Az autó előtt volt a ló, s ez időben a fehér hátas számított az abszolút státuszszimbólumnak. Nem meglepő hát, hogy a tenyésztők mindent megtettek a privilegizált kevesek ezirányú igényeinek kielégítéséért. E törekvések eredményeként, egymástól függetlenül, több világos lóparipafajta jött létre, melyek többnyire különböző mutációknak köszönhetik színüket. Az egyik ilyen genetikai elváltozásról nemrég már ejtettünk szót, most lássunk a "fehérló-probléma" egy másik lehetséges "megoldását".

Pontosabban, ha teljesen hűek akarunk maradni a valósághoz, ezek a lovak nem is fehérek, a szó szoros értelmében. Legalábbis életük elején nem azok (hanem szürkék), csak viszonylag hamar "megőszülnek", s szőrük fehérré változik. Ennek a pontos biológiai (sejt szintű) mechanizmusa még nem ismert, de a korai őszülés mögött levő gén(ek) azonosításával, egy igencsak jó képet alkothatunk arról, mi is történik.

Azt már eddig is tudni lehetett, hogy a tulajdonság 25. kromoszómához kötődő, domináns jelleg (vagyis elég ha csak a kromoszómapár egyik tagján megtalálható a mutáció, akkor is látható lesz a hatása). Ami csak most derült ki, hogy pontosan, hol is van a kormoszómán a genetikai változás.

Több mint 700 ló megvizsgálása után (na és persze a jól haladó ló genom-projectnek is köszönhetően) a kutatást végzők egy szűkebb régióra kezdtek összpontosítani, ahol mindössze négy gén található. Ezek egyikét sem hozták korábban összefüggésbe a színezettel, bár sejtbeli funkciója alapján legalább az egyikük esetében nem zárható ki elviekben ilyesmi. Ez pedig egy synatxin gén (STX17), amelynek a sejt belsejében levő kis "csomagok", ún. vezikulumok szállításáért felel: mivel a színanyagot termelő melanocita sejtek ilyen csomagokban tartják a színanyagukat, már látszólag meg is van a tettes. A gond, elsőre, csak az, hogy a STX17 fehérje szerkezetileg teljesen normális (sőt, a másik három fehérje esetében is hasonló a helyzet). Ha azonban a fehérjét kódoló gént vesszük jobban szemügyre, akkor hamar felfedezhető, hogy egyik nem kódoló régiója, intronja megduplázódott. S mivel ebben a DNS szakaszban olyan szabályozó elemek vannak, amelyek a gén expresszióját alapvetően meghatározzák, a duplikáció eredményeképpen a STX17 gén túltermelődik.

A már-már idilli képet azonban egy makacs tény nem hagyja összeállni: ha ezekben a lovakban valóban a kis "csomagocskák" szállításával lenne elsősorban gond a szőrzetért felelős szőrtüszők melanocitáiban, akkor az már születésüktől fogva evidens kellene legyen. De nem az, hiszen amint írtam születésükkor még igencsak színesek. Azaz mindent összevetve valószínűtlen, hogy a STX17 lenne a ludas. De akkor mi más?

Mint kiderült, a duplikáció nemcsak a synatxin gén expresszióját változtatta meg, hanem a szomszédos NR4A3 génét is megnövelte. Ennek szerepe a sejtciklus szabályozásában van, így például azt is meghatározza, hogy milyen ütemben jöjjenek létre a már emlegetett melanociták az őssejtjeikből. Ha túl sok NR4A3 van a sejtben a ciklus túlpörög és a túlerőltetett őssejtek elpusztulnak, vagyis egy idő után már nem jönnek létre új melanociták a szőrtüszőben, s ennek következményeként nem termelődik új színanyag. Ezt a "felpörgetős" modellt látszik alátámasztani az is, hogy a fiatal lovak, az őszülés beállta előtt, paradox módon kicsit besötétülnek - épp mint azt elvárnánk, ha kezdetben, az őssejtek kifáradása előtt, túlpörög a színanyag termelés.

