1. 2.3. Aukot fossiiliaineistoissa eli puktualismi-gradualismi
–kiista sekä yhtä ja toista lajiutumiseen liittyvää
Geologiassa yhtenä yleissääntönä on, että nuorimmat kivilajikerrostumat ovat
maankuoressa ylimpinä ja vanhimmat alimpina. Kun tutkitaan kerrostumia
ikäjärjestyksessä ja verrataan niiden sisältämiä fossiileja toisiinsa, tuntuisi
luontevalta olettaa, että lajistot muuttuisivat aikojen saatossa vähittäin ja
siten, että varhaisten ja nuorten fossiilien välissä esiintyisi välimuotoisia
kehitysvaiheita. Näin ei kuitenkaan aina ole, vaan fossiiliaineistoissa on
kehityksen hyppäyksellisyyteen viittaavaa katkonaisuutta.
Hyppäyksellisyys on kuitenkin näennäistä. Uusien lajien synty eli lajiutuminen
tapahtuu usein siten, että jokin populaatio jää eristyksiin lajin muista
populaatioista. Eristyminen eli isolaatio aiheuttaa lopulta sen, että
populaatiossa tapahtuvat mutaatiot eivät leviä lajin muihin populaatioihin.
Isoloitunut populaatio alkaa siis kehittyä lajin muista populaatioista
poikkeavalla tavalla. Alla olevassa kuvassa 5 olevat kapeikot kuvaavat näitä
isoloituneen kehityksen vaiheita.
Evoluution punktualistiset ”läpimurrot” tapahtuvat usein nopeammin, kuin
gradualistiset junnaavan evoluution vaiheet. Silti kummatkin evoluutiosyklin
toteutumistavat perustuvat KUKKUU-eläimestä meille tuttuihin vähittäisten
muutosten periaatteeseen.
Isoloitumisen luonteesta siis johtuu, että ratkaisevat evolutiiviset
kehitysaskeleet tapahtuvat maantieteellisesti pienellä alueella. Fossiilitutkijan
ei ole helppoa osua tällaiselle alueelle. Voi myös olla, että fossiilien synnylle
ei täällä ole edes edellytyksiä. Laji voi kehittyä uudenlaiseksi jälkiä
jättämättä.

2. Aika
Ilma
Gradualistinen
kehitysvaihe on
usein pitkä
Maa
Punktualistinen
kehitysvaihe on
usein lyhyt
Meri
Aika Kuva 5. Punktualistisia (kapeikot) ja
gradualistisia (tasot) evoluutiovaiheita kuvaava
malli. Vaikka punktualistiset evoluutiovaiheet
ovat nopeampia kuin gradualistiset vaiheet,
molempien aikana evoluutio tapahtuu vähittäin.

3. Jos kehityksen tuloksena syntyy jokin anatomisesti tai fysiologisesti
mullistava ominaisuus, on mahdollista, että populaation yksilöt ovat
poikkeuksellisen kilpailukykyisiä muihin yksilöihin tai lajeihin verrattuna. Siksi
lajiutumista seuraa usein voimakas laajoille alueille ulottuva leviämisvaihe.
Yllä olevassa kuvassa tätä vaihetta esittävät laatikkoa muistuttavat tasot.
Siniset viivat kuvaavat kukin yhteisistä kantamuodoista kehittyviä uusia lajeja.
Tietokoneanalogia
Voimme tarkastella asiaa tietokoneiden maailmaan liittyvänä vertauskuvana.
Ratkaisevat tietotekniset kehitysaskelet tapahtuvat pienillä maantieteellisillä
alueilla esim. Kalifornian piilaaksossa. Uusia tietokonemalleja kehitettäessä
syntyy suuri joukko välimuotoisia versioita, jotka kaikki päätyvät piilaakson
kaatopaikalle.
Vasta, kun uudet mallit saavuttavat vakiintuneen muotonsa, ne leviävät
yhdessä hujauksessa myymälöihin kaikkialla maailmassa. Siksi Ämmässuon
kaatopaikalla tehtävissä kaivauksissa tietokoneiden kehitys tulee näyttämään
hyppäykselliseltä: 386-koneet vaihtuvat kertaheitolla Pentiumeiksi ja ne taas
yhden, kahden jne. gigahertsin vehkeiksi. Kehityksen vähittäisyys paljastuisi
vain tutkijalle, joka sattuisi suorittamaan kaivauksia Piilaakson kaatopaikalla.
Kuvassa 11 olevat laatikkomaiset tasot kuvaisivat vertauskuvassamme
Ämmässuota, kapeikot taas Kalifornian piilaakson kaatopaikkaa.
Ämmässuo-tyyppisiin kaivauspaikkoihin osuneet paleontologit löysivät
todistusaineistoa sille, että evoluutio ei tapahtunut ainoastaan nopeasti, vaan
suorastaan hyppäyksellisesti. He alkoivat kutsua itseään punktualisteiksi
(Punkt = piste, hetki).

