljonit tagasi ja millised olid vahepealsed liigid tänapäeva hobuse tekkeloos.

Joonis 4.1.2.1. Kambriumi ajastu trilobiidi kivistis

 

Üldjuhul kehtib reegel, et mida sügavamates kivimikihtides fossiilne leid paikneb seda lihtsama ehitusega ja vanem see on. Kivististe suhteline vanus määratakse ladestu ja lademe alusel. Seega näiteks Põhja-Eesti klindi Ordoviitsiumi ladestust ja Lasnamäe lademest leitud fossiilide vanus jääb ajavahemikku 462-463 miljonit aastat. Fossiili ligikaudset vanust hinnatakse ka "juhtfossiilide" alusel, samades kivimikihtides leiduvate teadaoleva vanusega fossilide abil. Näiteks trilobiidid (joonis 4.1.2.1.) olid iseloomulikud kambriumi ajastule. Kivististe absoluutset vanust määratakse radioaktiivsete isotoopide (nt U₂₃₅) poolestusajaga.

Mõningaid väga pikka aega muutumatutena püsinud organisme ehk relikte on hakatud nimetama “elavateks fossiilideks” - näiteks hõlmikpuu ja latimeeria (joonis 4.1.2.2.).

Joonis 4.1.2.2. Latimeeria

 

Homoloogilised elundid

Homoloogilisteks elunditeks nimetatakse elundeid, mille põhiehitus on sarnane, kuid funktsioon on erinev. Mida sarnasem anatoomia, seda lähemalt on nad omavahel suguluses ja seda hiljutisem on nende kahe liigi esivanem. Näiteks selgroogsete loomade jäsemed koosnevad homoloogilistest luudest. Homoloogsus viitab ühise eellase viievarbalisele jäsemele. Erinevused on tekkinud vastavalt funktsiooni muutumisele. Näiteks inimese käsi haaramiseks, koera jalg kõndimseks, linnu tiib lendamiseks ja vaala loib ujumiseks (joonis 4.1.2.3.).

Joonis 4.1.2.3. Jäsemete homoloogsus. A - inimene, B - koer, C - lind , D - vaal

 

Analoogilised elundid

Analoogilisteks nimetatakse elundeid, mille funktsioon on sama aga päritolu ja ehitus on erinev. Näiteks tiivad linnul, nahkhiirel ja liblikal on väliselt sarnased, kuid nende põhiehitus on erinev. Elundite analoogsus näitab meile, et on toimunud looduslik valik ja eri päritolu organismide elundid on sarnastunud lähtuvalt nende sarnasest funktsioonist.

 

Vestigaalsed elundid

Vestigaalsed elundid ehk jäänukelundid ehk mandunud elundid on elundid, mis enam oma algset funktsiooni ei täida, kuid võivad olla endiselt vajalikud teistele loomadele. Inimesel on jäänukelunditeks silma- ja tarkusehambad, õndraluu, pimesool, karvkate, kõrvaliigutajalihased jt. Vestiigiumid näitavad meile inimese sugulust teiste liikidega, inimesele lähedastel liikidel need elundid veel talitlevad aga inimesel enam mitte.

 

Embrüonaalne areng

Biogeneetilise reegeli kohaselt korduvad isendi lootelise arengu käigus liigi ajaloolise ehk fülogeneetilise arengu etapid (joonis 4.1.2.4.). Kõikidel selgroogsete loodetel esinevad lõpusepilud ja saba. Loodete sarnasus tõestab seda, et neil on ühised eellased.

Joonis 4.1.2.4. Selgroogsete loomade lootelise arengu võrdlus

 

Biokeemiline võrdlus

Elusorganismidel esinevad ühesugused biomolekulid nagu DNA, ATP, aminohapped, ensüümid jt. Geneetiline kood on universaalne ehk kõikides elusorganismides toimub valgusüntees ühtemoodi.

Üldjuhul kehtib reegel, et mida sarnasemad on organismid ehituselt ja eluviisilt, seda sarnasemad on nad ka molekulaartasandil DNA ja kehavalkude ehituses. Inimesel ja šimpansil on enamik valkudest ühesuguse aminohappelise koostisega. Šimpans on geneetiliselt inimesele kõige sarnasem organism (98.4%), aga ühiseid geene on inimesel ka kõikide teiste elusorganismidega.

Pseudogeenid on mittekodeeriva DNA osa, mille alusel on varem sünteesitud valke.

Nukleotiidijärjestuse muutus samades valkudes toimub pika aja jooksul erinevates fülogeneetilistes liinides püsiva kiirusega, selle alusel on võimalik arvutada eri liikide ühiste esivanemate eksisteerimise aega. Molekulaarkella meetodil arvutades lahknesid inimene ja hiir umbes 70 miljonit aastat tagasi, aga inimene ja šimpans umbes 6 miljonit aastat tagasi.

 

Biogeograafiline võrdlus

Mandritel ja saartel, mis on pikemat aega teistest isoleeritud, leidub palju endeemseid liike või puudub mõni loomarühm täielikult. Liikide areng on seotud nende omavahelise sugulusega ja Maa geograafilise arenguga. Näiteks mandrite triivist tulenevalt esinevad endeemsed leemurid Madagaskaril või puuduvad pärisimetajate Austraaliast, kus valitsevad kukkurloomad.

 

Tõu- ja sordiaretus

Inimene on suutnud luua eri tunnustega sama liigi taimi ja loomi ristates uusi soovitud omadustega taimesorte ja loomatõuge. Kui inimene on võimeline olemasolevaid liike muutma, siis võivad nad ka looduses sarnaselt muutuda.

