Hyönteisten selittämätön muodonvaihdos

Daniel Devine
Luominen #5:5–7

Darvinistit, jotka haluavat esittää päteviä perusteita evoluution tueksi välttävät tavallisesti tiettyjä biologisia aiheita – pääasiassa siksi, että nuo aiheet ovat vastoin asteittaista (gradualistista) kehitystä. Yksi näistä aiheista on ainutlaatuinen ja monimutkainen hyönteisten kasvaminen.

Metamorfoosi (tulee kreikankielisistä sanoista, jotka tarkoittavat ”muodonvaihdosta”) kuvaa, kuinka useimmat hyönteiset muuttuvat nuorista aikuisiksi. Monesti tämä tapahtuu siten, että nuorelle hyönteiselle kehittyy aikuisen hyönteisen ruumiinrakenteita sekä elintavat, jotka ovat täysin erilaisia sen nuoruusaikaan verrattuna. Kun jonkin tietyn lajin [engl. species] nuori yksilö voi näyttää aluksi pelkältä toukalta, voi sillä aikuisena olla viiden senttimetrin siivet, mutta ei enää toimivia leukoja. Seuraavaksi tutustumme perhosen elämään.

Perhosen muodonvaihdos

Jotta pikkuruisesta, vastakuoriutuneesta toukasta kasvaisi säihkyvä koi tai perhonen, täytyy sen ensin tulla lihavaksi – hyvin lihavaksi. Itse asiassa toukalla näyttäisi olevan vain kaksi harrastusta elämässään: syöminen ja nahanluonti.

Vaikka nisäkkäillä, kaloilla, linnuilla ja matelijoilla on niiden ruumista tukevat luurangot, ei niveljalkaisilla, hyönteiset mukaan lukien, niitä ole. Sen sijaan Jumala suunnitteli niille vahvan nahan tai kuoren, jota kutsutaan nimellä ulkoinen tukiranka. Toukan ulkoinen tukiranka voi vaikuttaa pehmeältä, mutta se antaa toukalle sen muodon (johon sisältyy joskus pulleita piikkejä tai sarvia). Silti se säilyy tarpeeksi joustavana, jotta toukan venyttelevät liikkeet kohti korkealla olevia lehtiä ovat mahdollisia. Lisäksi ulkoinen tukiranka ei kasva; suurempi muodostuu pienemmän alle taittuneena.

Kun on oikea hetki, silloin tiukka, vanha nahka repeää auki ja toukka kiemurtelee varovasti ulos valmiina kokeilemaan uutta ulkokuortaan. Jokaisen nahanluonnin jälkeen toukka on suurempi ja se voi olla hieman erimuotoinen tai-värinen.¹

Samaan aikaan syvällä toukan ruumiissa on tiettyjä soluryhmiä. Näistä kasvavat siivet, jalat ja verkkosilmät. Sen jälkeen kun toukka on luonut nahkansa niin monta kertaa, että se on saavuttanut suurimman ruumiinkokonsa, se valmistautuu koteloitumaan kehräämällä kotelokopan, kaivautumalla maan alle tai (niin kuin suurin osa perhosista) muodostamalla kotelon.

Maatessaan paikallaan toukan aivojen hormonit säätelevät ruumiin aikuisasteeseen kehittymistä.² Tämä aiheuttaa tiettyjen soluryhmien aktivoitumista, mikä taas aiheuttaa tuntosarvien, suomupintaisten siipien, lisääntymiselinten ja kaikkien muiden aikuisen tarvitsemien ruumiinosien muodostumisen.

Jopa lihasjärjestelmä täytyy järjestää uudelleen, jotta se toimisi siipien kanssa. Jotkut lihakset tuhoutuvat, jotkut ”uudistetaan” ja toiset muodostuvat täysin uusina.³ Kun aikuinen koi tai perhonen ilmestyy esiin, se ei näytä ollenkaan kiemurtelevalta toukalta, joka se kerran oli.

Täydellinen vs. epätäydellinen

Yllä kuvattu muodonvaihdos, jollaisen hyönteiset, kuten koit, perhoset, mehiläiset, kärpäset ja muurahaiset käyvät läpi, tunnetaan ”täydellisenä” muodonvaihdoksena ja se sisältää neljä vaihetta: (1) muna, (2) toukka, (3) kotelo ja (4) aikuinen. Perhosen kyseessä ollessa toukka on nimeltään larva, kotelo on pupa ja värikäs, siivellinen eliö, jonka saatat saada kiinni verkolla, on aikuinen.