4. Piilaakso-tyyppisiin paikkoihin tutustuneet paleontologit taas alkoivat kutsua
itseään gradualisteiksi (grade = aste). Nämä kaksi näkemystä tulkittiin aluksi
toisensa poissulkeviksi. Myöhemmin ymmärrettiin, mistä hyppäyksellisyys
fossiiliaineistoissa johtui. Molemmat näkökannat olivat totta.
Vaikka elämän kehitys on vähittäistä, se ei merkitse, että se tapahtuisi
tasaisella nopeudella. Kehityslinjoissa on ajoittaisia isolaatiovaiheita, jolloin
kehitys saattaa olla nopeata. Niitä seuraa vaihe, jolloin kehitys on hitaampaa
nopeasta vaiheesta kertyneiden ”tulosten sulattelua”.
Isolaatiotekijät
Isolaatiotekijöiksi kutsutaan asioita, jotka jakavat populaation pienempiin
osiin. Tällaisia voivat olla uudet vuoristot, aavikot, joet ja mannerliikuntojen
tuloksena avautuvat uudet valtameret (kuva 6), mutta myös ihminen, joka
pirstoo elinympäristötyyppejä pienempiin osiin. Hidasliikkeisille ja
pienikokoisille eläimille saattaa jo ihmisen rakentama vilkasliikenteinen tiekin
olla isolaatioon johtava tekijä.

5. Lauraasia
Lauraasia
Gondwana
Etelä- Afrikka
Amerikka Etelä-
Atlantti
Kuva 6. Gondwana-mantereen hajoaminen
ja Etelä-Atlantin synty jurakauden
vaihtuessa liitukaudeksi oli aikanaan
merkittävä isolaatiotekijä.
Aina ei isolaation tarvitse olla edellä kuvatulla tavalla dramaattista. Isolaatio
voi nimittäin johtua myös eroista eri populaatioiden käyttäytymisessä.
Suomesta tunnetaan eräs sulkasääskilaji, jonka lappilainen ja etelä-
suomalainen populaatio eroavat toisistaan parveilukäyttäytymisensä osalta.
Laji lisääntyy siten, että koiraat muodostavan pilvimäisen parven, joka
”ankkuroi” itsensä ns. parveilumerkin yläpuolelle. Naaraat porhaltavat
pikaisesti pilven läpi ja nopeimmat koiraat palkitaan.
Lapissa parveilumerkiksi valitaan jokin muuta ympäristöä tummempi
maastonkohta, esimerkiksi tervattu puuvene tai musta kivi. Etelässä

6. parveilumerkiksi valitaan muuta ympäristöä vaaleampi maastonkohta,
esimerkiksi lokkien valkeaksi kakkaama kivi tai valkoinen muovivene.
Koska näiden kahden populaation käyttäytyminen on erilaista nimenomaan
lisääntymisen kannalta merkittävässä asiassa, on ilmeistä, että lappilaista ja
etelä-suomalaista alkuperää olevat yksilöt eivät risteydy keskenään. Koska
valinta Lapissa suosii hyvin erilaisia ominaisuuksia kuin Etelä-Suomessa,
populaatiot varmaankin tulevat jatkossa kehittymään myös anatomisesti
erilaisiksi.