 

Kokkuvõte

Evolutsiooni toimumist tõestavad fossiilsed leiud möödunud aegadel elanud organismidest ja nende elutegevuse jälgedest. Liikide põlvnemist ja paiknemist evolutsioonipuus on võimalik uurida ka molekulaarbioloogiliste meetoditega, võrreldes DNA ja aminohapete järjestust. Võrdlev anatoomia uurib liikide ehituslikke sarnasusi, näiteks homoloogilised ja analoogilised elundid. Mandunud elundid on samuti üheks märgiks evolutsiooni toimumisest - need elundid on kaotanud oma esialgse funktsiooni, aga ei ole veel täielikult kadunud, näiteks õndraluu inimesel. Eri liikide lootelise arengu võrdlemine näitab nende sarnasusi varases embrüogeneesis. Biogeograafilise võrdluse abil on võimalik näidata evolutsioonilisi muutusi pikemat aega isoleeritud piirkondades.

 

Mõisted

fossiilid

elav fossiil

homoloogilised elundud

analoogilised elundid

mandunud elundid

 

Lisamaterjalid

Novaator - Elava fossiili latimeeria geenid said järjeldatud novaator.err.ee/245789/elava-fossiili-latimeeria-geenid-said-jarjeldatud

Novaator. Erkki Truve - Nii hallitus, puravik kui bakter on inimese sugulased novaator.err.ee/616495/erkki-truve-nii-hallitus-puravik-kui-bakter-on-inimese-sugulased

Keskkonnaministeeriumi koduleht Põhja-Eesti klindi lademed www.looduskalender.ee/klint/est/6.html

Kivististe absoluutse vanuse määramine  gi.ee/geomoodulid/files/modules/GEOL-VANUS.html

Fossiilsete leidude põhjal tehtud lühike animatsioon vaalade evolutsioonist www.youtube.com/watch?v=SAF5VjaYMdE

1. ülesanne*

Leidke kirjeldusele vastav mõiste.

a) Elundid, mis ei täida enam oma algset funktsiooni - 

b) Elundid, mille funktsioon on sama, aga päritolu/ehitus on erinev - 

c) Elundid, millie põhiehitus on sama, aga funktsioon/välimus on erinev - 

vestigaalsed

homoloogilised

analoogilised

2. ülesanne*

Valige, kas väide on tõene või väär.

Fossiiliks nimetatakse organismi, kes elab väga vanaks.

Õige

Vale

3. ülesanne*

Millised alljärgnevatest elunditest on inimesel mandunud ehk vestigaalseteks elunditeks? Klikake sobivatel sõnadel.

jämesool, pimesool, nimmeluu, ristluu, õndraluu, lõikehambad, silmahambad, tarkusehambad

4. ülesanne**

Valige, kas väide on tõene või väär.

Euroopa põhjaosas elava imetaja lendorava Pteromys volans jäsemetevahelise nahakurru esinemine ning Austraalias elava kukkurlooma kääbus-liugurkuskuse Petaurus breviceps jäsemetevahelise nahakurru esinemine liuglemise eesmärgil on näide elundite homoloogsusest.

Õige

Vale

5. ülesanne**

Milline järgnevatest on kõige tõenäolisem põhjus, miks Uus-Meremaal ei ela peale nahkhiirte teisi kohalikke imetajaid?

• Kohalikud loomaliigid on saadud tõuaretuse tulemusel..
• Uus-Meremaa elustik on umbes 80 miljonit aastat olnud teistest eralduses..
• Kohalikud imetajaliigid surid enne inimeste saarele saabumist välja..
• Elukeskkond ei ole imetajatele sobiv..

6. ülesanne**

Tõenäoliselt põlvnevad vaalad neljajalgsest maismaa-imetajast. Millised alljärgnevatest evolutsioonitõenditest seda kinnitavad?

• Vaala loibade siseehitus viitab viievarbalisele esivanemale..
• Üle 400 fossiilse leiu Vaalade orust Egiptuses..
• Biokeemiline võrdlus tänapäeva imetajatega näitab, et vaalal ja jõehobul olid ühised esivanemad..
• Biogeograafiline võrdlus..

7. ülesanne***

Primaadid, sh inimene, on aja jooksul kaotanud võime ise sünteesida vitamiin C-d ning peavad seda saama toiduga. Kuidas see fakt tõestab evolutsiooni toimumist?

• See näitab, et kõikidel primaatidel on aja jooksul tekkinud sarnane mutatsioon..
• See näitab, et vitamiin C ei ole primaatidele enam vajalik..
• See näitab, et kõik primaadid on saadud sordiaretuse tulemusel..
• See näitab, et mutatsioon on toimunud primaatide eellasel ning kõik primaadid on arenenud ühisest esivanemast..

8. ülesanne***

Leidsite Ontika panga Kunda lademe paljandist peajalgse kivistise. Milline võiks olla selle kivistise suhteline vanus? Kasutage info otsimisel Põhja-Eesti klindi läbilõiget. Link: https://www.looduskalender.ee/klint/est/6.html

• 542-520 miljonit aastat tagasi (Vara-Kambrium).
• 488-472 miljonit aastat tagasi (Vara-Ordoviitsium).
• 460-440 miljonit aastat tagasi (Ülem-Ordoviitsium).
• 472-460 miljonit aastat tagasi (Kesk-Ordoviitsium).

