Suurin piirtein tätä elämä on

”… sillä suoraan sanottuna, suurin piirtein sellaista elämä on”, lauloi Juha ”Watt” Vainio, joka tarkasteli elämää omasta taiteilijan näkökulmastaan. Biotieteiden ja lääketieteen alan tutkijoilta varmaan löytyy täsmällinen määritelmä sille, mitä elämä on. Vai löytyykö?

Professori Hannu Sariola on lääkäri, patologi ja kehitysbiologian tutkija, joten hänellä luulisi olevan selvä näkemys niin elämästä kuin kuolemasta. Kysymykseen ’mitä elämä on’ hän silti vastaa: – En minä tiedä.

Toki elämän piirteitä voi yrittää määritellä. Vaikkapa näin: Fysiikan lakien mukaan pilvet liikkuvat myötätuuleen. Jos joku pilvi liikkuukin tuulta vastaan, se voi olla elävä, koska se ainakin näyttää toimivan itsenäisesti. Tai näin: Kaikki elävä kuluttaa energiaa.

Me tunnemme elämän vain sellaisena kuin se esiintyy omalla planeetallamme.  Universumissa voi olla elämänmuotoja, joita me emme eläviksi tunnistaisi, Sariola huomauttaa. – Emme tiedä, miten ainoa meidän tuntemamme elämänmuoto on saanut alkunsa, mutta jossain evoluution vaiheessa tähän ketjuun syntyi myös ihminen. Tässä elämän ketjussa yksilön tai edes lajin kuolema ei merkitse mitään, sillä uusia yksilöitä ja uusia lajeja syntyy – kunnes jokin katastrofi katkaisee tämän ketjun. Silloin meidän tuntemamme elämä loppuu.

Sielu aivoissa

Sariola on lastenpatologi, jonka tehtäviin kuuluu muun muassa kuolleiden sikiöiden ruumiinavaukset. Milloin ihmisyksilön elämä alkaa ja milloin se päättyy?

– Hedelmöityksessä syntyy mahdollisuus yksilölliseen elämään, mutta ei vielä yksilöä. Jopa 80 prosenttia hedelmöityneistä munasoluista abortoituu spontaanisti ilman että nainen edes tietää tapahtumasta. Yksilöksi kehitytään vähitellen, ja siihen vaikuttavat niin geneettiset kuin ympäristötekijätkin, Sariola sanoo. – On itse asiassa kulttuurinen kysymys, milloin ihmisen katsotaan olevan yksilö. Joissakin intiaanikulttuureissa lapselle annettiin nimi kolmivuotiaana. Vasta siinä iässä hänellä katsottiin olevan riittävän suuret mahdollisuudet selviytyä, jotta hänet kannatti huomioida yksilönä.

Ihmisyksilön elämän päättyminen on helpompi määritellä kuin se alkaminen: energiankulutus loppuu ja solut kuolevat. Täsmällistä kuoleman hetkeä voi silti olla vaikea määritellä, koska eri kudokset tarvitsevat eri määriä happea ja siksi solut kuolevat eri tahtiin.

Suomi oli yksi ensimmäisistä maista, joissa aivokuolema otettiin lääketieteelliseksi kuoleman määritelmäksi. Sariolan mielestä ratkaisu on oikea: kun aivot ovat kuolleet, ihminen ei ole enää yksilönä elävä. Ei, vaikka sydän pumppaisi ja pitäisi kehon muita elintoimintoja yllä.

Voisiko tässä kohdassa puhua sielusta? – Voisi hyvinkin. Paras kuulemani määritelmä sielusta on tämä: sielu on ihmisen sisäinen aisti, jolla koemme oman itsemme. Kun aivot ovat kuolleet, ei sieluakaan enää ole.

Elämän rajapintoja

Biologisen elämän suuri jakolinja kulkee Sariolan mielestä kasvikunnan ja eläinkunnan välillä: nämä ovat erkaantuneet toisistaan jo hyvin kauan sitten, vaikka niillä onkin yhä tietyt yhteiset perusasiat. Sienet jäävät näiden kahden linjan väliin; Sariola sijoittaa ne biologian perusteella lähemmäs eläimiä kuin kasveja. 

