Az egyszerű vízibolha nem feltétlenül az az állat, amelyről az egyszeri szemlélő azt gondolná, hogy a biológia fontos modellorganizmusa, de persze ki gondolná ezt alapból az ecetmuslicáról, vagy egy szabad szemmel alig látható féregről...

A rákok közé tartozó Daphnia gyakorlatilag a mikroszkóp felfedezése óta folyamatosan vizsgált élőlény (ennek megfelelően elég sok mindent tudunk róla), és szennyeződésekre való érzékenysége miatt máig a vízminőség egyik fontos indikátorfaja.

Ez már önmagában is elég lenne arra, hogy fokozottan érdekeljen bennünket miként működik ez az apró élőlény, de van még egy ökológiailag koránt sem elhanyagolható képessége, ami miatt kiemelt érdeklődés övezte az egyik leggyakoribb É-Amerikai vízibolhafaj, a Daphnia pulex genomjának megszekvenálását. Ez pedig az ún. polifenizmusra való képesség, ami annyit jelent, hogy egyetlen genotípus számos fenotípus potenciálját kódolja.

Hogy ez pontosan mit is jelent, azt talán a nyitóábra szemlélteti a legjobban, ahol kvázi azonos genetikai állományú egyedek láthatók (erről mindjárt bővebben is), viszont attól függően, hogy ragadozóik környezetében növekednek fel, vagy sem, növesztenek az elfogyasztásukat megnehezítő "sisakot".

Pár évvel ezelőtt már szó esett a halak egyik legkülönlegesebb csoportjáról, a lepényhalakról, ahol egy teljes szimmetrikus felépítésű lárva, az egyik oldali szem vándorlása során egy döbbenetesen aszimmetrikus felnőtté alakul. A folyamat szabályozásáról viszonylag keveset tudunk, de az már kiderült korábban, hogy a pajszmirigy által termelt tiroxin hormonnak kulcsszerepe van benne.

Ez azonban még csak nagyon felszínes információ a jelenség mibenlétéről, így talán nem meglepő, hogy ezen a területen viszonylag egyszerű kísérletekkel lehet jelentős dolgokba belefutni.

Halójelenségek, gravitációs hullámok és iGEM a Tűzraktérben szerdán este 7-kor. Gyertek!

Vízcseppek kontra jégkristályok, avagy létezik-e kör alakú és kifordított "szivárvány"?

Farkas Alexandra
ELTE Biológiai Fizika Tanszék, Környezetoptika Laboratórium

A szivárványt mindenki ismeri, hiszen ezt a tüneményt nyaranta több alkalommal is megfigyelhetjük. Azt is sokan tudják, hogy azt a hulló, közel gömb alakú vízcseppekben megtörő fény hozza létre. Ám nap mint nap jelennek meg az égen olyan légköroptikai jelenségek is, amelyek sokunk figyelmét elkerülik.

A halójelenségek vagy röviden a halók is ezen "ismeretlen" fényjelenségek közé tartoznak. A halók rendkívül sokfélék, ebből kifolyólag kör alakú vagy kifordított szivárványként is emlegethetik ezeket, pedig nem vízcseppek, hanem jégkristályok közreműködésével alakulnak ki.

Összefoglaló a halójelenségek kialakulásáról a Fizikai Szemle 2010 novemberi számában
olvasható.

Manapság Richard Lenski kísérlete kapja a legtöbb figyelmet, de azért már sokkal korábban is végeztek in vitro evolúciós vizsgálatokat. Ma egy ilyen többé-kevésbé elfelejtett munkát szeretnék bemutatni, még a hetvenes-nyolcvanas évekből.

Az E. coli baktérium Lac-operonja a génszabályozás tankönyvi példája. Ennek köszönhetően a baktérium képes laktózt, azaz tejcukrot is felhasználni, ehhez azonban két fehérjére is szüksége van: Mivel a sejt nem képes közvetlenül felhasználni a tejcukrot kell egy β-galaktozidáz nevű enzim, ami egy galaktózra és egy glükózra hasítja a tejcukrot, amelyeket már felhasználhat a sejt. Ezen kívül szükséges még egy laktóz-permeáz nevű fehérje, ami a külvilágból a sejtbe juttatja a tejcukrot. A Lac-operon ezen kívül tartalmaz még egy laktóz transzacetiláz nevű fehérjét kódoló gént is, ez a fehérje egy acetilcsoportot illeszt a tejcukorhoz, ám ez a tejcukor felhasználásához nem elengedhetetlenül szükséges. Ezt a három fehérjét kódoló lacZ, lacY és lacA gén a genomban egymás közvetlen közelében helyezkedik el, egy közös promótert használnak, egy közös messenger RNS képződik róluk, amiről aztán a három különböző fehérje íródik át.