9. ülesanne***

Lugege läbi tekst reliktse liigi latimeeria kohta.

Latimeeria (Latimeria chalumnae) on teadaolevalt ainus tänapäeval eksisteeriv vihtuimne kala. Latimeeriat nimetatakse ka "elavaks fossiiliks", kuna latimeeria elas juba enne dinosauruste aega, umbes 400 miljonit aastat tagasi. Esimene latimeeria püüti kinni 1938. aastal Lõuna-Aafrika rannikult. Tänapäeval ujuvad kuni 2 meetrised latimeeriad Sulawesi ümbruses ja Komooride lähedal. Kalad elutsevad koobastes, mis paiknevad merealustes riffides, umbes 200 m sügavusel. Peamiselt õise eluviisiga kalad võivad toiduotsingutel sukelduda kuni 700 meetri sügavusele. Latimeeriat on peetud kõikide neljajalgsete maismaaloomade eellaseks. 2013. aastal määrati kindlaks latimeeria genoom ning selgus, et latimeerial on maismaaloomadega vähem ühiseid geene kui kopskaladel ning et latimeeria geenide muutumistempo on olnud väga aeglane.

Millised alljärgnevad tegurid on soosinud latimeeria püsimajäämist?

• Latimeeria elab sügavates veealustes koobastes..
• Keskkonnatingimused ei mõjuta latimeetiat..
• Röövtoidulisi liike on tema elupaigas vähe..
• Latimeeria on öise eluviisiga..

• Allalaadimine
• Kasutusõigused
• Vistutamine

Bioevolutsiooni pseudoteaduslikud käsitlused

Sissejuhatus

Kuigi tõestusmaterjali evolutsiooni kohta koguneb iga aastaga üha enam, on evolutsiooni pseudoteaduslikud käsitlused endiselt populaarsed. Pseudoteaduslikest käsitlustest on enamlevinud kreatsionismi ning aruka disaini teooria.

 

Õpieesmärgid

Selle peatüki lõpuks:

• teate, milliseid erinevaid pseudoteaduslikke evolutsioonikäsitlusi usutakse;

• oskate suhtuda kriitiliselt bioevolutsiooni pseudoteaduslikesse käsitlustesse.

 

Teadus ja pseudoteadus

Teaduse eesmärgiks on saada ümbritseva kohta uut infot ning luua uusi teooriaid. Teadus on objektiivne järjekindel uurimisprotsess, mille käigus püstitatakse hüpoteese ja saadakse nende uurimisel teadmiste kogum. Pseudoteadused on uskumused, kus fakte on liialt üldistatud või esitatud valikuliselt. Pseudoteadused esitavad oma väiteid teaduslikena, kuid esitatavaid fakte ei ole võimalik teadusliku meetodi põhimõtteid järgides kontrollida.

 

Kreatsionism

Kreatsionismi ehk loomisõpetuse keskne seisukoht on, et maailma tekkes või arengus on osaline jumalik jõud. Kreatsionism läheb vastuollu evolutsiooni loodusliku valiku teooriaga, väites, et loodus ja liigid on nii keerulised, et selle taga ei saanud olla evolutsioon.

Mitmetes riikides on olnud evolutsiooniõpetuse õpetamine keelatud, kuna see läheb vastuollu kreatsionismiteooriaga. 1925. aastal arreteeriti USAs Tennessee osariigis evolutsioonteooria õpetamise eest loodusteaduste õpetaja John Scopes. Scopes mõisteti süüdi "selliste teooriate õpetamises, mis eitavad piiblis kirjeldatud inimese loomise jumalikku akti" ja karistati rahatrahviga. 

Kreatsionismi ja evolutsiooniteooria vastuolu on püüdnud leevendada paavst Pius XII, väites 1950. aastal, et evolutsiooniteooria ja piibellik maailmaloomine täiendavad üksteist. Paavst Franciscus I (joonis 4.1.12.1.) tegi Vatikani teadusakadeemias 2014. aastal avalduse, teatades, et Suur Pauk ja evolutsiooniteooria on õiged ning pole vastuolus piiblis kirjeldatud maailma loomisega. Sarnase seisukohaga tuli 1996. aastal välja ka paavst Johannes Paulus II.

Joonis 4.1.12.1. Paavst Franciscius teatas, et Suur Pauk ja evolutsiooniteooria on õiged ning pole vastuolus religiooni ja kirikuga

 

Arukas disain

Aruka disaini (ingl. k. intelligent design) pooldajad eristavad ennast kreatsionismist, väites, et nende teooria ei põhine religioossetel eeldustel, vaid analüüsib teaduslikke fakte, mis viitavad sellele, et keerukas elu on disainitud ning intelligentsi toodang. Väidetakse, et looduslik valik ei ole võimeline looma keeruka ehituse ja talitlusega organeid. Nende kujunemisel pidavat olema osalenud arukas disainer. Aruka disaini teooria kriitikud väidavad, et tegemist on kreatsionismiga varjatud kujul.

 

Kokkuvõte

Läbi ajaloo on liike käsitletud peamiselt muutumatutena ning valitsevaks teooriaks on olnud loomise teooria ehk kreatsionism. Kreatsionism ja hiljem tekkinud aruka disaini teooria on pseudoteadused, kuna esitatavaid fakte ei ole võimalik teadusliku meetodi abil kontrollida. Evolutsiooni teaduslik käsitlus tekkis seoses geoloogia arenguga ning leidis laiemat tunnustust peale Darwini loodusliku valiku teooria ilmumist 1859. aastal.