Mikrobien suuntaan edettäessä Sariola vetää biologisen elämän rajan virusten kohdalle. On oikeastaan filosofinen kysymys, mitä virukset ovat, hän sanoo. – Viruksilla ei ole itsenäistä elämää. Jos solun loisena elävä virus luokiteltaisiin eläväksi, eikö silloin tietokoneviruskin olisi elävä? Sekin tarttuu, monistaa itseään ja leviää.

Biologisen elämän ja kone-elämän rajalla tapahtuukin nyt mielenkiintoisia asioita, Sariola huomauttaa. Robotiikan, keinoälyn ja biomateriaalien kehittymisen myötä rajasta on tulossa kovin häilyvä. 

Mikrobiologian professori Sarah Butcher tutkii elävän ja elottoman maailman rajamaastoa. Mikrobiologia on malliesimerkki siitä, että mitä pienempiä yksiköitä tarkastellaan, sitä mutkikkaammaksi keskustelu elämästä muuttuu. Tiedeyhteisö ei aina ole perusasioistakaan yksimielinen. Esimerkiksi virusten elollisuus jakaa edelleen mielipiteitä.

– Biologian näkökulmasta elämään kuuluu tiettyjä prosesseja, kuten hengitys ja energia-aineenvaihdunta. Tässä mielessä virukset eivät ole eläviä, Butcher toteaa.

Ei elävä mutta tehokas

Virusten elottomuus ei kuitenkaan tarkoita sitä, etteivätkö ne olisi erittäin hyviä omassa työssään. – Niiden tehtävänä on loisia, ja saada muut tekemään työt puolestaan. Ne hyödyntävät muiden voimavaroja, ohjailevat tapahtumia ja nappaavat edut itselleen. Siinä mielessä ne ovat pienestä koostaan huolimatta kuin diktaattoreita, Butcher sanoo.

Virukset kantavat DNA:n tai RNA:n muodossa olevaa perinnöllistä materiaalia. Yksinomaan perinnöllisen materiaalin olemassaolo ja kyky lisääntyä eivät siis tarkoita, että yksikkö olisi elossa. – Kaikki elävät eliöt ovat itsekkäitä geneettisiä yksiköitä, mutta kaikki itsekkäät geneettiset yksiköt eivät ole eläviä. Tässä kohtaa päästään Richard Dawkinsin 40 vuotta sitten lanseeraamaan itsekkään geenin käsitteeseen. Se sopii erittäin hyvin evoluutioon, Butcher toteaa.

Rajapyykit siirtyvät

Pienimpien elollisten yksiköiden kyydissä ratsastaa virusten lisäksi melkoinen joukko elottomia seuralaisia, jotka ovat mestareita loisimaan ja lisääntymään. Yksinkertaisimmat ovat viroidien tapaan DNA- tai RNA-pätkiä tai proteiineja muistuttavia prioneja. – Näillä pikku palikoilla on suuri vaikutus, koska niitä on niin paljon. Ne voivat olla mikroskooppisen pieniä, mutta niiden vaikutusta ei mitenkään voi olla huomaamatta.

Tulevaisuus saattaa Butcherin mukaan hyvinkin siirtää elämän nykyisiä rajapyykkejä. Esimerkiksi biologiaa ja tekniikkaa yhdistävä synteettinen biologia on vielä lapsenkengissään. Tällä hetkellä on pystytty rakentamaan kokonaan uusia molekyylejä, jotka voivat lisääntyä omin avuin tai loisimalla. Tulevaisuudessa voidaan saada aikaan kokonaisia eläviä organismeja tutkimuksen ja biotekniikan tarpeisiin.

– Minusta nykyiset elämän määritelmät ovat liian ahtaita kuvaamaan kaikkea sitä, mitä ympärillämme näemme. Tai myöskään mitä emme näe, koska se on liian pientä silmin havaittavaksi, Butcher sanoo.

Onko vanhalla väliä?

Ekologiaa ja evoluutiobiologiaa tutkiva akateemikko Ilkka Hanski määrittelee maapallon nykyiset elämänmuodot ”vanhaksi elämäksi” ja kutsuu esimerkiksi itseään kopioivaa keinoälyä ”uudeksi elämäksi”. – Itse näen keinoälyn ja robotiikan kehityksen uhkana vanhalle elämälle, Hanski sanoo, vaikka muistuttaakin, ettei ole aiheen asiantuntija.

