Uusi tutkimus paljastaa miten koivumittarin väri vaihtuu

Evoluutioon uskovien mukaan syynä tähän oli se, että vaaleat perhoset erottuivat paremmin tummentuneilta puun rungoilta ja siksi lintujen oli helpompi nähdä (ja syödä) ne. Alettiin puhua teollisuusmelanismista, ja koivumittarit saivat nopeasti maineen luonnonvalinnan kautta toimivan evoluution paraatiesimerkkinä. Vuonna 1973 H. B. Kettlewell yritti osoittaa videokuvaamalla, kuinka linnut pyydystivät puunrungoilta todennäköisemmin vaaleampia koivumittareita. Kettlewell lausahti myöhemmin, että jos Darwin näkisi tämän, ”hän saisi todistaa elämä työnsä täyttymystä ja varmistumista.”

Luonnonvalinta ei ole evoluutiota

Monet evoluutioon uskovat ovat sokeita sille tosiseikalle, että pelkkä ero vaaleiden ja tummien yksilöiden suhteellisissa määrissä ei ole evoluutiota. Parhaimmillaankin se olisi esimerkki luonnonvalinnasta. Kuitenkin, kuten kuuluisa evolutionisti Stephen Jay Gould (1941-2002) huomautti, ”luonnonvalinta oli biologisen keskustelun peruskauraa” Darwinia edeltäneen ajan kreationistien joukossa. Toisin sanoen luonnonvalinta ei ole evoluution todiste eikä myöskään ristiriidassa luomisen kanssa.

Luonnonvalinta voidaan paremmin määritellä lisääntymiserona: joidenkin eliöiden tiettyyn ympäristöön sopivuuteen perustuva kyky tuottaa suurempi määrä jälkeläisiä. Se vaikuttaa kuitenkin ainoastaan siihen, että näiden yksilöiden geenit ovat seuraavassa sukupolvessa paremmin edustettuina, kun jotkut toiset taas harvinaistuvat. Valinta toimii lopulta siten, että se poistaa geenejä populaatiosta. Tämä ei alkuunkaan sovi evoluutioon, sillä evoluutio päin vastoin vaatisi aivan uuden monimutkaisia biokemiallisia prosesseja koodaavan tiedon syntymistä. Näiden kaikkien syiden takia koivumittareita ei voida pitää evoluution todisteina.

Väärennetyt valokuvat

Monien evoluutioon uskovien häpeäksi Kettlewellin ottamat videot ja valokuvat paljastuivat useita vuosikymmeniä myöhemmin väärennöksiksi. Koivumittarit eivät lepää päivisin puunrungoilla. Tosiasiassa ne piileskelevät puun latvustossa lehtien ja oksien alla. Kun ne lepäävät puunrungolla, se tapahtuu useimmiten korkealla lähellä puun latvaa varjossa oksan alla.

’’Todisteina” tumman muodon olemassaolo näyttää johtuvan monimutkaisesta ja hyvin suunnitellusta koodista,
ei ’yksinkertaisesta’ satunnaisesta mutaatiosta.” Käytetyissä kuvissa ja videoissa olikin itseasiassa kuolleita koivumittareita, jotka oli liimattu tai kiinnitetty neuloilla puunrungoille lähelle maan pintaa. Kokeessa toki selvisi, että linnut havaitsevat helpommin taustaväreistä ja kuviosta erottuvia saaliita, mutta se ei ole kovinkaan yllättävää.

Tunnettu evoluutiobiologi ja ateistiksi tunnustautunut Jerry Coyne valitteli ’’evoluution” suosikkimallin menetystä ja kommentoi huijausta: ’’Koivumittarin ’teollisuusmelanismi’ on tähän asti ollut evoluutiotallin palkintohevonen.”

Hän jopa vertasi suhtautumistaan koko fiaskoon siihen tunteeseen, kun hänelle ensi kertaa selvisi, ettei se ollutkaan joulupukki, joka toi lahjat jouluaattona. Hän myös valitteli pilke silmäkulmassa, etteivät mittarit (evoluution palkintohevonen) ole vielä valmiita lähetettäviksi liimatehtaalle,  koska hän haluaa vielä pitää niistä kiinni.