Inimese evolutsiooni tegurid

Kas olete mõelnud:

Miks inimesed liiguvad kahel jalal?

Miks inimesed ei ole karvased nagu teised imetajad?

Kuidas on liha küpsetamine meie arengut mõjutanud?

Millise eelise on inimesele andnud pikk lapsepõlv?

Miks inimesel on ainsana kujunenud kõnevõime?

 

Sissejuhatus

Inimese evolutsiooni mõjutavad tegurid on samasugused nagu kõigil teistel liikidel. Inimlaste eraldumise peamised tegurid on kliima- ja ökoloogiliste tingimuste muutused. Kliima muutus jahedamaks, metsad asendusid savannidega ja see põhjustas ka muutuseid toidulaual. Oluliseks osutusid kahel jalal kõndimine, liha söömine ja sotsiaalsed suhted.

 

Õpieesmärgid

Selle peatüki lõpuks:

• teate, millised tegurid on suunanud inimese evolutsiooni;

• oskate hinnata bioloogiliste ja sotsiaalsete tegurite osa nüüdisinimese evolutsioonis.

 

Kliimategurid

Aafrika kliimas toimus umbes 5 miljonit aastat tagasi kliima soojenemine ja kuivenemine ning sellega seoses metsade taandumine ja maastiku savannistumine. Ka Aasias kujunes uus maastik – avatud stepid. Umbes 2,5 miljonit aastat tagasi kujundasid kliimategurid oluliselt inimese (Homo) perekonna anatoomiat.

 

Kahel jalal liikumine

Seoses kliima jahenemise ja kuivenemisega asendusid metsad savannidega ning tiheda konkurentsi tulemusel kujunes välja primaatide kahel jalal liikumine. Varajaste hominiidide (näiteks australopiteekused) skeletijäänustest võib järeldada, et kahel jalal olemise püstine liikumisviis muutus peamiseks liikumisviisiks. Toimusid muutused skeleti ehituses- näiteks selgroog muutus S-kujuliseks, et paremini tasakaalu hoida. Püstine liikumisviis võimaldas läbida pikemaid vahemaid, kulutas vähem energiat ja aitas vältida ülekuumenemist, kuna vähendas kontakti otsese päikesekiirgusega. Tänu kahel jalal liikumisele jäid vabaks esijäsemed, mida sai kasutada muuks otsarbeks.

 

Tööriistade valmistamine

Uute tingimustega kohastuvate inimlaste elus muutus oluliseks looduslike esemete töötlemine efektiivsemateks kaitse- ja ründevahenditeks - tööriistadeks. Tööriista valmistamine nõudis ajutegevust. Tahutud kivisid on leitud koos osava inimese (Homo habilis) fossiilidega, millest võib järeldada, et nemad võisid olla esimesed tööriistade valmistajad.

 

Jahipidamine

Rohttaimede levikuga kaasnesid ka rohusööjad loomad, toimus inimlaste üleminek lihatoidule. Võib oletada, et vähemalt kaks miljonit aastat tagasi pidasid meie esivanemad jahti. Üleminek energiarikkale lihatoidule nõudis paremini arenenud oskuseid ja tööriistu. Selleks, et rohusööjaid jahtida, oli vaja kiiremini joosta, paremini higistada ja valmistada tööriistu. Paremat termoregulatsiooni võimaldas pikk sihvakas ja karvadeta keha.  Tõenäoliselt algas karvkatte kadumine juba australopiteekustel ning see võimaldab kasutada suuremat nahapinda higi aurumiseks.

Püstise inimese (Homo erectus) levialas oli rikkalikult metsloomi ning kontinentide vahel polnud ületamatuid takistusi. Suurte territooriumide hõivamine põhjustas divergentsi, mille tulemuseks olid uued inimlaste populatsioonid, näiteks neandertaallased, ka väljaspool Aafrikat (joonis 4.1.11.1.).

Joonis 4.1.11.1. Neandertaallane purustab luud, et toitaineterikast luuüdi kätte saada.

 

Liha küpsetamine

Püstine inimene (Homo erectus) hakkas tule kohal toitu valmistama vähemalt 800 000 aastat tagasi. Küpsetatud lihast omandas organism paremini aminohappeid ja energiat, mis võimaldas lihaste ja aju arengut. Ilma toidu küpsetamiseta oleks keeruline olnud oma energiakulukat keha töös hoida. Toidu küpsetamise tulemusel muutus see pehmemaks ning inimlaste lõualuud väiksemaks ja hambad nõrgemaks. Tule kasutamisel oli ka mitmeid teisi positiivseid külgi - näiteks võimaldab tuli öösel kiskjaid eemal hoida, annab pimedal ajal valgust ning lubab asustada külmema kliimaga piirkondi.

 

Neoteenia ehk pikenenud lapseiga

Neoteenia tähendab indiviidi kehalise arengu pidurdust ja aeglustumist. Inimese sünnijärgses arengus on kasvukiirus aeglane ja suguküpsus saabub suhteliselt hilja. Turkana poisi skeleti uurimine on meile näidanud, et püstise inimese täiskasvanuks saamine võttis juba oluliselt kauem aega, kui näiteks australopiteekustel. Pikk lapsepõlv toob kaasa vajaduse oma järglasi süles kanda ja nad sõltuvad kauem täiskasvanud liigikaaslastest. Arvatakse, et just neoteenia on teinud võimalikuks suure aju tekkimise ning kognitiivsed võimed.