A sejtciklusba való belepiszkálásnak azonban másfajta hatásai is lesznek: a 15 évnél idősebb szürke lovakban 70-80 százalékos valószínűséggel bőrrák lesz diagnosztizálható. Ennek elsődleges oka a melanociták egy másik típusának, a bőrben levő pigmentsejteknek a kóros elburjánzása. Különösen magas a dagant kialakulásának a gyakorisága a lipicai lovakban, így érdemes volt annak is utánanézni, hogy ezt milyen (további) mutáció okozhtaja?

A STX17 intron-duplikáció mellett ezekben a hátasokban az agouti nevű gén működésével is gondok vannak. Ez elsőre nagyon furcsa: más fajokban, ha ez a gén nem működik, annak sötét szőrzet az eredménye. A lipicai lovakban azonban a szőrtüszők melanocitáinak hiányában minderre nincs lehetősége az agouti által befolyásolt MC1R-jelátviteli-útvonalnak. Helyette viszont a bőrben levő további pigment sejtekben kavarnak (az STX17-el karöltve), s ennek lesz eredménye a melanoma.

(A lipicai lovak képe a kalandtabor.hu-ról származik.)

Rosengren Pielberg G, Golovko A, Sundström E, Curik I, Lennartsson J, et al. (2008) A cis-acting regulatory mutation causes premature hair graying and susceptibility to melanoma in the horse. Nat Genet 40(8): 1004-1009.

"What about all the photos from space that show, beyond a shadow of doubt, that the Earth is round? "The space agencies of the world are involved in an international conspiracy to dupe the public for vast profit," says Mr McIntyre. John Davis also says "these photos are fake"."

Egy kis emlékeztető a BBC jóvoltából, hogy a nemzetközi ignorancia versenyben, a kreacionistáknak piszok kemény mezőnyben kell helytállniuk.

(Az illusztráció a wearscience.com-ról származik.)

És ha már kígyók, akkor természetesen dobja magát egy másik téma is: a méregfogak eredete (annál is inkább, mivel arról épp a héten jött ki egy jó kis cikk ;-)).

Foga minden kígyónak van, de méregfoga csak néhány "kiválasztottnak" (akik persze így aránytalanul nagyobb figyelemnek örvendenek a médiában, mint méregtelen társaik). Ez viszont remek kiindulási pont ahhoz, hogy egy új "jelleg" (méregfog plusz -mirigy) kialakulásának evolúciós alapjaiba betekintést nyerhessünk.

Ha egy átlagos "állatorvosi" kígyó fogazatát nagyító alá vesszük, akkor három jellegzetes helyen lelhetünk fogakat: az alsó állkapcson (mandibulán) és a felső állkapcson (maxillán), akárcsak bennünk, emlősökben, illetve van még egy extra, "belső" fogsor a szájpadláson.

A két évvel ezelőtti Techblog kategória harmadik, illetve a tavalyi második hely után, idén a lényegesen vegyesebb és erősebb Hírblog kategóriában sikerült a harmadik helyre befutnunk (Antagonnékkal holtversenyben).

Köszönet érte mindenkinek, aki jelölt minket és/vagy ránk szavazott, és külön merci NCurse-nek a méltató szavakért.

Na és persze gratula a kategória összes többi győztesének!

Mint megannyi más békafaj esetében, az afrikai sarkantyús karmosbéka (Xenopus tropicalis vagy Silurana tropicalis) hímjei, az udvarlás során, hangos éneklés kíséretében csapják a szelet választottjuknak. A hangoskodás fizikailag is megterhelő dolog, olyannyira, hogy a hímek gégeizmai jóval fejlettebbek a nőstényekénél. Ráadásul előbbiek esetében ezek mind gyorsan összehúzódó, ún. kettes típusú izomrostokból állnak, míg utóbbiaknál kb. egyforma arányban lelünk gyors- és lassú izmokat.

Mindennek a sejtszintű oka az, hogy a hímek esetében az izomrostokban levő myozin motorfehérjéknek egy egészen különös verziója (szakzsargonban izofromája) lelhető fel, az xtMyHC-101d, szemben a nőstényekben és fiatal békákban (nemtől függetlenül) megtalálható xtMyHC-270c-vel. Az xtMyHC-101d-t kódoló gént hímspecifikus androgén hormonok hozzák működésbe, ezért alakul át drámaian az ivarérett korba lépő béka gégéje.

