8. Elämän synty ja kehitys8. Elämän synty ja kehitys
Alkumaapallo s. 82 93Alkumaapallo s. 82 93
Alkuräjähdyksestä aurinkokuntaanAlkuräjähdyksestä aurinkokuntaan
birth
Alkuräjähdyksestä aurinkokuntaanAlkuräjähdyksestä aurinkokuntaan
alkuräjähdys 12 – 15 mrd v. sittenalkuräjähdys 12 – 15 mrd v. sitten
tiivis kasauma levisi pölynä ympärimaailmakaikkeuttatiivis kasauma levisi pölynä ympärimaailmakaikkeutta
tähdet ja planeetat ainepyörteiden tiivistymiätähdet ja planeetat ainepyörteiden tiivistymiä
tähtien valo fuusioreaktioista:tähtien valo fuusioreaktioista:
H2-ytimet  He  energiaaH2-ytimet  He  energiaa
He  He  
 O2 O2
 N N
 P P
Maa avaruudessaMaa avaruudessa
CAABGX27
solarsystem450
Maa avaruudessaMaa avaruudessa
Maa avaruudessaMaa avaruudessa
r2data
Evoluution aikojen mittakaavatEvoluution aikojen mittakaavat
auto0
early_earth
Alkumaapallon olosuhteetAlkumaapallon olosuhteet
Maapallo 4,6 mrd v.Maapallo 4,6 mrd v.
hehkuva kivikehähehkuva kivikehä
CO2CO, N2CH4NH3,CO2CO, N2CH4NH3,
H2H2OH2H2O
vesihöyry tiivistyivesihöyry tiivistyi
 alkumeri, johon liuennut kivikehästä: alkumeri, johon liuennut kivikehästä:
mineraalejamineraaleja
salamointiasalamointia
ja meteoriittipommituksiaja meteoriittipommituksia
auto0
Elämän syntyElämän synty
1)KEMIALLINEN EVOLUUTIO1)KEMIALLINEN EVOLUUTIO
1)kaasukehä: epäorg.  orgaanisia aineita1)kaasukehä: epäorg.  orgaanisia aineita
2)nukleiinihappojen ja proteiinien osat (RNA)2)nukleiinihappojen ja proteiinien osat (RNA)
JättimolekyylejäJättimolekyylejä
KolloiditKolloidit
1)kalvon sisällä olevia jättimolekyylejä1)kalvon sisällä olevia jättimolekyylejä
auto0
Elämän syntyElämän synty
Alkusolu, jossa alkeell. solukalvoAlkusolu, jossa alkeell. solukalvo
pisaran sisälle prot. ja nukleiinihappojapisaran sisälle prot. ja nukleiinihappoja
Vanhin elämänmerkkiVanhin elämänmerkki
Grönlanti 3,8 mrd v.Grönlanti 3,8 mrd v.
ens. solujaens. soluja
alttiita UV-säteilyllealttiita UV-säteilylle
 mutaatioita mutaatioita
→ valintaa→ valintaa
→ evoluutio→ evoluutio
LabraanLabraan
Millerin ja Ureyn koe:Millerin ja Ureyn koe:
H2kaasuja johdettiinlasipalloon, jonne koh-distettiin keinotekoisiasähköpurkauksiaH2kaasuja johdettiinlasipalloon, jonne koh-distettiin keinotekoisiasähköpurkauksia
kaasut:kaasut:
vesihöyryvesihöyry
metaanimetaani
ammoniakkiammoniakki
vetyvety
erlenmeyeriin peptidejä(RNA)erlenmeyeriin peptidejä(RNA)
mue4
miller4
milspch
cyanobacteria
arkkibakteukarsukupuu
AlkeiseliötAlkeiseliöt
3,5 mrd v. sitten3,5 mrd v. sitten
1) Arkit1) Arkit
valtamerten pohjatvaltamerten pohjat
kuumat lähteetkuumat lähteet
2) Bakteerit2) Bakteerit
alkeiseliöillä alkeell.alkeiseliöillä alkeell.
