Silmäys pieneliöitten maailmaan
JOS katselet huolellisesti valmistettua esinettä, kuten tuolia tai pöytää, näet erinomaisesti viimeistellyn pinnan ja kauniin ulkomuodon. Mutta jos käännät huonekalun ylösalaisin ja katselet alapuolta, huomaat sen todennäköisesti rumaksi ja epämiellyttäväksi, jopa viimeistelemättömäksi. Ja jos tarkastelet mitä tahansa hyvin viimeisteltyäkin pintaa voimakkaalla suurennuslasilla, näet, että sekin on todellisuudessa hyvin karkea ja epätasainen.
Mitä sanoisit työntekijästä, jonka valmistama tuote olisi niin erinomainen, että vaikka kääntäisit sen ympäri ja tutkisit sitä suurennuslasilla, niin paljastuisi ainoastaan kauneutta, järjestyksellisyyttä ja symmetriaa? Entäpä jos lisäksi havaitsisit, että sen kauneus olisi sitä kiehtovampaa, mitä perinpohjaisemmin sitä tutkisit? Toteaisit epäilemättä, että tekijän on täytynyt olla mitä taitavin ammattimies, jonka kyvykkyys ja viisaus on tavallisuudesta poikkeavaa ja joka on suorittanut työnsä hellästi ja huolellisesti yksityiskohtia myöten.
Juuri sellaisia näet Luojan kätten töitten olevan. Kauneuden lisäksi kaikista Luojan töistä ilmenee myös ihmeellistä tarkoituksellisuutta ja mitä monimutkaisinta, läheisintä keskinäistä riippuvuutta. Se, miten jokainen elollinen hyödyttää toiminnallaan kaikkia muita, käy sitä ilmeisemmäksi, mitä paremmin ihmiset kykenevät tutkimaan pieneliöitten maailmaa yhä voimakkaammilla mikroskoopeilla.
Jeesus Kristus sanoi Jumalan aikaansaannoksista: ”Katselkaa kedon kukkia, . . . minä sanon teille: ei Salomo kaikessa loistossansa ollut niin vaatetettu kuin yksi niistä.” (Matt. 6:28, 29) On helppoa arvostaa kukan herkkää kauneutta, sen verratonta väriä ja tuoksua. Mutta kun sitä tutkii tarkemmin mikroskoopin avulla aina solurakennetta myöten, niin ihmettelee siinä ilmenevää suunnittelun kauneutta ja tekijäntaitoa.
Syventykäämme siis tutkimaan todellista ”pienoismaailmaa”, niiden kasvien ja eläinten maailmaa, joita ei normaalisti nähdä ihmissilmin ja joita ei olisi koskaan mahdollistakaan nähdä ilman mikroskooppia. Havaitsemme, että tässä pienoismaailmassa vallitsee erinomainen järjestyksellisyys.
Vesikasvien valtakunta
Mistä tämän kiehtovan maailman löytää? Ota pisara murtovettä tai suolaista merivettä ja pane se kahden lasilevyn väliin. Aseta tämä ”kuultokuva” mikroskoopin preparaattipöydälle. Näet pieniä olioita, joista jotkut ovat paikallaan, jotkut liikkuvat hitaasti ja jotkut syöksähtelevät hurjasti edestakaisin. Toiset pyörivät kuin hyrrä, toisten liike on epäsäännöllistä ja ilmeisen päämäärätöntä. Toiset ovat kasveja – leviä; toiset eläimiä – alkueläimiä.
Kasvit tuottavat todellisuudessa kaiken ravinnon, minkä maan päällä olevat ihmiset ja eläimet tarvitsevat. (1. Moos. 1:29, 30) Fotosynteesiksi nimitetyn prosessin välityksellä kasvit ottavat hiilidioksidia ilmasta tai maan vesistä, mihin sitä on liuennut, ja muuttavat epäorgaanista ainetta ravinnoksi, jota eläimet voivat nauttia. Vesien leväkasvit valmistavat vuosittain lukemattomia miljoonia tonneja tärkkelyksiä, sokereita, valkuaisaineita ja rasvoja. Tutkijat eivät ole pystyneet selvittämään niissä tapahtuvan prosessin, fotosynteesin, salaisuutta. Tämä monimutkainen kemiallinen ilmiö, josta kaikki maallinen elämä riippuu, todistaa Luojan tutkimattomasta viisaudesta.