 

Sotsiaalne evolutsioon

Jahipidamise ja töö tekkimise järel tugevnes ka kollektiivne integratsioon. Ühistegevus küttimisel võis olla ka üks põhjusi keele arenguks. Tekkis usaldus liigikaaslaste vastu, kelle hoolde julgeti jätta oma järeltulijad. Looduslik valik hakkas inimlastele toimima järjest rohkem sotsiaalse keskkonna kaudu (joonis 4.1.11.2.)

Joonis 4.1.11.2. Sotsiaalne evolutsioon hakkas inimest kujundama

 

Inimese bioloogiline evolutsioon tänapäevases ühiskonnas erineb oluliselt varasemast. Praegustes tingimustes on kadunud suur osa valikusurvest ning evolutsioonitegurid on oluliselt muutunud. Tõenäoliselt mõjutab inimese evolutsiooni oluliselt enam rühmasisene konkurents ja suguline valik.

 

Kokkuvõte

Peamiseks inimese evolutsiooni mõjutajaks on olnud kliimamuutused. Lähtuvalt kliimamuutustest on energia ja kehatemperatuuri hoidmise eesmärgil kujunenud kahel jalal liikumisviis ja vähenenud karvkate. See omakorda on jätnud vabaks kaks oivalist tööriista - inimese käed. Kahel jalal liikudes oli võimalik käsi kasutada toidu kandmiseks ja tööriistade valmistamiseks. Enesekaitse ja ründe eesmärgil valmistatud tööriistad võimaldasid suurendada liha osakaalu menüüs. Kiiret aju arengut soodustas toidu küpsetamisele ja lapseea pikenemine. Ühised tegevused nagu jahipidamine, tule hoidmine, toidu küpsetamine ja teiste liigikaaslaste järglaste eest hoolitsemine on pannud aluse sotsiaalsele suhtlusele ja kõne arengule.

 

Mõisted

neoteenia

 

Lisamaterjalid

Imeline Teadus "Homo erectus - maailmavallutaja" www.imelineteadus.ee/uudised/2012/04/25/homo-erectus-maailmavallutaja

Novaator - Kui kiire on inimese evolutsioon tänapäeval www.novaator.ee/ET/inimene/kui_kiire_on_inimese_evolutsioon_tanapaeval/

Inimese evolutsioon järgmine etapp 24tundi.ee/inimese-evolutsioon-jargmine-etapp/

 

1. ülesanne*

Inimene on ainus kahel jalal liikuv imetaja tänapäeval. Kas väide, et seoses ulatuslike kliimamuutustega hakkasid kõik primaadid liikuma kahel jalal, kuid aja jooksul on kõik teised peale inimese liini asunud taas neljal jalal liikuma, vastab tõele või mitte?

Õige

Vale

2. ülesanne*

Reastage inimese evolutsioonis toimuvad sündmused loogiliselt.

1. 

2. 

3. 

3. 

4. 

5. 

6. 

 

Aju kiire areng

Jahipidamine

Karvkatte vähenemine

Liha küpsetamine

Tööriistade valmistamine

Kahel jalal liikumine

Kõne areng

3. ülesanne*

Millised eelised olid küpsetatud lihal ja siseorganitel inimeste menüüs võrreldes toore lihaga?

• Raskem seedida..
• Toitained olid paremini omastatavad..
• Vähenes parasiitide levik..
• Vitamiinide sisaldus on suurem..

4. ülesanne**

Millised tegurid milliste muutusteni on viinud? Ühendage põhjus ja tõenäoline tagajärg/tulemus.

Bipedalism ehk kahel jalal liikumine - 

Kehakarvade vähenemine - 

Suurem aju ja liikuvamad randmed - 

Liha küpsetamine - 

Kollektiivne eluviis ja keerulised jahipidamisstrateegiad - 

 

Väiksem lõualuu ja nõrgemad hambad

S-kujuline selgroog, laiem vaagnaluu, painduvamad randmed

Parem termoregulatsioon

Kõne areng

Lihtsate tööriistade valmistamine

5. ülesanne**

Millised inimese tunnused võivad olla kujunenud pigem sugulise valiku kui keskkonna survel?

• Laktoositaluvus täiskasvanueas..
• Tumedam nahk väiksematel laiuskraadidel..
• Hollandi meeste pikk kasv..
• Sinine silmavärvus Põhja-Euroopas..

6. ülesanne**

Inimest eristab teistest loomariigi esindajatest erakordselt pikk lapsepõlv. Kui teisi pikema kasvuperioodiga loomaliike ähvardab seetõttu pigem väljasuremine, siis inimese kujunemisele on see positiivset mõju avaldanud. Millised eelised on aeglane lapsepõlv inimesele andnud?

• Võimaldab õppida pikemalt vanematele vajalikke oskuseid ellu jäämiseks ja laste kasvatamiseks. .
• Võimaldab varast suguküpsust ja järglaste saamist..
• Võimaldab suure aju sünnijärgset arengut ja küpsemist tänu toitmisele ja hoolitsusele..
• Võimaldab pea kiiret kasvu võrreldes kehaga..

7. ülesanne***

Jälgige inimese teekonda interaktiivsel kaardil Journey of Mankind. Millised erinevad tegurid on inimest mõjutanud? Seostage tegur ja tagajärg.