seksiäseksiä
perinn. muunteluaperinn. muuntelua
nopea evoluutionopea evoluutio
noaa_smoker
AlkeiseliötAlkeiseliöt
toisenvaraisia – ottivat ympäristöstävalmiita yhdisteitätoisenvaraisia – ottivat ympäristöstävalmiita yhdisteitä
yhteyttäviä alkeiseliöitä:yhteyttäviä alkeiseliöitä:
energiaa yhteyttämiseen kem. reaktioistaenergiaa yhteyttämiseen kem. reaktioista
FOTOSYNTEESI mrd. v. sittenFOTOSYNTEESI mrd. v. sitten
bakteerisolujen sisälle väriaineitabakteerisolujen sisälle väriaineita
antoi valintaedunantoi valintaedun
happi:happi:
1. liukeni ensin veteen1. liukeni ensin veteen
2. sitten ilmakehään2. sitten ilmakehään
mrd v. sittenmrd v. sitten
O
HappiHappi
1) hävitti metaanin1) hävitti metaanin
2) hävitti ammoniakin2) hävitti ammoniakin
3) muodosti otsonin3) muodosti otsonin
4) uusi valintatekijä:4) uusi valintatekijä:
sopeutuminen O2-pitoisuuteen sopeutuminen O2-pitoisuuteen 
5) alkeellinen soluhengitys5) alkeellinen soluhengitys
6) sukupuuttoja6) sukupuuttoja
Tumallinen solu valloittaa meren 1,5 mrd v. sittenTumallinen solu valloittaa meren 1,5 mrd v. sitten
ENDOSYMBIOOSI:ENDOSYMBIOOSI:
pehmytseinäiset bakteeritsulautuneet yhteen pehmytseinäiset bakteeritsulautuneet yhteen 
paljon DNA:ta paljon DNA:ta 
tumakotelotumakotelo
isäntäsolu söi kovaseinäisiäbakteerejaisäntäsolu söi kovaseinäisiäbakteereja
mitokondriotmitokondriot
solun voimalasolun voimala
Oma geenitOma geenit
viherhiukkasetviherhiukkaset
yhteyttääyhteyttää
Omaa DNA:taOmaa DNA:ta
endosymbiosis
Samaan aikaanSamaan aikaan
lisää otsonialisää otsonia
vähemmän UV-säteilyävähemmän UV-säteilyä
peto-saalissuhteitapeto-saalissuhteita
evoluutio nopeutuievoluutio nopeutui
solurykelmiäsolurykelmiä
solujen välistä työnjakoasolujen välistä työnjakoa
archean
Monisoluisia syntyi700 milj. v. sittenMonisoluisia syntyi700 milj. v. sitten
solurykelmän työnjako erilaistunut eri osissasolurykelmän työnjako erilaistunut eri osissa
monisoluinen, jollamonisoluinen, jolla
valintaetuavalintaetua
seksin vallankumous:seksin vallankumous:
erilliset sukupuoleterilliset sukupuolet
suvullinen lisääntyminensuvullinen lisääntyminen
O2 ilmakehässä 1/3 nykyisestäO2 ilmakehässä 1/3 nykyisestä
vesi suojasi UV-säteilyltävesi suojasi UV-säteilyltä
ruumiinrakenteiden evoluutio alkoiruumiinrakenteiden evoluutio alkoi
geological_timescale1
Prekambrikausi 4600 -550 milj. v. sittenPrekambrikausi 4600 -550 milj. v. sitten
1.Sienieläimet1.Sienieläimet
-erilaistunuttasolukerrosta-erilaistunuttasolukerrosta
-ei kudoksia/ elimiä-ei kudoksia/ elimiä
-ulkoinen hedelmöitys-ulkoinen hedelmöitys
2.Polttiaiseläimet2.Polttiaiseläimet
3.Kaksikylkisiä eläimiä3.Kaksikylkisiä eläimiä