Jos kehittynyt keinoäly yhdistetään synteettisen biologian huimiin saavutuksiin, seurauksena on täysin uudentyyppistä elämää jossain vanhan elämän ja robotiikkaelämän välimaastossa. Jo nyt laboratoriossa kyetään tuottamaan synteettisiä bakteereita.

Hanskin mukaan osa synteettisen biologian tutkijoista ajattelee, ettei ”vanhan elämän” katoamisella ole niin väliä – voidaanhan aina tehdä uutta. – Ajatus on käsittämättömän naiivi ja kertoo, ettei ymmärretä ekologisten vuorovaikutussuhteiden ja niiden evoluution kompleksisuutta. Ajatellaan, että voidaan rakentaa uudet ekosysteemit. Ei ymmärretä, että jo kolmen eri olion vuorovaikutussuhteet tuottavat hyvin monimutkaista dynamiikkaa, Hanski sanoo ärtyneenä.

Elämän ehdot

Kysymys siitä, mitä kannattaisi tutkia, jotta elämän tulevaisuus maapallolla olisi turvatumpi, vetää akateemikon vakavaksi.

– Jotta elämä maapallolla voisi säilyä, täytyisi löytää vastaukset megaluokan ratkaisemattomiin kysymyksiin. Itse näen nykyisen jatkuvaan kasvuun perustuvan globaalin kapitalismin tällaisena isona vaikeana haasteena. Ikään kuin pohjavireenä kaikelle muulle.

Hanskin mukaan globaalille markkinataloudelle ei ole tällä hetkellä vakavasti otettavaa vaihtoehtoa, mutta sellainen pitäisi nopeasti löytää. Hän tarjoaa aihetta talous-, yhteiskunta- ja humanistisen alan tutkijoille. Olisi löydettävä tie kohti sellaista vakaata taloutta, joka ei olisi riippuvainen jatkuvasta kasvusta.

– Nyt ratkaisuna on ylikansallinen kontrolli, joka pyrkii säätelemään maailman markkinoita. En tiedä riittääkö se vai onko kontrolli koko ajan askeleen jäljessä. En tiedä, minkälainen vallankumous tarvittaisiin, ja mihin meidän siinä pitäisi pyrkiä. Talouden vakaus on kuitenkin ehdoton edellytys sille, että ympäristöongelmia voidaan ryhtyä vakavasti ratkaisemaan, Hanski pohtii.

Käyttämätön tieto

Meillä on tietoa jo ihan valtavasti. Ongelma on se, ettei sitä käytetä. Tämä nostaa toisen ison ryppään kysymyksiä. Yhteiskunnan kannalta ei ole paljon hyötyä tuottaa tietoa, jos sitä ei hyödynnetä, Hanski toteaa. Miten olemassa oleva tieto saataisiin käyttöön? Politiikan tutkijat voisivat yrittää löytää ratkaisun.

Nykyinen hallitus on Hanskin mielestä malliesimerkki: se pitää perustutkimusta turhana puuhasteluna ja haluaa tarkkaan ohjattua tutkimusta, jonka tavoitteena pitäisi olla talouskasvun ja maamme kilpailukyvyn lisääminen. Samaan aikaan sama hallitus ei kuitenkaan käytä sitä tietoa, jota jo on olemassa. Taustalla on hänen mukaansa yleinen mutta täysin virheellinen tapa toimia: tehdään poliittiset päätökset ensin ja etsitään tutkimustiedosta tukea jo tehdylle valinnalle.

Vasta kolmantena tulee uuden tiedon tuottaminen.

Akatemiaprofessorin mielestä mahdollisuus merkittäviin tieteellisiin läpimurtoihin voisi piillä maapallon laajuisissa ympäristömuutokseen liittyvissä takaisinkytkennöissä ja ison mittakaavan vuorovaikutuksissa, jotka liittyvät materian ja energian kiertoon.

Hanski toteaa vähän huvittuneena, että vain yksi hänen tärkeistä kysymyksistään liittyy biologisen tiedon tuottamiseen ja kaksi ensimmäistä aivan muuhun. – Uusi tieto, mehän emme määritelmänkään mukaan tiedä, millaista se on. Siksi on ensiarvoisen tärkeää saada jo olemassa oleva tieto hyötykäyttöön.

 

Helsingin yliopiston Ihme elämä -tiedeteema pohtii elämän syvintä olemusta ja sen häilyviä rajapintoja maalis-huhtikuussa 2016. 

Lue lisää aiheesta: Kestävä kehitys