Jos sinun pitäisi arvata, millä organismilla on 40 000 häntää omaavaa spermaa, mitä arvaisit? Elefantti? Valas? Chuck Norris? Olisitko arvannut, että se kuuluu kasville?
Tämä on Zamia roezlii -kasvin siittiöitä. Sillä on räpylämekkomainen, kymmenien tuhansien lippulenkkien muodostama hapsuhelma, joka turboahdistaa sen matkaa munasolujen luo.* Se, että kasvilla olisi siittiöitä, joilla on tällainen hevosvoima, on sitäkin yllättävämpää, kun otetaan huomioon, että useimmilla kasveilla on siittiöitä, joilla ei ole lainkaan häntää. Siitepölynjyvä on itse asiassa pieni haploidi kasvi, jota kutsutaan urosgametofyytiksi. Useimmissa kukka- ja havukasveissa siitepölyjyvä tuottaa kaksi hännätöntä siittiöitä, jotka kulkevat kaivautuvaa siitepölyputkea pitkin saavuttaakseen naaraspuolisen gametofyytin, joka on haudattu käpyyn tai kukan sisälle – häntää ei tarvita.
Esi-isien kasveilla on yleensä uivia siittiöitä, koska maakasvit ovat kehittyneet vedessä elävistä vihreistä merilevistä, joissa uiminen – ja hedelmöittyminen – oli helppoa. Muutamilla esi-isäkasveilla, kuten sammalilla, on yhä siittiöitä, joilla on pyrstö, ja ne luottavat siihen, että siittiöiden on päästävä pisteestä A pisteeseen B kasvin pinnalla olevan vesikalvon avulla. Mutta ne ovat niin surkeita uimareita, että jotkut sammalet turvautuvat suunnitelmaan B: ne tekevät erityisiä lehtiä, jotka taittuvat pieniksi roiskekupeiksi, ja kun sadepisara laskeutuu niihin, niiden arkkitehtuuri räjäyttää niiden sisällä olevat siittiöt taivaalle yrittäen Fed-Ex- kuljettaa ne vastaanottavaisen naaraan läheisyyteen. Turboahdettu uiva kasvisperma on siis ehdottomasti erikoisuus.
Mihin kasviin tämä vaikuttavan varustautunut sperma kuuluu? Sykadiin.
OK, mikä on sykadi? Tämä on sycad.
Ei dinosaurusten munia — mutta jotain, mitä dinosaurukset ovat saattaneet nähdä. Creative Commons kiryna. Klikkaa kuvaa saadaksesi lisenssin ja linkin.
Tältä ne tyypillisesti näyttävät profiilissa. Nämä ovat saman lajin varttuneita, nuoria ja taimia olevia sykadeja.
Creative Commons Esculapio; Klikkaa kuvaa saadaksesi lisenssin ja linkin.
Sykadit ovat vanhoja. Hyvin vanhoja. Ne olivat hallitsevia kasveja mesotsooisella kaudella, dinosaurusten aikakaudella, kuten lukemattomat muinaiset seinämaalaukset osoittavat. Ainakin se oli dogma monien, monien vuosien ajan. Hiljattain julkaistiin kuitenkin laajalti uutisoitu tutkimus, joka horjuttaa tuota käsitystä – jos asiaa tarkastellaan tietyllä tavalla. Mutta ennen kuin tulemme siihen, katsotaanpa, mitä sykadit ovat ja niiden yllättävää biologiaa.
Joskus sagopalmuiksi kutsuttuja sykadeja ei suinkaan kutsuta palmuiksi. Palmut ovat kukkivia kasveja. Sykadit, kuten männyt ja katajapensaat, ovat voimakaskasvuisia — ”alastonsiemenisiä” kasveja. Toisin sanoen ne tuottavat siemeniä, mutta ne eivät tuota kukkia tai hedelmiä tuodakseen siemeniä maailmaan tai lähettäessään niitä matkaan. Siemenet olivat kasveille suuri evolutiivinen innovaatio, koska niiden avulla ne pystyivät paketoimaan pienen kasvin alkion, joka on jo alkanut kehittyä – ehkä jopa pienen juuren ja muutaman pienen lehden – ja vähän varastoitua ravintoa kuivumista kestävään kuoreen.