-lisää soluja ja -kerroksia-lisää soluja ja -kerroksia
-    alkeellisia eläimiä-    alkeellisia eläimiä
-hermosoluja-hermosoluja
-hermoverkkoja-hermoverkkoja
-hermosto-hermosto
-ruuansulatuselimistö-ruuansulatuselimistö
-hengityselimistö-hengityselimistö
-jaokkeita-jaokkeita
auto0
SienieläimetSienieläimet
oma pääjaksooma pääjakso
vesissävesissä
järvisienijärvisieni
yksittäiset solut muuntuvateri tehtäviinyksittäiset solut muuntuvateri tehtäviin
suvull. lis. ulkoisestisuvull. lis. ulkoisesti
regeneraatiokykyregeneraatiokyky
planktonin siivilöintiplanktonin siivilöinti
380
polyps
PolttiaiseläimetPolttiaiseläimet
10 000 lajia10 000 lajia
korallit, polyypit,meduusatkorallit, polyypit,meduusat
säteittäissymmetriasäteittäissymmetria
suu – ja hylkyaukkosuu – ja hylkyaukko
hermoverkkohermoverkko
suvull. ja suvutonlisääntyminensuvull. ja suvutonlisääntyminen
auto0
auto0
acrobelesrainbow
LaakamadotLaakamadot
40 00 lajia40 00 lajia
kaksikylkisiäkaksikylkisiä
kaasujen vaihtoulkopinnan kauttakaasujen vaihtoulkopinnan kautta
alkeell. hermostoalkeell. hermosto
kaksineuvoisiakaksineuvoisia
pyrkimys ristisiitokseenpyrkimys ristisiitokseen
suvuton lisääntymiskykysuvuton lisääntymiskyky
tursas
auto0
Kambrikauden räjähdys: nilviäiset,nivelmadot ja niveljalkaisetKambrikauden räjähdys: nilviäiset,nivelmadot ja niveljalkaiset
kotilot, simpukat,pääjalkaiset (mustekalat),oppivaiset tursaatkotilot, simpukat,pääjalkaiset (mustekalat),oppivaiset tursaat
suurin osa elää vesissäsuurin osa elää vesissä
50 000 lajia50 000 lajia
sukupuuttojasukupuuttoja
kalkkikuorikalkkikuori
avoin verenkiertoavoin verenkierto
hermostohermosto
aistitaistit
NivelmadotNivelmadot
15 00 lajia15 00 lajia
juotikkaat, lierotjuotikkaat, lierot
tikapuuhermostotikapuuhermosto
suljettu verenkiertosuljettu verenkierto
ei sydäntäei sydäntä
iho hengittääiho hengittää
sisäinenhedelmöityssisäinenhedelmöitys
http://www.kolumbus.fi/terho.pelkonen/Kastemato.JPG
CRW_3234_p
NiveljalkaisetNiveljalkaiset
80 eläinkunnasta80 eläinkunnasta
hyönteiset, äyriäiset, hämähäkithyönteiset, äyriäiset, hämähäkit
yli milj. lajiayli milj. lajia
kitiinikuorikitiinikuori
tikapuuhermostotikapuuhermosto
aistitaistit
avoin verenkiertoavoin verenkierto
maalla ilmaputkistomaalla ilmaputkisto
vedessä kiduksetvedessä kidukset
suvull. lis.suvull. lis.
ulkoinen tai sis. hedelmöitysulkoinen tai sis. hedelmöitys
muodonvaihdosmuodonvaihdos
Crustacea
merisiili
PiikkinahkaisetPiikkinahkaiset
meressä 6000meressä 6000
meritähdet, merisiiletmeritähdet, merisiilet
sis. tukirankasis. tukiranka
suvull. ja suvuton lis.suvull. ja suvuton lis.
regeneraatiokykyregeneraatiokyky
ulkoinen hedelmöitysulkoinen hedelmöitys