Aafrika ja Araabia poolsaare vahel oli maismaaühendus - 

Toba vulkaani purse 74 000 aastat tagasi (Sumatral) - 

Kliima soojenemine 52 000 aastat tagasi - 

Beringi maismaaühendus 25 000 aastat tagasi - 

Jääaja lõpp 10 000 aastat tagasi - 

inimesed jõudsid Aasiasse

inimesed liiguvad Euroopasse

geenitriiv - inimpopulatsioon vähenes 10 000 isendini

inimesed asustasid Ameerika mandri

põhjapoolste alade taasasustamine ja põllumajanduse areng

8. ülesanne***

Rühmatöö. Miks inimene on karvadeta maismaa imetaja? Millised tegurid on viinud karvkatte kadumiseni ei ole siiani veel päris kindel. Tõenäoliselt hakkas karvkate kaduma juba australopiteekustel. Karvkatte kadumise osas on välja toodud kolm peamist hüpoteesi.

1. Karvkate vähenes, et efektiivsemalt higistada ja paremini kohastuda savanni kliimaga.

2. Karvkate vähenes, sest australopiteekused olid veekeskkonnast toidu hankimise tõttu poolveelise eluviisiga.

3. Karvkate vähenes, et hoiduda parasiitidest ja nende poolt edasikantavatest haigustest.

Otsige rühmades igale teooriale plusse ning miinuseid, esitlege neid kaaslastele ning valige üks teooria, mis tundub kõige usutavam/kõige paremini tõestatud.

9. ülesanne***

Inimese arengu eripäraks võrreldes teiste loomadega on naiste pikk suguküpsusejärgne eluiga. Naistel saabub menopaus ehk lõppeb munarakkude küpsemine umbes 45.-55. eluaasta vahel. Järgneb pikk aeg, mil naine on elujõuline, kuid paljunemisvõimetu. Üks võimalik teooria, millega seda selgitada püütakse, kannab nime "vanaema hüpotees". Milles võiks seisneda see niinimetatud "vanaema hüpotees"?

Ökoloogia ja Evolutsioonibioloogia seosed

Ökoloogia ja evolutsioonibioloogia

Ökoloogiaga otseselt seotud evolutsioonibioloogia käsitleb ühise esivanematega liikide päritolu ja põlvnemist, muutusi ajas ja mitmekesisuses. Evolutsioonibioloogiat, mis on arenenud alates 1858. aastast, peetakse teaduse üheks intellektuaalseks saavutuseks. Eesmärk on vastata küsimustele evolutsiooni kiiruse, evolutsioonimudelite ja üldiselt selliste liikide nagu mammaloogia, ornitoloogia ja herpetoloogia kohta.

Uurimistööd teevad teadlased, kes viivad läbi juhtumianalüüsi ja juhtumianalüüse, samuti teoreetikud, kes on populatsioonigeneetika ja evolutsioonipsühholoogia professorid, näiteks paleontoloogid ja geoloogid. See võimaldab moodustada uusi distsipliine, mis uurivad inimkonna sotsiaalkultuurilist arengut ja käitumist, koos evolutsioonibioloogia järeldustega, mis on interdistsiplinaarne väli. See toetab intellektuaalse raamistiku ja kontseptuaalsete tööriistadega selliseid valdkondi nagu meditsiin, ökoloogia, nanotehnoloogia ja bioinformaatika.

Pärast uuringuid kirjeldatakse mõnda organit, milles on kokku lepitud ja mis on läbinud inimese evolutsiooni toetavaid variatsioone. Neid elundeid nimetatakse vestigiaalseteks organiteks ja neid klassifitseeritakse kui elundeid, mis omandavad uusi funktsioone, lõpevad ja kaovad täielikult. Mõned nürid elundid ja leiud;

lisa: See tagab tselluloosi seedimise rohu- ja puuviljapõhistes toitmistingimustes. Pärast rohu erinevat tarbimist näitas see pimestamist. Värskeimad uuringud näitavad, et seedetrakt saab funktsiooni, mis aitab kaasa kaitsesüsteemile.

Vanus 20 hambad: Kolmas molaar on tuhmunud vastavalt lõualuu struktuurile, mis on lihapõhiste söötmistingimuste ja aju evolutsiooni tõttu kahanenud. See ei näita ühtegi esinemist, olenemata sellest, kas esineda või mitte, 1 või 2, näiteks väljund on inimeselt erinev.

Coccyxi luu: See toetab luu saba ja muudab selle kehaga ühendatavaks. Järjekorrad on aga kaotanud oma funktsiooni ja kadunud järk-järgult inimliinist. Alates 1884. aastast on aga teatatud 23 sabaga vastsündinutest. Täna toetab see päraku asendit ja erinevaid lihaseid.

Darwini (punkti) mugul: Just väljaulatuvus on veel mõne inimese kõrvas, kelle kohta on varem peetud kasulikuks kõrgsageduslike helide kogumist. Darwini punkti, mida inimestel on 10,4 protsenti, leidub enamuses imetajates ja seda kasutatakse helile keskendumiseks.

Auriculares lihased: Need on lihased, mis võimaldavad kõrva liikumist lainurga all, eriti kasside liikide puhul. Seda tuntakse kui lisakõrva lihaseid. See võimaldab keskenduda erilistele helidele ja muudab kuulmisorgani liigutused pea liigutustest sõltumatuks. Kuigi see on inimestel endiselt olemas, kaotab see oma funktsiooni. Sellegipoolest saab enamik inimesi oma kõrvu liigutada.

Kolmas silmalaud: See on kassidel, kaladel, roomajatel ja lindudel tavaline jääkide sisaldus, mida inimestel ei kasutata. See on funktsionaalne ka prügikasti Calabar Angwantibo. Tagab nähtavuse vee all.