Siemen on keino antaa nuorelle kasville alkusysäys elämälle ja vähän ravintoa matkan varrelta, ei lainkaan samaan tapaan kuin verrattain samanaikainen keksintö, joka koski maalla elävillä selkärankaisilla esiintyviä maalla elävien selkärankaisilla esiintyviä amnioottien munia. Mikroskooppiset itiöt – aikaisempi leviämistapa, jota sammalet, lykopodit ja saniaiset käyttävät vielä nykyäänkin – ovat paljon alttiimpia kuivumiselle tai laskeutumiselle aivan liian epäsuotuisaan paikkaan itämisen kannalta. Siemenet auttavat lisäämään onnistumisen mahdollisuutta.
Sykadikasvi on vanhoista lehtien tyvistä koostuva pylväs tai runko, jonka yläpuolella on uusien lehtien rykelmä. Sykadin lehtiä on ihana koskettaa, jos siihen joskus on tilaisuus. Ne ovat rihmamaiset, nahkamaiset, sitkeät ja usein sinivihreät, ja niissä on jotakin ihastuttavan alkukantaista (tosin on sanottava, että paljon vanhemmilla sammalilla on herkät, ohuet lehdet**).
Sykadien lehdet ovat myös mielenkiintoisessa symbioosissa syanobakteerien, joita kutsutaan myös sinileviksi, kanssa, aivan kuten joillakin jäkälillä. Ne muodostavat erityisiä ”koralloidijuuria”, jotka kasvavat ylöspäin hyvin epäjuurimaisesti. Vastineeksi syanobakteerisymbionttiensa ruokkimisesta, asuttamisesta ja nostamisesta maanpinnan yläpuolella näiden rakenteiden sisällä syanobakteerit toimittavat sykadille sitä kaikkein rajoittavinta bioravintoaineita: kiinteää typpeä.
Sykadien siitepölyllä on sen lisäksi, että niillä on superlatautunutta siittiöitä, toinenkin mielenkiintoinen tapa, jonka ne jakavat lähisukulaisensa, gingkon kanssa. Kun niiden siitepöly saapuu naaraskävylle (yleensä näädän, kovakuoriaisen tai tuulen välityksellä), ne alkavat kasvaa munasoluksi. Kun siitepöly on siellä, se lähettää pitkän putken munasolun osaan, jota kutsutaan nucellukseksi, ja lähettää ulos haustoriaalisen rakenteen, joka imee ravinteita isäntänä olevasta naaraasta. Haustoriaa käyttävät myös loissienet, jotka tunkeutuvat kasvi-isäntäänsä.
Sykadien siitepölyputki tuhoaa lopulta suurimman osan kudoksesta, johon se tunkeutuu, vaikkakin tämä kudos a) ei ole osa tulevaa siementä ja b) teknisesti katsoen tuhottavissa, koska kun käpy on hedelmöittynyt, sitä ei käytetä uudelleen. Kuvitelkaa kuitenkin, jos haluatte, että joka kerta, kun ihmisen siittiöitä laskeutuu kohtuun, ne istuttautuvat kohdun seinämään, imevät ravinteita ja kasvavat jonkin aikaa pieniksi omiksi organismeikseen ja vasta sitten vapauttavat sukusolut, jotka hedelmöittävät munasolun. Tämän pitäisi antaa sinulle yleinen, hieman hermoja raastava käsitys.
Sykadit tuottavat useimpien voimakaskasvuisten tavoin sekä uros- että naaraspuolisia käpyjä, mutta toisin kuin monet havupuiden lajit, ne tuottavat vain uros- tai naaraspuolisia käpyjä tietyllä kasvilla. Eli on olemassa tyttösykadit ja poikasykadit. Naaraskävyt tuottavat siemeniä ja uroskävyt siitepölyä. Yläkuvassa on naaraspuolisia käpyjä, joiden sisällä on siemeniä. Kun ne murtaa auki, niistä löytyy usein kirkkaanvärisiä siemeniä, kuten tämä tai tämä:
Sykadikävyn purkaminen. Yksi kirkkaanvärisistä siemenistä näkyy kohteen kädessä. Creative Commons Sharktopus; klikkaa saadaksesi lisenssin ja linkin.