Lisää nyt mikroskooppisi suurennusta. Näet suuren joukon ihastuttavia jalokiviä. Ne ovat piileviä. Näillä lasimaisilla kasveilla on kova piikuori, joka on vaihtelevan monimutkainen ja symmetrinen.
Piilevien kuorista on muodostunut paksuja kerroksia paikkoihin, joihin niitä kasautui vuosisatoja sitten, kun vesi peitti nykyisiä maa-alueita. Sellaisia kerrostumia sanotaan piimaaksi. Näiden kasvien kuoret ovat niin pieniä, että niitä on kuutiosenttimetrissä yli kolme miljoonaa!
Saako ihminen mitään suoranaista hyötyä piilevistä? Kyllä hän saa. Piimaata käytetään monilla teollisuuden aloilla suodattimena. Sitä käytetään monissa himmeissä maaleissa ja joissakin eristeissä. Hiomiskykynsä tähden se on monien hankausjauheitten aineosa. Olet todennäköisesti käyttänyt sitä hampaita harjatessasi.
Tarkkaillessasi mikroskooppisen pieniä kasveja näet niissä monia värejä. Saatat myös nähdä joidenkin näistä kasveista lisääntyvän silmiesi edessä. Spirogyra-sukuun kuuluva makean veden viherlevä muodostuu pitkistä solunauhoista eli -rihmoista. Kukin solu on putken muotoinen. Yksi sen lisääntymistavoista on seuraavanlainen: Kaksi solurihmaa asettuu vierekkäin. Kustakin solusta työntyy katsellessasi pullistuma, ja pullistumat kasvavat, kunnes ne yhdistyvät toisen rihman pullistumiin. Nuo kaksi nauhaa näyttävät nyt pitkiltä tikapuilta. Näet solussa olevan liman siirtyvän kustakin toisen nauhan solusta toisen nauhan soluihin. Tämä suvullisen lisääntymisen prosessi johtaa uusien solujen ja uuden nauhan muodostumiseen.
Tätä katsellessasi saatat havaita myös Volvox-yhdyskunnan, leväkasvin, joka pyörii pallon tavoin. Pallomaisessa ”yhdyskunnassa” saattaa olla satoja tai tuhansiakin yksisoluisia eliöitä, mutta silti se ei ole nuppineulan pään puolikasta suurempi.
Mikroskooppisia eläimiä
Vaikka jotkin kalat ja toiset suuret merieläimet syövätkin leviä, niin eniten niitä käyttävät eläimet, jotka ovat itse mikroskooppisen pieniä. Merten suuremmat asukkaat vuorostaan syövät niitä. Näiden pienen pienten eläinten joukossa on monia yksisoluisia, kuten huokoseläimet, joita tavataan valtamerten suolaisista vesistä. Merten pohjalla oleva aine on suurelta osin muodostunut niiden kuorista. Englannin kanaalin rannalla sijaitsevan Doverin kaupungin liidunvalkeat kalliot ovat muodostuneet huokoseläinten kuorista. Voit nähdä vesipisarassasi myös muita yksisoluisia eläimiä, kuten kauniita säde-eläimiä, joilla myös on kuori. Olisi mahdotonta mainita kaikkia yksisoluisia eläimiä, sillä niitä on nykyään olemassa yli 30000 lajia.
On merkille pantavaa, että nämä monenmuotoiset pienet merieläimet samoin kuin mikroskooppiset kasvit ovat pienuudestaan ja hauraudestaan huolimatta säilyneet miljardeittain kautta vuosisatojen. Ja merkittävintä on, että ne eivät ole muuttuneet. Samat ominaisuudet siirtyvät niissä sukupolvelta toiselle, niin että kauan sitten fossiileiksi muuttuneet eliöt eivät lainkaan eroa nykyään elävistä lajeista. Miten muuttumattomia ne ovatkaan! Mutta kun ihminen ymmärtää, että koko luomakunta ja sen keskinäinen riippuvuus on Ylimmän Älyn aikaansaannosta, hän käsittää, että niin on johdonmukaisesti oltava, jotta elämä voisi jatkua maan päällä. Kullakin luontokappaleella on oma tärkeä paikkansa elämän kiertokulussa.