Plantaarlihas: Seda esineb 91 protsendil inimestest. See tagab käe liikumise ja jala juhtimise. See lihas, mis on ahvidel kõrgelt arenenud, kandub inimestel kudede moodustamise vajaduse tõttu teisele kehaosale.

Võltsgeen: Mittefunktsionaalseid geene, mida nimetatakse ka jääk-DNA-ks, on erinevates kogustes elavates genoomides. Ehkki inimestel C-vitamiini töötlemisel osalevad ensüüme tootvad struktuurid on vähenenud, esinevad need enamikus loomaliikides endiselt.

Karvakasv: See toimub vastusena käitumisele nagu häbi, viha, hirm ja jahutamine. Sama põhjus on see, et inimesed värisevad kassi juustega ja kassi paisumine ning siilid muudavad selgroogu nähtavaks. Pimedaks pandi ta aga seetõttu, et vaenlasi polnud vaja hirmutada ja riided takistasid jahutamist. Loodusliku valiku tagajärjel on inimese tihe juuste kiht kadunud. Selle olukorra kontrollimehhanism on siiski päritud.

Praegune uuring

Kaasaegne evolutsioonibioloogia töötab koos molekulaargeneetika ja arvutiteadusega. Kaasaegsed evolutsioonilise sünteesi uuringud, mis hõlmavad uute liikide evolutsiooniprotsessi, püüavad nähtusi selgitada. Seksuaalne paljunemine, sümbiootiline elu ja vananemisprotsessi areng on mõned nähtused. Klassifikatsioon hõlmab fülogeneetilist, paleobioloogilist. Evolutsioonilised nähtused, nagu kohanemine ja spetsiifika, kuuluvad praeguste uurimisteemade hulka, kuna evolutsiooniline süntees, mis otsib ideaalseid vastuseid küsimusele, milline olek ja sündmus toimub, avastatakse siis, kui geenide molekulaarne alus pole teada.

Uurides leitud geenide kogust, nende mõju, koostoimet, ulatust ja suundumusi, otsivad evolutsioonibioloogid geenide assotsiatsiooni uuringute (GWAS) abil kaksikute uuringutes vastutust kõrge pärilikkuse eest. Seda teavet, mida nimetatakse geeniarhitektuuriks, täiendatakse kaasaegse evolutsioonilise sünteesi ja klassikalise populatsioonigeneetika poolt katalüüsitud moodsa molekulaarse teabega. Kaasaegne evolutsiooniline süntees uurib, millised jõud evolutsioonile kaasa aitavad. Need evolutsioonilised jõud hõlmavad biogeograafiat, mutatsiooni, geneetilist süvenemist, järelkasvu ja looduslikku valikut.

Teaduslikud seisukohad nüüdisinimese päritolu kohta

 

Sissejuhatus

Inimese evolutsioon on pikaajaline protsess, mille käigus esimestest kahel jalal liikuvatest primaatidest on kujunenud nüüdisinimene. Erinevad fossiilsed leiud näitavad meile, et inimese sünnikohaks oli tõenäoliselt Aafrika. Tõendeid inimese evolutsiooni kohta on saadud võrdleva anatoomia ja füsioloogia, etoloogia, paleontoloogia ja arheoloogia valdkondadest, lisaks molekulaargeneetilised võrdlused. Uued teadmised inimese evolutsiooni valdkonnast on aegade jooksul ümber lükanud mitmed eelnevad arvamused ning tekitavad ka edaspidi palju uusi küsimusi.

 

Õpieesmärgid

Selle peatüki lõpuks:

• teate teaduslikult tõestatud nüüdisinimese päritolu ja eellaste kohta;

• oskate hinnata bioloogiliste ja sotsiaalsete tegurite osa nüüdisinimese evolutsioonis.

 

Primaadid

Esimesed primaadid ehk esikloomalised tekkisid umbes 40 miljonit aastat tagasi ja on lahknenud erinevateks sugukondadeks (joonis 4.1.10.1.). Inimene koos inimahvlastega kuulub samuti primaatide seltsi (joonis 4.1.10.1.). Inimlaste ülemsugukonda kuuluvad lisaks inimesele ka orangutanid, gorillad, šimpansid ja bonobod. Meil, inimestel, on tänapäeva inimahvidega ühised esivanemad. Molekulaarkella meetodil ja geenide võrdlemisel on teadlased jõudnud seisukohale, et inimese lähimaks sugulaseks on šimpans. Inimesel ja šimpansil olid ühised esivanemad umbes 5 miljonit aastat tagasi ja geneetilisest erineme neist vaid 1,6%.

Joonis 4.1.10.1. Inimahvlased

 

Inimese ja inimahvi erinevused ja sarnasused

Inimesed sarnanevad kõige enam inimahvidega. Sarnasusi võib märgata kehaehituses, füsioloogias ja käitumises. Tõenäoliselt toimus inimahvide ja inimlaste lahknemine kusagil 5 miljonit aastat tagasi, kui kliimamuutuste tõttu asendusid metsad savannidega. Inimlaste kahel jalal liikumine võimaldas savannis kiiremini edasi liikuda ja kasutada vabaks jäänud käsi erinevateks tegevusteks. Erinevalt inimestest liiguvad inimahvid peamiselt neljal jalal ning neil ei ole S-kujulist selgroogu, mis aitab inimesel püstises asendis tasakaalu hoida. Esijäsemetele toetumise tõttu on inimahvide ranne tugevam ja ei võimalda käel nii keerulisi liigutusi sooritada. Inimese kolm korda suurem aju võimaldab abstraktset mõtlemist ja artikuleeritud kõneoskust, mis inimahvlastel puudub. Inimese suguküpsuse saabumine võtab oluliselt kauem aega kui šimpansil, sellist arengu aeglustumist ja osalist pidurdumist nimetatakse neoteeniaks.