Békákról révén szó, szerencsére van egy közeli rokon békafaj, a Xenopus laevis, amelynek a biológiájáról elég sokat tudnuk, így azt is megvizsgálhatjuk, hogy mennyire általános a különböző myozin gének  efajta "munkamegosztása". A X. laevis hímek gégeizmában mevő myozin, mint az várható, hasonlít a fent emített xtMyHC-101d fehérjéjéhez; de érdekes módon találhatunk egy másik myozin gént a X. tropicalis genomjában, amire méginkább hasonlít, ez a xtMyHC-101c. (A hasonló elnevezés arra utal, hogy a két gén egymás mellett helyezkedik el (egyébként mindkét faj) örökítőanyagában, minden valószínűség szerint azért mert egy korai genomduplikáció hozta létre őket.) A xtMyHC-101d igazi megfelelője a X. laevis génjei között, egy olyan myozin izoforma, ami egyáltalán nem a hím gégében működik: ez a fehérje még embrionális korban kerül kifejeződésre, és a fiatal, fejlődő állat mozgását biztosítja.

Mindez obskurus kis változásnak tűnhet, hiszen mi van akkor, ha egyébként is nagyon hasonló gének egy leheletnyit különböző módon fejeződnek ki különböző fajokban. Ugyanakkor arra pont elegendő bizonyíték, hogy láthassuk, egymás mellett elhelyezkedő és rokon funkciójú gének szabályozása mennyire könnyen átalakulhat. Az evolúció során az androgén-sepcifikus szabályozómechanizmus cél(myozin)szekvenciája könnyen megváltozhat, aminek a következményeként (hiszen azért ezek a molekulák nem tökéletesen egyformák, és így az őket tartalmazó izmok sem lesznek teljesen azonosak) különböző hímek más és más frekvenciákon szólongathatják a nőstényeket.           

Ha szelvényes állatok kerülnek szóba, akkor elsőre legtöbben jó eséllyel az ízeltlábúakra gondolnak majd. Nem véletlenül persze, hiszen egy százlábún, vagy egy folyami rákon nem lehet nem észrevenni a jól kifejlett, kvázi ismétlődő egységetket, szaknevükön szegmenseket. Pedig, az az igazság, hogy saját közelebbi rokonságunk is szelvényezett, s ha ezt nehéz lenne elképzelni, gondoljunk csak a "gerincesek" névadó szervére. Egy emberi gerincoszlop számos (egész pontosan 24), hasonló felépítésű egységből épül fel: 7 nyaki, 12 háti és 5 ágyéki csigolyából (meg persze még van az 5, ill. 4-6 csigolya összeforrásából létrejövő keresztcsont és farokcsont, de ezek épp keletkezésük miatt - emberben - álcsigolyának számítanak). A háti csigolyák esetében, a hozzájuk kapcsolódó bordák révén a "szelvényesség" talán még evidensebb, de valószínűleg azért senkit nem kell külön meggyőzni, hogy egy nyaki- és ágyéki csigolya valójában "variáció egy témára".

A gerinces szelvényesség abszolút bajnokai értelemszerűen a kígyók, akik a maguk 300+ csigolyájával egész nagyságrendet vernek az emlősökre, halakra és madarakra, és még a kétéltűek és más üllők között is alig lelünk valakit, aki egyáltalán a közelükbe érhetne. A kígyók testalkata alapján a naiv szemlélő azt is hihetné, hogy ez az extrém csigolyaszám a farok megnyúlásának köszönhető, de a "józan paraszti ész" ezúttal tévútra vinne. Ugyan a siklók és társaik szépszámú (kb. 70) farokcsigolyával büszkélkedhetnek, a csigolyák elsöprő többsége a háthoz tartozik. Ennek megfelelően mindegyiken egy-egy pár borda díszeleg, s csak azok után lelhetjük fel a hátsó végag csökevényeit, már ahol még ezek kivehetőek - lásd boák (de pl. fosszilis kígyókban azért elég egyértelműek). Elsőre talán egy kicsit paradox módon, nyakcsigolyából mindössze három van, de ennek az oka pont abban keresendő, hogy bizonyos korai fejlődési mintázatok úgy változtak meg, hogy a kígyók mellső végtagjai nem is kezdenek kialakulni.