Yksisoluisten eläinten kuvaus ei ole täydellinen ilman amebaa. Usein kuulee ihmisten tulleen sairaiksi, koska he ovat juoneet likaista vettä, jossa oli ameboja. Ameboilla on kuitenkin tärkeä tehtävä. Niillä ei ole kuorta. Ne liikkuvat siten, että niiden pehmeä sisus ”valuu” eteenpäin. Sen tähden ne muuttavat jatkuvasti muotoaan. Kun ameba törmää ravintoon – bakteereihin, mätänevään aineeseen tai alkueläimiin – se ympäröi kohteensa valejaloillaan eli pseudopodeilla ja vie sen ruumiiseensa sulatettavaksi. (Elimistömme valkoiset verisolut toimivat amebojen tavoin ja tuhoavat verestämme bakteereita ja muita vihollisia.)
Löydämme vesipisarastamme myös suurempia mutta kuitenkin äärimmäisen pieniä eliöitä, kuten vesikirppuja. Nimensä ne ovat saaneet siitä, että ne näyttävät hyppivän vedessä samalla tavoin kuin kirput maalla. Todellisuudessa ne uivat kahden pitkän tuntosarven avulla. Vesikirpulla on viisi paria jalkoja, joilla se pääasiassa meloo ravintoa sisältävää vettä kuorensa sisälle. Vaikka se on vain vähän pistettä suurempi, sillä on yksi silmä, ”aivot”, ruoansulatusjärjestelmä ja sydän, joka lyö kolmesataa kertaa minuutissa ja pumppuaa verta sen ruumiiseen, mutta sillä ei ole verisuonia eikä valtimoita.
Saatat ihmetellä, mitä hyötyä näistä mitättömän pienistä ”kirpuista” on ihmiselle. Niiden elinaika on luultavasti vain noin 36–50 päivää, mutta useimmat eivät elä niinkään kauan, koska ne joutuvat vesiluteitten, eräitten matojen ja kovakuoriaisten sekä pienten kalojen ruoaksi. Koska niitä on lukemattomia miljoonia, ne ovat näille hieman suuremmille eläimille kuin ruokatehtaita. Kun nämä vuorostaan joutuvat vielä suurempien vesieläinten ravinnoksi, niin lopulta ihminen saa suulakensa iloksi kalaa, katkarapuja, hummereita ja muuta maukasta meren viljaa.
Vesikirppu auttaa ihmistä myös ratkaisemaan yhden vaikeista vesirakennuspulmistaan. Mikroskooppiset levät lisääntyvät usein nopeasti kaupunkien vesisäiliöissä. Kun ne lisääntyvät suuresti, niistä tulee veteen paha maku ja haju. Jos näitä pienen pieniä kasveja yritetään seuloa pois, suodattimet tukkeutuvat pian. Vesikirppu pelastaa tilanteen. Veteen lisätään vesikirppuja, jotka syövät leviä. Ne ovat niin tehokkaita, että ne puhdistavat veden täysin levistä. Sen jälkeen vesikirput siivilöidään pois karkeahkon siivilän avulla, ja kaupungin asukkaat saavat puhdasta, raikasta vettä juotavaksi.
Lyhyt silmäys mikroskooppiin
Ensimmäiset pieneliöitten maailman tutkijat ovat ehkä käyttäneet kvartsipaloja luonnon tekeminä linsseinä. Jotkut käyttivät vesipisaroita. Mutta yhdessä ensimmäisistä todella tehokkaista mikroskoopeista oli lasihelmi linssinä. Sillä voitiin nähdä niinkin pieniä kappaleita kuin piileviä.
Yksinkertaisessa suurennuslasissa on vain yksi linssi tai linssistö. Suurennuslasia monimutkaisempi ja tehokkaampi koje on varsinainen mikroskooppi, missä on kaksi linssistöä, joista toinen lisää toisen suurennusta. Jos toinen linssistö (objektiivi) suurentaa tarkasteltavan kohteen 80-kertaiseksi ja toinen linssistö (okulaari) suurentaa saadun kuvan kymmenkertaiseksi, lopullinen kuva on tarkasteltavaan kohteeseen verrattuna 800-kertainen (80 x 10). Nykyään mikroskoopilla saavutettava suurin tarkka suurennus on noin tuhatkertainen. Jos suurennus on tätä suurempi, kuvien terävyys ei ole hyvä, so. ne eivät ole täysin tarkkoja ja selviä.