Kuitenkin sellaisilla hyönteisillä, kuten termiiteillä, heinäsirkoilla, kotisirkoilla, laulukaskailla ja kirvoilla on toisentyyppinen muodonvaihdos. Tähän kuuluu muuttuminen (1) munasta (2) nymfiksi ja sitten (3) aikuiseksi – vain kolme vaihetta. Tämä ”epätäydellinen” muodonvaihdos ei sisällä kotelo-vaihetta. Nymfi näyttää aikuisen pienoismallilta, ja sen luodessa nahkansa se kasvaa koko ajan suuremmaksi, kunnes se saavuttaa aikuisen koon täysin kehittyneine siipineen sekä lisääntymiselimineen.

Jokainen vaihe hyönteisen elämässä on kriittisen tärkeä. Darvinistit kohtaavat valtavan suuria ongelmia, kun he yrittävät selittää muodonvaihdoksen alkuperää sattumanvaraisilla mutaatioilla ja luonnonvalinnalla, koska mikä tahansa aukko tai virhe muodonvaihdoksessa tavallisesti tappaa hyönteisen tai estää suvunjatkamisen. Jos toukka ei pysty tunkeutumaan ulos vanhasta ulkoisesta tukirangastaan, jos se ei kykene muodostamaan koteloa, tai jos se epäonnistuu järjestämään uudelleen lihaksensa tai kasvattamaan ruumiinosiaan kotelossaan, se kuolee. Siitä ei koskaan tule aikuista ja siten se ei jatka sukuaan.

Vaikuttava muutos

Kehitysopillinen teoria epäonnistuu myös selittämään järkevästi hyönteisten kasvun radikaalia erilaisuutta. Mietitäänpä eri lajien kehittymisaikoja. Laulukaskaiden nymfit kaivautuvat maan alle ja viettävät peräti 17 vuotta käyttäen ravinnokseen puun juuria, ennen kuin ne ilmaantuvat luomaan nahkansa aikuisvaihetta varten. Tietyt kärpästen toukat voivat tulla kotelo-vaiheeseen jo viikko kuoriutumisensa jälkeen, ja jotkut kirvat kuoriutuvat, luovat nahkansa, lisääntyvät ja kuolevat vain hieman yli kymmenessä päivässä.⁴

Päivänkorentojen ja hyttysten kaltaisten hyönteisten vedessä elävät toukat ovat erityisen hankalia evolutionisteille. Päivänkorentoja kutsutaan virheellisesti ”kaikkein alkukantaisimmiksi siivellisiksi hyönteisiksi”,⁵ mutta ne eivät ole alkuunkaan alkukantaisia. Päinvastoin ne elävät kaksi tai kolme vuotta veden alla hengittäen kiduksilla, kuten kalat, ilmestyäkseen sitten aikuisina lentämään ilmassa. Sitten ne elävät vain yhden päivän parveillakseen, paritellakseen ja muniakseen munia.

Myös hyttyset viettävät toukka-ja kotelo-vaiheet veden alla ennen ilmestymistään aikuisina lentelemään ympäriinsä, imemään verta (ainakin monet naaraat tekevät niin) ja lisääntymään. Erään perhoslajin [engl. species] naaras viettää koko elämänsä veden alla aikuisen uroksen lennellessä vapaana ympäriinsä palaten veteen vain parittelemaan.⁶ Vedessä elävät hyönteiset ovat yksinkertaisesti liian erilaisia ennustettavaksi kehitysopillisen teorian avulla – darvinistit ovat pakotettuja myöntämään, että vesielämä ”on kehittynyt lajeista, jotka eivät selvästikään ole sukua toisilleen.”⁷

Yhteiskunnallinen muodonvaihdos

Ellei kaikki tämä ole tarpeeksi, emme voi unohtaa yhteiskuntahyönteisiä, kuten muurahaisia ja niiden muodonvaihdosta. Muurahaisten toukilla ei ole jalkoja, ja ne ovat kykenemättömiä löytämään ruokaa, liikkumaan ja puhdistamaan itseään. Ne ovat täysin riippuvaisia aikuisten työläismuurahaisten 24-tuntisesta hoidosta, jota ilman ne kuolisivat nopeasti. Nuoret muurahaiset tarvitsevat aikuisia työläisiä päästämään ne ulos kotelokopastaan kotelo-vaiheen lopussa.⁸

Ellei muurahaisilla olisi alusta lähtien monimutkaista, toisistaan riippuvaista yhteiskuntaa, miten ”muinaiset” toukat olisivat selvinneet hengissä? Raamatussa on ainoa vakuuttava vastaus: Jumala loi muurahaiset olemaan yhteiskunnallisia alusta alkaen, aivan niin kuin Jumala loi toukat ahmimaan itsensä täyteen, päivänkorentojen nymfit uimaan ja perhoset lentämään ja lisääntymään. Muodonvaihdoksen vaiheiden ominaispiirteet eivät kehittyneet sattumanvaraisesti ajan mittaan. Hyönteiset kasvavat munasta aikuiseksi niiden ainutlaatuisten suunnitelmien mukaan, jotka Jumala on niille suunnitellut.