Vaikka huijaus paljastui jo aikoja sitten, oppikirjoissa koivumittareita käytetään vieläkin evoluution todisteina.  Evoluutioon uskovat sanovat, että vaikka oli väärin käyttää puuhun liimattuja kuolleita yksilöitä todistamaan elävien perhosten käyttäytymistä, se ei tee tyhjäksi sitä, että ympäristö vaikutti vaaleiden ja tummien koivumittarien suhteellisen määrän muutokseen. Olemme kuitenkin tuoneet jo esille, ettei suhdeluvun muutos ole evoluutiota, vaikka se olisikin luonnonvalinnan aiheuttamaa.

Värierot ovat suunniteltuja

Tuore tutkimus tekee evoluutioon uskovien tilanteesta vielä paljon hankalamman. Nature-lehdessä vuonna 2016 julkaistu tutkimusartikkeli osoittaa, ettei koivumittarien tumma väritys ole seurausta satunnaisesta mutaatiosta. Vaikuttaa ennemminkin siltä, että värin aiheuttaa siirtyvä/hyppivä DNA-jakso (transposoni tai hyppiö).  Transposonit ovat DNA-jaksoja, jotka pystyvät siirtymään paikasta toiseen genomissa. Se mahdollistaa eliöiden muuntelun oman luodun lajityyppinsä sisällä: useimmat kreationistit uskovat tämän olevan Jumalan suunnittelema ominaisuus, joka auttaa eri lajeja sopeutumaan elinympäristöjen monenlaisiin haasteisiin.

Koivumittarien tapauksessa yksi tietty transposoni aiheuttaa tumman värityksen siirtyessään tiettyyn osaan genomia.
Tutkijat saivat selville, että noin 95 %:lla tummista perhosista tämä DNA-jakso oli kyseisellä paikalla, mutta ei ainoallakaan vaalean värisellä. Jakso on valtavan suuri ja monimutkainen, ja se käsittää 21 925 ”DNA-kirjainta”.

Tumman muodon olemassaolo näyttää johtuvan monimutkaisesta ja hyvin suunnitellusta koodista  ei ’’yksinkertaisesta” satunnaisesta mutaatiosta.

Useimmilla koivumittareilla (sekä vaaleilla että tummilla) on tämä siirtyvä geneettinen koodi kirjoitettuna jossain päin DNA:ta, mutta kun se sijoittuu oikeaan kohtaan genomissa, se ilmentää tummaa väritystä. Emme tiedä, mikä saa tämän transposonin siirtymään tiettyyn paikkaan. Vaikka siirtyminen olisi sattumanvaraista, luonnonvalinta olisi silti voinut vaikuttaa suuresti tumman värin parempaan selviytymiseen. Kukaan ei silti tiedä enempää kuin että mukana on saattanut olla jokin laukaiseva ympäristötekijä, kuten se että mitä enemmän tummia puunrunkoja, sitä enemmän syntyi tummia koivumittareita, jotka olisivat muussa tapauksessa olleet vaaleita.

Toukat ”näkevät” ihonsa läpi niitä ympäröivät värit

Koivumittarin toukat ovat monella tapaa vielä kiinnostavampia kuin aikuiset yksilöt. Myös nämä perhostoukat naamioituvat välttääkseen saalistavat linnut, mutta ne tekevät sen eri tavalla. On saatu selville, että koivumittarin toukat osaavat vaihtaa väriään muutaman viikon aikana jäljittelemään niiden oksien väriä, joilla ne ovat.