Ha a csigolya-, pontosabban szegmens szám növekedés nyomába akarunk eredni, akkor a kígyók egyedfejlődésének egész korai stádiumához kell visszamennünk, pontosan addig, amíg ezek a szegmensek el nem kezdenek kialakulni. A csigolyák és a hozzájuk tapadó izmok szomitának nevezett mezodermális eredetű szövetblokkokból jönnek létre, és a szelvényességük későbbi titka abban keresendő, hogy már maguk a szomiták is szegmentáltak. A szomiták kialakulásának (vagyis a szomatogenezisnek) kezdetén egy kígyó embrió nem nagyon különbözik a többi gerincestől. Csak ezután válik fokozatosan evidenssé a különbség, ui. míg a legtöbb gerincesnél néhány tucat tucat szomita kialakulása után a folyamat leáll, a kígyók szelvényei csak egyre keletkeznek. Hogy megértsük, ennek mi is az oka, ahhoz először tisztázni kell, hogy pontosan mi is zajlik egy gerincesben a szomatogenezis során.

A görög mitológia népszerű története szerint, ha egy földi halandó ráemeli tekintetét Medúzára, akkor azonnal kővé mered. Szerencsére a valóság sok tekintetben különbözik az ókori Athén kedvelt mendemondáitól, bár kétségtelen, hogy a medúzák tanulmányozása jópár méretes meglepetést tartogatott már eddig is a kutatóknak.

Például, hogy van szemük, ami rögtön nem triviális, ha a kocsonyás, gyakran alaktalan masszára gondolunk, amivel a tengerpartokon találkozhatunk. Pontosabban nem minden csalánozó medúzának van szeme (bár a fényérzékelés azért elég elterjedt), de a mérgük miatt hírhedt és jobban ismert kockamedúzáknak van, nem is akármilyen.

A "fényérzékelő szerveik" (hogy a tudományos zsargonnál maradjunk) a csápjaik között található speciális szervekben, az ún. rhopaliumokban vannak. És nem is egyesével leljük őket, hanem rögtön hatosával (így összesen 24 van állatonként): négy (pontosabban két pár) fényérzékeny foltocskát a szerv széleinél, köztük pedig két, különböző méretű, komplex ún. kamera-szemet. (Utóbbi elnevezés arra utal, hogy a működésükkor megfigyelt, "egy lencse fókuszálja a fényt a mögötte levő fényérzékeny felületre" elvet használjuk a fényképezőgépekben).

Az állatvilágban közel sem szokatlan, ha egy-egy faj egyedei már embrionális fejlődésük után, de még felnőtté válásuk előtt nagyarányú változáson esnek át (gondoljunk csak a lábat növesztő ebihalakra), a lepényhalak esete azonban mégis külön említést érdemel.

Önmagában az, hogy ezek a halak a vízfenék közelében szeretnek élni és ez a viselkedés egy erősen ellaposodott testalkattal párosodott még nem szenzáció. Mint azt a ráják esete is mutatja, el lehet mindezt úgy is érni, hogy a oldalirányban ellaposodik a testfal és közben a főbb szervek ugyanott maradnak, mint más gerincesekben. A lepényhalak azonban más utat választottak: kvázi az oldalukra "fordultak", s hogy mégis hasznát lássák annak, hogy a gerincesek esetében a szem páros szerv, az aljzat oldalán levő szemüket a szó szoros értelmében "átvándoroltatják" a másik oldalra.

A vándorlás kapcsán azért indokolt a jelenidő, mert ezt a folyamatot minden egyes halnak le kell "játszania" élete során - ugyanis a lepényhalak életük kezdetén még igencsak "normálisak", s szemük a test két oldalán helyezkedik el (jobb oldali ábra, A). Igaz, ezek a fiatal halak még függőleges testhelyzetben úszkálnak, s ezen viselkedésük is csak a fizikai átalakulásuk, ún. metamorfózisuk (B-E) végére változik meg.

Maga az átalakulás elsősorban a tiroxin (T4) nevű pajzsmirigyhormonnak köszönhető: hacsak a hal nem éhezik, akkor lárvakorának végén a hormonszint megemelkedik, beindítva azokat a változásokat, amelyek a jobboldali szem átvándorlásához vezetnek. (Ha mesterségesen lenyomjuk a hormonszintet, a metamorfózis elmarad.) Ezen folyamatok közül a legtöbb az arckoponyát érinti, szinte a teljes "arcberendezést" át kell végül alakítani: azon az oldalon, ahonnan elvándorol a szem, bizonyos csontoknak növekedniük kell, hogy kitöltsék az üresen maradó helyet, míg a túloldalon a csontozatnak fel kell készülnie a szem befogadására.