Monarkkiperhosen (Danaus plexippus) vaiheet

Kuvat: Bob Moul, .

1. Monarkkitoukka käyttää ravinnokseen silkkiyrtin lehtiä. Toukka kuoriutuu munasta ja pysyy tässä vaiheessa noin kaksi viikkoa, lämpötilasta riippuen.
2. Monarkkikotelo
   Toukat kiinnittävät itsensä pää alaspäin sopivaan oksaan. Ne luovat uloimman nahkansa ja kehräävät kotelokopan muuttuakseen koteloksi. Tässä tapahtuu kaikkein ihmeellisin muodonmuutos, kun suurin osa toukan kudoksista hajoaa ja muodostuu uudelleen perhoseksi – sen geneettisen ohjelman mukaisesti. Aluksi se näyttää vahamaiselta jade-vaasilta.
3. Monarkkikotelon hetket ennen perhosen ilmestymistä.
   Kun muodonvaihdos etenee, kotelosta tulee enenevästi läpinäkyvä, niin että perhosen värit voidaan jo nähdä. Heti tämän valokuvan ottamisen jälkeen perhonen ilmestyi.
4. Juuri ilmestynyt monarkki ja kotelon kuori. Perhonen ilmestyy 9-15 päivän kuluttua. Se täyttää siipiensä verisuonet (alla vasemmalla) pumppaamalla verta takaruumiissaan olevasta ”verialtaasta”. Perhonen odottaa kunnes sen siivet kovettuvat ja kuivuvat ennen kuin se lentää tiehensä, jotta seuraava sukupolvi voisi aloittaa tämän kierron alusta.
5. Aikuinen naarasmonarkki.
   Tiheämmät verisuonet ja ylemmän takasiiven suonten kyhmyjen puute erottavat naarasmonarkin uroksesta.

Pystyykö evoluutio selittämään täydellistä muodonvaihdosta?

Nature-lehden vuoden 1999 numerossa kaksi tiedemiestä (James Truman & Lynn Riddiford) esittelivät olettamuksensa siitä, kuinka täydellinen hyönteisen muodonvaihdos kehittyi. Artikkelissa kirjoittajat yrittivät selittää nelivaiheisen muodonvaihdoksen evoluutiota kolmivaiheisesta muodonvaihdoksesta ehdottamalla, että jälkimmäinen sisältää itse asiassa neljä vaihetta.¹ He kutsuivat tätä mielivaltaisesti määriteltyä neljättä vaihetta ”varhaisnymfiksi” ja kuvailivat sen olevan vaiheessa, joka edeltää aina ensimmäistä nahan luomista, ja joka vaihtelee kestoajaltaan eri lajien keskuudessa päättyen joskus jo hyönteisen kuoriutuessa munastaan.² He väittävät, että tämä ”varhaisnymfi” kehittyi nykyiseksi toukaksi.

Selkeämmin sanottuna, jotkut muinaiset hyönteiset kuoriutuivat munastaan liian aikaisin ja alkoivat hapuilla ruokaa. Tällainen hyönteinen jatkoi kehittymistään kunnes se pystyi viettämään useita viikkoja tässä ennenaikaisessa toukkamaisessa muodossa ennen kuin se lopulta vaihtoi muotoaan kauan myöhästyneeseen nymfi-vaiheeseen – joka kirjoittajien mukaan oli lyhentynyt ja kehittynyt nykyiseen kotelo-vaiheeseen.

Yksi tämän käsityksen kohtalokkaista ongelmista on se, että alikehittynyt ”varhaisnymfi”, kuten Naturessa kuvataan, ei syö! Se tarvitsisi täysin muodostuneen ruoansulatusreitin ja kyvyn haukata ruokaa, pureskella ja niellä sitä, jos se aikoisi selviytyä ja kasvaa aikuiseksi. Truman ja Riddiford väittivät, että ”varhaisnymfi” voitti nämä vaikeudet ja kehittyi asteittain, kunnes se pystyi syömään, liikkumaan ja ilmeisestikin puolustamaan itseään. Puolustautuminen on hyvin tärkeää ”parhaimpien eloonjäämisen” maailmassa, ja tuntuu täysin mahdottomalta käsittää, miten ensimmäinen ennenaikainen ”varhaisnymfi” olisi ollut paremmassa turvassa, ja lisäksi evoluution enemmän suosima, kuin tavallinen, täysin kehittynyt nymfi!

Parempi selitys on se, että nelivaiheinen muodonvaihdos luotiin itsenäisesti ja täysin toimivaksi.

Lähdeluettelo

1. Truman, J.W. and Riddiford, L.M., The origins of insect metamorphosis, Nature 401(6752):447–452, 30 September 1999.
2. Viite 1, p. 448.