Koska sykadit ovat sukupuolittuneita, se tarkoittaa, että on myös mahdollista päätyä aivan yksin. Kuten Robert Krulwich kertoi hiljattain blogissaan, se on todellakin ollut Afrikasta 100 vuotta sitten löydetyn ja Kewin kuninkaalliseen kasvitieteelliseen puutarhaan lähetetyn sykadin surullinen kohtalo. Se on poika. Ja ellei joku löydä sille naarasta seuraa, se jää lajinsa viimeiseksi.
Sykadit ovat saaneet viime aikoina hieman huomiota. Monet sykadit sisältävät syöpää aiheuttavia aineita tai hermomyrkkyjä tai molempia. Oliver Sacks kertoo teoksessaan Värisokeiden saari ihastuksestaan sykadeihin (rakkaus, jonka jaan) ja turhauttavasta tutkimuksestaan, joka koski Guamin asukkaiden keskuudessa esiintyvää salaperäistä tuhoisaa neurologista sairautta, joka saattaa liittyä heidän tapaansa murskata siemeniä sykadijauhoksi. Viime aikoina epäilyksiä on herättänyt tapa syödä lepakoita, joiden elimistöön on saattanut keskittyä sykadien hermomyrkkyjä.
Tämä tuo meidät takaisin kysymykseen niiden muinaisuudesta. Sykadifossiilit ovat peräisin ainakin permikaudelta ja mahdollisesti hiilikaudelta, 320 miljoonan vuoden takaa, eli jättiläismäisten hiiltä muodostavien soiden ja häiritsevän suurten sudenkorentojen ajalta. Ne kukoistivat kuitenkin mesotsooisella kaudella – ”dinosaurusten aikakaudella” – ja luultavasti dinosaurukset söivät niitä ja varmasti astuivat niiden päälle. Ne saattoivat myös olla ensimmäisiä hyönteisten pölyttämiä kasveja, kun kovakuoriaiset ottivat tavakseen syödä sykadien siitepölyä – ja yleensä elää siinä, muhia siinä ja levittää sitä ympäriinsä – ja tämä perinne jatkuu nykyäänkin. Mutta tuoreessa Science-lehdessä julkaistussa tutkimuksessa, josta kerrotaan täällä, täällä ja täällä, todetaan, että niiden DNA:n perusteella 300 nykyistä sykadilajia kehittyi vaivaiset 5-12 miljoonaa vuotta sitten.
OK, eli nykyään elävät lajit eivät olleet mesotsooisen kauden aikana eläviä lajeja. Hyväksyn sen. Tuo on sinänsä mielenkiintoinen uutinen – niiden monimuotoisuus väheni Ison törmäyksen seurauksena, ja näyttävät elpyneen ja lajistuneen uudelleen jonkinlaisen maailmanlaajuisen ilmastomuutoksen aikana. Mutta kirjoittajat tekevät suuren huomautuksen siitä, ettemme voi kutsua sykadeja ”eläviksi fossiileiksi”, koska ne eivät ole samoja lajeja, joita löydämme fossiileista.
Pysähtykää tähän. Ne näyttävät edelleen muinaisilta sykadeilta. Ne tekevät edelleen siemeniä kuten muinaiset sykadit. Niiden hännälliset siittiöt kertovat edelleen niiden muinaisesta alkuperästä ja kaikkien maakasvien esi-isän tilasta, oletettavasti aivan kuten muinaiset sykaditkin. Tutkimus kertoo: Ne ovat edelleen sykadeja. Ja sykadit ovat edelleen vanhoja. Ja niinpä minun mielestäni, kun vierailet sykadien luona kasvitieteellisissä puutarhoissa tai näet niitä jonkun pihalla, on edelleen OK ajatella niitä muinaisina ja kuvitella nämä erikoiset olennot dinosaurusten joukkoon.