Halutessaan katsoa yhä syvemmälle pieneliöitten maailmaan mikroskooppien suunnittelijat ovat siirtyneet käyttämään valon näkyvien säteitten sijasta värähtelytaajuudeltaan suurempia ja aallonpituudeltaan lyhyempiä ultravioletti-, röntgen- ja elektronisäteitä, minkä ansiosta on saatu terävämpiä kuvia. Näin menetellään, koska tavallisen valon aallonpituudet ovat suurempia kuin tarkasteltavien kohteitten tai niiden yksityiskohtien ulottuvuudet. Se ”hypähtää” yksityiskohtien yli eikä näin ollen anna niistä merkkiä silmälle.
Edistystä tapahtuu jatkuvasti. Läpivalaisuperiaatteella toimivalla elektronimikroskoopilla voidaan saavuttaa tarkkoja 100000–200000-kertaisia suurennuksia. Tarkastelemalla saatua kuvaa optisella suurennuslaitteella voidaan saavuttaa jopa yli miljoonakertainen hyvä suurennus. Vain muutaman ångströmyksikön suuruiset kappaleet voidaan nähdä yksityiskohtaisen terävinä. (Yksi ångström on senttimetrin sadasmiljoonasosa.)
Mikroskooppisiin valokuviin merkitään usein, miten moninkertainen suurennus on (esim. 800x). Tällöin tarkoitetaan viivasuurennusta, toisin sanoen kuvan pituus ja leveys ovat 800-kertaiset valokuvatun kohteen pituuteen ja leveyteen verrattuina. Kuvan ala on siten 800x800 eli 640000 kertaa niin suuri kuin kuvatun kohteen ala. Jos kuva esittää solua, sitä peittämään voitaisiin asettaa 640000 solua. Merkintä ”2000000x” tarkoittaisi alan suurentamista 4000000000000-kertaiseksi!
Suhteellisen uusi keksintö on pyyhkäisyelektronimikroskooppi. Elektronisuihku pyyhkäisee siinä kohteen pinnan yli paljolti samaan tapaan kuin television kuvaputken elektronisuihku pyyhkäisee kuvaruudun yli. Siihen äskettäin tehtyjen parannusten jälkeen se on erotuskyvyltään verrattavissa edellä mainittuun elektronimikroskooppiin, joka antaa samanaikaisen kuvan kaikista ”valaistuista” kohdista. Kullakin suurennuslaitteella on omat hyvät puolensa, mutta pyyhkäisyelektronimikroskoopin huomattavin etu on se, että sen syvyystarkkuus on suuri ja kuvat näin ollen näyttävät kolmiulotteisilta. Joitakin kohteita voidaan sen avulla tutkia entistä tarkemmin.
Maan pinnalla ja vesissä on lukematon määrä eliöitä, jotka hämmästyttävät mikroskoopin käyttäjiä, ja ne kaikki todistavat Luojan viisaudesta ja tarkoituksesta, joka ilmenee kaikessa, mitä hän on tehnyt.
On sanottu, että vaikka kaikkeus on suuruudeltaan käsittämätön, ehkä lähes rajaton, niin pienoismaailma on samaten mittaamaton. Sen rajoja ei ole vielä läheskään saavutettu. Ajattelehan maapallon kokoa, miljardeja sen pinnalla asuvia ihmisiä ja aikaa, jonka sen ympäri matkustaminen vie. Katselehan sitten golfpalloa. Golfpallo on atomiin verrattuna yhtä suuri kuin maapallo on golfpalloon verrattuna. Kauniissa maailmankaikkeudessa on varmasti kylliksi ihmeitä pitämään yllä ihmisten mielenkiintoa ja tutkimushalua kautta ikuisuuden.
[Kuva s. 9]
Piileviä
[Kuva s. 10]
Säde-eläin
[Kuva s. 11]
Vesikirppu