Hogy az evolúció során pontosan miként is alakult ki ez a furcsa külalak, sok fejtörést okozott. Mivel szinte valószerűtlennek tűnhet, hogy itt is egy fokozatos változásról legyen szó (mert ugye mire jó egy félig átvándorolt szem), egyesek szerint a lepényhalak egyértelmű cáfolatai voltak az evolúciónak (bővebben lásd a Loom-on), a biológusok közül pedig sokan merészen azt sugallták, hogy gyakorlatilag egyetlen mutáció okozta a változást. Utóbbi fejlődésbiológiailag soha nem tűnt életszerűnek (elég kicsi az esélye, hogy egy ennyire összetett folyamat egyetlen, vagy akár csak kevés génre lenne visszavezethető) és a napokban kiderült, hogy tényleg nem is így történt. 

Ugyanis egyszerre két, a folyamatot dokumentáló, "átmeneti fosszília" került elő - pontosabban került újra napvilágra, hiszen eddig egy múzeum mélyén porosodtak, várva, hogy egy figyelmes emberi szempár rájuk találjon. Végül Matt Friedman lett a szerencsés, s így az ő tolmácsolásában tudhattuk meg, hogy az Amphistium és a Heteronectes (mert ez a két fosszília becsületes latin neve) félig átfordult szemgolyóval élték felnőtt életüket. Innen pedig már csak egy lépés a jobb oldali szem középvonalra való átemelése (lásd a mas is élő homlokszemű halakat), majd végül a lepényhalak teljes egyoldalúsága. Persze a fosszíliák birtokában ismét előkerül a "mire volt ez nekik jó" kérdés, amire továbbra sincs tuti válaszunk. Annyi viszont biztos, hogy valamire mégis jó kellett legyen (pl. ezek a halak még nem folyamatosan a vízfenéken éltek, hanem csak annak közelében, így egyik szemükkel az aljzatot vizsgálták táplálékért, míg a másik a körülöttük levő víztömeget sasolta, hogy kiszúrja a ragadozókat), különben nem alakult volna ki.

Az átalakuló halak és a fosszilis csontok közti hasonlóság nem véletlenül szembeötlő: azon különleges esetek egyikét figyelhetjük itt meg, amikor az egyedfejlődés valóban ismétli a törzsfejlődést, és metamorfózisa során a hal többé-kevésbé ugyanazokon a stációkat járja meg, amelyek a faj evolúcióját is jellemezték.         

(A post elején levő lepényhal portré innen van.) 

Friedman M (2008) The evolutionary origin of flatfish asymmetry. Nature 454: 209-212.
Martinez GM, Bolker JA (2003) Embryonic and larval staging of summer flounder (Paralichthys dentatus). J Morphol 255(2): 162-176.
Sæle, Ø, Silva N, Pittman K (2006) Post-embryonic remodelling of neurocranial elements: a comparative study of normal versus abnormal eye migration in a flatfish, the Atlantic halibut. J Anat 209(1): 31-41. doi: 10.1111/j.1469-7580.2006.00577.x.

Vida Gábor, az MTA-ELTE Evolúció-genetikai és Molekuláris Genetikai Kutatócsoportjának tagja, watsoni pillanatot élt át a napokban. A Kossuth rádió Közelről c. műsorában intézett kirohanást a melegek, ill. a homoszexualitás, mint viselkedésforma ellen, ami közben mintha kicsit elfeledkezett volna a racionális gondolkodás és érvelés szabályairól.

Gyorsan szögezzük le az elején, hogy nem az a gond, hogy Vida "undorodik a homoszexualitástól", hiszen ez mindenkinek a szubjektív döntése, közünk nem sok van/lehet hozzá. Ám, ha egy evolúciógenetikus akadémikusi minőségében "természetellenesnek", ill. az emberiségre veszélyesnek bélyegez egy olyan viselkedésmintázatot, amire bőven van példa az állatvilágban, akkor viszont kénytelenek vagyunk pontosítani.