Tutkijat ovat kaiken lisäksi saaneet selville, että toukat näkevät oksan värin ihonsa läpi. Kyseisessä kokeessa puolilta toukista silmät maalattiin siten, etteivät ne kyenneet näkemään mitään. Jos niiden annettiin valita, 70-80 % toukista valitsi kiivetä niiden sen hetkistä ruumiin väriä vastaavaa keppiä pitkin vaikka puolilta niistä oli peitetty silmät (ks. kuva). Koivumittarin toukat eivät ainoastaan vaihda väriä mukautuakseen ympäristöönsä, vaan ne myös muuttavat käyttäytymistään varmistaakseen sen, että ympäristö on niiden edun mukainen.

Tutkijat raportoivat, että ’’Todennäköisesti mekanismiin vaikuttaa oleellisesti kokonainen joukko visuaalisuuteen liittyviä geenejä [visual genes], jotka ilmentyvät toukan ihossa.”12 Tätä kykyä ei siten voida pitää johonkin sattumanvaraiseen mutaatioon kohdistuneen luonnonvalinnan tuottamana. Silmiemme edessä on monimutkainen mekanismi, jonka Jumala on suunnitellut näille ällistyttävän monimutkaisille pikku olennoille.

Yhteenveto

Koivumittarin toukissa on joukko ohjelmoituja geneettisiä tekijöitä, joiden avulla ne voivat havaita muutoksia ympäristössään (tässä tapauksessa oksien värissä) ja ajan myötä muuttaa hitaasti omaa väriään vastaamaan elinympäristöään. Samoin syy aikuisten yksilöiden tummaan väritykseen on sekin ristiriidassa evoluutioon liitettyjen satunnaisten mutaatioiden kanssa. Emme vielä tiedä, onko toukan ja aikuisen yksilön värien välillä yhteys, mutta tiedämme, että niissä on suunniteltuja mekanismeja, joiden avulla eläin voi vaihtaa väriä elämänsä varhaisessa vaiheessa. Tämä on vastoin väitettä, jonka mukaan koivumittarit olisivat erinomaisia evoluution todisteita. 

Aiheeseen liittyvää
Mutaationopeudet ovat liian suuria
Gorilla vs Ihminen
NASA löysi vettä ja kiteisiä silikaatteja komeetoista
Tutkimustuloksia
Mutaatio (Wikipedia)

Lähdeluettelo ja kommentit
Kettlewell, H., ‘Darwin’s missing evidence’ in Evolution and tin
fossil record, 1959; Readings from Scientific American, W.H. Fri
and Co., San Francisco, p. 23, 1978.
Gould, S.J., The Structure of Evolutionary Theory; pp. 137-141,
Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, 2002.
Ambler, M., Luonnonvalinta fi evoluutio, Luominen 14:30-31,
2014. Alkuperäisjulkaisu Creation 34(2):38-39, 2012;
creation.com/nse. Wieland, C., The moth files, Creation 25( 1 ):14—15, 2002
creation.com/moths.
Coyne, J., Not black or white, Nature 396:35-36, 1998.
Avissar, Y. et al., Biology, Openstax, Rice University, 2017, pp.
502-503; openstax.org.
Wieland, C., More about moths’, creation.com/moth, 5 Jan 2008.
Van’t Hof, A. et. al., The industrial melanism mutation in British
peppered moths is a transposable element, Nature 534:102-105, 2016.
Tutkijat kutsuivat tätä caròonor/a-transposonia ’’luokan II DNA-
transposoniksi”
Noor, M., Parnell, R., and Grant, B„ A reversible color polyphenism in
American peppered moth (Biston betularia cognataria) caterpillars,
PLoSOne 3(9):e3142.
Eacock, A. et al., Colour change of twig-mimicking peppered moth
larvae is a continuous reaction norm that increases camouflage against
avian predators; Peer.15:10:e3999, 2017.
Eacock, A. et ai, Adaptive colour change and background choice
behaviour in peppered moth caterpillars is mediated by extraocular
photoreception, Commun Biol. 2:286, 2 Aug 2019.

JOEL TAY, FM, TM, FK (evoluutiobiologia, genetiikka)
Joel Tayn tutkinnot genetiikasta, evoluutiobiologiasta, teologiasta sekä filosofiasta.