Vladimir Nabokov, valószínűleg már örökre elsősorban irodalmi óriásként, a "Lolita" szerzőjeként lesz jelen a köztudatban, pedig maga idejében egész sikeres karriert futott be lepkészként. Olyannyira, hogy a Harvard Zoológiai Múzeumában levő lepkegyűjtemény kurátora is volt.

Több száz pillangófaj leírása fűződik a nevéhez, de legérdekesebb elmélete egyértelműen az újvilági boglárkák evolúciójáról szól. Ebben ugyanis nem kevesebbet állított, hogy az amerikai kontinenseken fellelhető boglárkafajok nem egyetlen ősi betelepedést követő radiáció során jöttek létre, hanem minimum öt, egymást követő Ázsiából bekövetkező beáramlás hozta létre azokat a fajokat, amelyeket ma fellelhetünk.

1945-ös publikálásakor kevesen vették igazán komolyan a cikket, és talán feledésbe is merült volna, ha néhány élesszemű boglárka-szakértő, köztük a Magyar Természettudományi Múzeum Állattárában dolgozó Bálint Zsolt nem vette volna a fáradtságot, hogy az új molekuláris módszerekkel megvizsgálja azt.

Sokat beszélünk arról, hogy az evolúció során meghatározó a környezet, amiben az adott élőlény éppen él, hiszen minden változás csak a környezet függvényében értelmezhető. Azt viszont nem hangsúlyozzuk eléggé, hogy egy élőlény környezetében milyen óriási szerepet játszik a többi élőlény. Márpedig a ragadozó és zsákmánya közti kapcsolat kiemelt fontosságú, hiszen mindkettejüknek szó szerint létkérdés a másikhoz való viszonya. Már a hetvenes évek óta feszegetik a kérdést, hogy a ragadozó eukarióták megjelenése milyen mértékben hatott a többi élőlényre, hiszen ekkor egy teljesen új fenyegetésre kellett válaszolniuk. Az ehhez hasonló hirtelen változások magyarázhatják a korszakokon át nagyjából változatlan életformák hirtelen robbanásszerű változásait, amik mindig is izgatták a biológusok képzeletét.

Martin E. Boraas és munkatársai egy ilyen modellrendszerrel dolgoztak, Chlorella vulgaris egysejtű algát tartottak a laborjukban, egy félliteres üvegcsőben, folyamatos megvilágítás mellett, a közlemény megjelenésekor már huszonnégy éve, ami alatt jelentős változást nem tapasztaltak a viselkedésében. Azonban a kísérlet kezdetén fogták magukat és egy Ochromonas vallescia nevű ragadozó egysejtűvel fertőzték be az üveghengert, majd figyelték, mi történik.

A tavalyi év két, tudományos szempontból meghatározó híre az első “mesterséges” élőlény létrehozása, illetve a DNS-e felépítéséhez foszfor helyett (állítólagosan) arzént használó baktérium leírása volt. Mindkettő kapcsán számtalan cikk született, amelyek ilyen-olyan színvonalon a felfedezések esetleges filozófiai vonatkozásait is taglalták: előbbi esetben a mesterséges, utóbbi esetben pedig a földön kívüli élet potenciális léte jelentette azt a paradigmaváltó megfigyelést, ami miatt megváltozik mindaz, amit az “életről” gondolunk. 

Ezek fényében ésszerű feltételezésnek tűnne, hogy eléggé pontos definícióval rendelkezünk arról, mi is maga az élet, ez azonban nincs így. Az “élet” ugyanis, hasonlóan a “fajhoz” a biológia legalapvetőbb, ugyanakkor definíciók szintjén legnehezebben megfogható fogalmainak egyike. Az Astrobiology című tudományos magazin több szerzőt is felkért a probléma körbejárására, ám a lap decemberi számában megjelent írásaikat elolvasva csak egy dologban lehetünk biztosak: ez egy nehéz kérdés.

Február 5-én (szombaton) 10:23-kor Budapesten, Székesfehérvárott és Szegeden homeopátiás túladagolást hajtunk végre magán néhány félelmet nem ismerő szkeptikus. Gyári homeopátiás szerből egy-egy teljes doboznyit fogyasztanak el egyszerre a demonstrálók.

Bővebben az akcióról itt.