**OPTIONAL BIONERD TECHNICAL DIGRESSION AND SOAPBOX ALERT**
Biologiassa, kuten elämässämme, oppii nopeasti, että melkein kaikki on harmaata aluetta. Elämä on muodon ja toiminnan jatkumo. Yritämme asettaa sille siistin käsitteellisen järjestyksen, jotta sitä olisi helpompi ymmärtää ja siitä olisi helpompi keskustella, mutta heti kun olemme tehneet sen, löydämme joitakin (tai monia!) olentoja, jotka sekoittavat hammasrattaat.
Otetaan esimerkiksi termi ”laji”. Jos todella haluat sytyttää tulitikun huoneeseen, joka on täynnä ideologista polttoainetta, pyydä ryhmää biologeja määrittelemään tuo termi. Parempi vielä, tutki elämää tarpeeksi kauan ja huomaat, että ”lajilla” on täysin erilaisia merkityksiä eri eliöryhmien keskuudessa, ja erityisesti bakteerien ja arkeoiden keskuudessa, joissa lajien välinen seksi on yleistä ja lajinmäärittelymekanismit, kuten lisääntymis- tai maantieteellinen eristäytyminen, jotka toimivat melko hyvin eläimillä, ovat usein merkityksettömiä.
En sano, että meidän pitäisi luopua käsitteestä ”laji” tai edes päästä eroon binomial-nimikkeistöstä, Carolus Linnaeuksen keksimästä kaksinimisestä järjestelmästä, jonka avulla lajit voidaan nimetä nimeltä (ajattele: Homo sapiens). Mielestäni ihmiselle on edelleen suuri arvo ajatella eläviä olentoja lajeina – joista monet ovat helposti erotettavissa ja hyvin ”todellisia” – ja antaa niille nimiä eikä (anteeksi termi) epäinhimillistäviä viivakoodinumeroita, kuten jotkut ovat ehdottaneet.
MUTTA, ehkä meidän ei pitäisi olla niin nirsoilevia käsitteen ”elävä fossiili” suhteen lajien suhteen. Ehkä sykadit ovat hieman muuttuneet dinosaurusten ajoista. Ehkä ne eivät ole sama ”laji”. Jos ne näyttävät suurin piirtein samalta ja tekevät suurin piirtein samoja asioita samalla tavalla, se riittää minulle. Ne ovat edelleen tunnistettavia muinaismuotoja, ja ne ovat edelleen elossa.
Minä ainakin pidän ”elävistä fossiileista”, koska se auttaa tekemään asiat eläviksi muille kuin luonnontieteilijöille. Se auttaa ihmisiä käyttämään mielikuvitustaan. Koska jos ei tunne niiden tarinaa ja historiaa, sykadit saattavat tuntua vain tylsältä kämmenjutulta ja sykadifossiili vain ”lehdeltä”. Kun lukee, että sykadit ovat eläviä fossiileja ja että jotain lähes samanlaista eli dinosaurusten ja jättimäisten muinaisten sudenkorentojen keskellä, ja että nykyään niillä on kenties planeetan parhaiten varustetut siittiöt, ja että niiden eläviä, hengittäviä jälkeläisiä voi koskettaa vielä nykyäänkin, silmät saattavat avautua siitä, että ne ovat paljon muutakin.
*Aistin piilevää lippalankakateutta lukijakuntani joidenkin osien keskuudessa. Tulee vähän mieleen ne tyypit, joilla on kolme tai neljä perämoottoria kiinnitettynä moottoriveneensä perään, jos ymmärrätte mitä tarkoitan.
** Teknisesti ottaen ”fyllidit”. Ainoastaan verisuonikasveilla (kasveilla, joilla on vettä ja sokereita johtavia kudoksia, kuten ksyleemi ja floemi) on kasvitieteilijöiden mukaan oikeat lehdet.