 

Lõunaahv (Australopithecus afarensis) “Lucy”

1934. aastal leidsid Tom Gray ja Donald Johanson Põhja-Etioopiast Hadarist 40% ulatuses säilinud skeleti, mille vanuseks hinnati 3,2 miljonit aastat. Kuna tegemist oli naissoost isendiga, nimetati skelett ansambli "The Beatles" loo järgi "Lucy". Seda liiki hakati leiukoha alusel nimetama Australopithecus afarensis (Afari piirkond). Lucy oli umbes 107 cm pikk ja kaalus 28 kg (joonis 4.1.10.2.)

Joonis 4.1.10.2. Lucy skelett

 

Laetoli jalajäljed

1978. aastal leiti Tansaaniast Laetolist hulk vulkaanilise tuha kihis säilinud jalajälgi. Lähemal uurimisel on selgunud, et umbes 3,7 miljoni aasta eest kõndisid Ida-Aafrikas vulkaanilisest tuhast ja vihmaveest segunenud mudas kolm tänapäeva inimese sugulast - australopiteekust ehk lõunaahvi ning jätsid sellesse looduslikku tsementi oma jalajäljed. Laetoli jalajäljed tõestavad meile, et lõunaahvid liikusid kahel jalal ja nende jala ehitus erines oluliselt teiste inimahvlaste jalast (joonis 4.1.10.3.)

4.1.10.3. Laetoli jalajäljed Tansaanias

 

Osav inimene (Homo habilis)

1960. aastal leiti Louis ja Mary Leakey poolt skeleti jäänused Tansaaniast, millele 1964. aastal anti nimetus ''osav inimene'' (Homo habilis). Aju suurus ja käe kuju viitasid perekonnale inimene (Homo) ning lähedusest leitud kivist tööriistad lubasid oletada, et ta oli suuteline algelisi tööriistu valmistama.

 

Püstine inimene (Homo erectus)

1891. aastal leiti Hollandi teadlase, Eugéne Dubois poolt osaline skelett Indoneesiast. Leidu hakati kutsuma ''Jaava-mees''. Alates 1951. aastast hakati seda liiki nimetama püstiseks inimeseks (Homo erectus).

1984. aastal leiti Turkana järve lähedalt Keeniast peaaegu täielik inimese eellase skelett, mida hakati kutsuma ''Turkana-poiss'' või ''Nariokotome-poiss'' (joonis 4.1.10.4.). Tegemist oli umbes 1,6 miljonit aastat vana püstise inimese (Homo erectus) sekeletiga. Turkana-poiss oli surres umbes 7-11 aastane, 1,6 meetrit pikk ja sihvakate jalgadega, millest võis järeldada, et nad olid võimelised pikki maid käima ja jooksma.

Joonis 4.1.10.4. Nariokotome-poisi ehk Turkana-poisi rekonstruktsioon

 

Püstise inimese leide on saadud Aafrikast, Aasiast ja Euroopast. Erinevad pihukirved ja nende lähedusest leitud suurimetajate fossiilid lubavad meie eellaste liikumisteekonda oletada.

 

Inimese eellased ja kõrvalharud

---

Australopiteekused ehk lõunaahvid

Osav inimene

Püstine inimene

Neandertaallane

Pärisinimene ehk tark inimene

Australopiteekused ehk lõunaahvid

Australopiteekused elasid umbes 4-2 miljonit aastat tagasi.

Joonis 4.1.10.5. Australopiteekus ehk lõunaahv

 

• Australopiteekustel oli väike aju, võrreldav tänapäeva inimahvidega (380 – 450 cm³);
• pikad rippuvad käed ja lühikesed jalad;
• liikusid kahel jalal;
• lai vaagnaluu ja suur kõht.

           Australopiteekused

• toitusid marjadest, pähklitest, seemnetest ning tõenäoliselt ka linnumunadest;
• põgenesid kiskjate eest tõenäoliselt puu otsa;
• elasid gruppides.

Kokkuvõte

Erinevad fossiilsed leiud inimese eellaste ja nende elutegevuse jälgede kohta on andnud meile teadmisi meie väljasurnud sugulaste kohta. Saame öelda, et inimene kuulub primaatide seltsi ning on lahknenud mingist inimahvlaste harust. Australopiteekuseid peetakse varasteks inimese eellasteks, kes kujunesid umbes 4 miljonit aastat tagasi, elasid Aafrika savannides ning liikusid kahel jalal. Perekond inimese (Homo) varasteks esindajateks, umbes 2,4 miljonit aastat tagasi, olid esmalt osav inimene ja hiljem püstine inimene. Püstine inimene tegi suure hüppe inimese evolutsioonis, tema suurem aju võimaldas rohkem. Ta valmistas tööriistu, pidas jahti, kasutas tuld toidu küpsetamiseks ning oli tõenäoliselt esimene, kes rändas Aafrikast välja. Kusagil 200 000 aastat tagasi kujunes Euroopa aladel neadertaallane ning Aafikas tänapäeva inimene. On leitud veel mitmeid inimese liike, kellest ainsana on püsima jäänud nüüdisinimene.