Az evolúció egyik fontos kérdése, hogyan születnek új gének? A mai cikkünkben Richard Cordaux és munkatársai ennek jártak utána. A SETMAR gént először kísérleti hibának gondolták, egy kiméra messenger RNSként írták le, ami egy SET domént és egy mariner - szerű ugráló genetikai elem transzpozáz enzimjét kódoló RNSt tartalmaz. Viszont negyvennyolc különböző mintából sikerült kimutatni ugyanezt a transzkriptet, így hamar kiderült, hogy nem hiba, hanem egy valóban létező, emberi sejtekben átíródó transzkriptum, amiről fehérjetermék is képződik. Az általa kódolt fehérje 671 aminosav hosszúságú és hiszton metiltranszferáz aktivitással rendelkezik. A fehérje ortológját megtalálták zebrahalban, patkányban, kutyában, tehénben, ezek azonban egy lényeges ponton különböztek tőle: Nem tartalmazták a transzpozáz enzimhez hasonlító MAR domént.

Gyakran fölmerül a kérdés fórumokon, hogy ha van evolúció, a Csernobili erőműbaleset után miért nem alkalmazkodtak az élőlények a sugárzáshoz? A válasz roppant egyszerű: De igen alkalmazkodtak, csak az alkalmazkodás nem azt jelenti, hogy megelevenedik a Fallout vagy az X-men világa. Igor Kovalchuk és munkatársai éppen ezt vizsgálták, Arabidopsis növénykéket gyűjtöttek a sugárfertőzött területekről, 1986 és 1992 között. A növénykéket metil metán szulfonáttal (MMS) és egy RB nevű szabadgyökképző anyaggal kezelték. Ezek DNS károsodást okoznak, ezzel körülbelül modellezik a radiokatív sugárzás hatásait.

Ma ismerkedjünk meg a Culex pipiens nevű szúnyoggal! Mivel sok városban él, az ember közvetlen környezetében, ráadásul a nyugat nílusi vírust is hordozhatja, viszonylag sok adatunk van róla, rengetegen vizsgálták mindenféle környezetekben. A C. pipiens szúnyogok az esetek túlnyomó töbségében madarak vérét szívják, ritkán fanyalodnak csak emlősökre. Két populációjuk ismert, a Culex pipiens pipiens és a Culex pipiens molestus, amelyek egymástól jellegzetesen különböznek. A pipiens egyedek a felszínen élnek, nagyrészt madarakból táplálkoznak és kizárólag tágas helyeken párzanak és a telet nyugalomban töltik, míg a molestus egyedek a föld alatt élnek nagyobbrészt emlősökből táplálkoznak szűk helyeken párzanak és egész éven át aktívak. A pipiens egyedek a szabadban élnek, a molestus egyedek viszont általában emberkéz alkotta épületekben élnek, különösen kedvelik a metróalagutakat, ahol egész évben azonos hőmérsékleten élhetnek, ráadásul a rengeteg ott található emlős bőséges táplálékot jelent nekik.

Kicsit last minute, de itt a januári program:

Baji Béla permakultura.hu

Mi a permakultúra?

Az ausztrál Bill Mollison, a permakultúra fogalmának megteremtője, a következőképpen definiálja ezt a fogalmat: „A permakultúra olyan mezőgazdasági termelő rendszerek tervezése, és működtetése, amelyek rendelkeznek a természetes ökoszisztémák változatosságával, stabilitásával és rugalmasságával. Az emberi közösségek és a természetes táj olyan integrációja, mely lakóinak biztosítani tudja az élelmet, energiát, lakást és egyéb anyagi, és nem anyagi szükségleteit.”
Tehát olyan gazdasági, szociális és egyben ökológiai egységekről van szó, melyekben azok résztvevői, elemei (emberek, állatok, növények, a táj eredeti, és mesterséges úton létrehozott természet-földrajzi adottságai) között azok természete szerint egy kapcsolathálózat alakul ki. A permakultúra olyan mezőgazdasági rendszerek tudatos kiépítése, létrehozása, amely mintegy "maguktól" működnek, és feleslegessé teszi azoknak a ráfordításoknak a túlnyomó részét, amelyek egy konvencionális, vagy "öko" gazdálkodó egység, és a benne dolgozó emberek szükségleteinek kielégítéséhez szükségesek.
Előadásomban először sematikus ábrákon bemutatnék kétféle ilyen ökölógiai egységet, , a polikultúrás tavat, és az erdőkertet. Majd egy rövid diavetítés keretében néhány képen bemutatnám a maguk valóságában, úgy ahogy sikerült megvalósítanom őket.

Maradjunk még kicsit a Wolbachiáknál! A legutóbbi bejegyzésben írtam egy olyat, hogy ha egy Wolbachia baktérium megfertőz egy ízeltlábút, elképzelhető, hogy a kettejük szimbiózisa olyan szorossá válik, hogy már nem élhetnek egymás nélkül. Na jó, de hát mégis hogyan történik ez? Erre szeretnék most egy példát mutatni.