Azonos neműekhez való, szexuális természetű közeledést rengeteg állatban megfigyeltek már, így aligha nevezhetjük "természetellenesnek" (egy rövidebb lista a LiveScience-ről). Adott esetben érezhetjük saját morális értékrendünkkel szögesen szembenállónak, de akkor ezt mondjuk, és ne mást.

Az emberiség kipusztulását vízionáló rész, pedig kifejezetten döbbenetesen hangzik egy evolúciógenetikus szájából. Mint minden természetes viselkedésforma, a homoszexualitás is részben genetikaira okokra vezethető vissza (lehet azon vitatkozni, hogy ma divat-e melegnek lenni, de ez nem változtat a tényen, hogy vannak genetikai okok) és a molekuláris biológia haladásának köszönhetően ma már egyre jobban megértjük, hogy mind gerinctelenekben, mind gerincesekben mi hozhatja létre ezeket a magatartás-mintázatokat. Márpedig pusztán egy genetikai variáció csak a legritkább esetekben vezethet egy-egy faj kihalásához, és ez az eset hangsúlyozottan nem ilyen. Nem egy vírussal állunk szemben, nincs miért "Az ember gyermeke" c. filmből ismert jövövíziótól félnünk kellene. Ha a homoszexualitást okozó genetikai varició valóban csökkentené a hordozó populáció fitnesszét (amit durván a gyerekeik, unokáik számával mérhetünk), akkor kétségtelen, hogy viszonylag rövid időn belül kiszórná a természetes szelekció. S, hogy ez jól láthatóan mégsincs így*, az egy evolúciógenetikus számára nem lehet nem egy izgalmas kérdés.

(A kép az oszlói egyetem vonatkozó oldaláról származik. Egyébként pedig ajánlom Ricky Gervais témábavágó, zseniális performanszát. ;-))

*Magyarázatok persze vannak (pl. a meleg férfiak női rokonai, akik ugyanazt a variációt hordozzák, átlagosan több gyereknek adnak életet, így a közösség, a család fitnessze nem lesz kevesebb), de bizonyításuk még várat magára.

A legdrámaibb élettérváltás a gerincesek életében a vízi életmódról a szárarazföldire való "átállás", s ennek megfelelően különleges érdeklődés szokta övezni azokat a fosszíliákat, amelyek ilyen-olyan módon ezt az átmenetet dokumentálják. A múlt heti Nature-ben a terület két nagyágyúja, Per Ahlberg és Jenny Clack tárt a nagyvilág elé egy ilyen fosszíliát; a Lettországban fellelt, felső-devoni Ventastega curonica-t.  

A Ventastega-ból igazából csak a koponyáját sikerült maradéktalanul feltárni, és az ilyenkor legalább ennyire érdekes végtagokat nem, de az már így is jól látható, hogy ez a lény küllemében a Tiktaalik és az Acanthostega között helyezkedik el.

Elsőnek talán fura lehet, hogy csak egy koponya ennyit elárul egy élőlényről, de ha igazából belegondolunk, hogy egy átlagos hal és egy átlagos kétéltű koponyája hány ponton különbözik, akkor elég hamar belátható, hogy legalább annyira drámai változás következett itt be, mint a végtagövek környékén. A kopoltyút borító csontok eltűntek, kialakult egy (a mi szempontunkból) kezdetleges középfül, a szemüregek elmozdultak és az egész fej lényegesen laposabbá vált. A Ventastega koponyája (mint az az alábbi ábrán is kiszúrható) számos elemében átmenetet képvisel két előbb emlegetett rokona között.

Ugyanakkor, és ezt természetesen Ahlbergék is hangsúlyozzák, nagyon-nagyon kicsi annak a valószínűsége, hogy a Ventastega konkrétan maga lett volna a későbbi szárazföldi gerincesek későbbi őse. Valószínűbb, hogy a maga nemében egészen egyedi lény volt, egyfajta ősi "nagybácsink", amellyel ugyan nem vagyunk közvetlen leszármazási kapcsolatban, de rokonsága a (és ezáltal hasonlósága) a saját  közvetlen őseinkkel hamar felismerhető.  

"Ha valaki például a keresztény teremtésfelfogást akarná kötelezővé tenni a biológiaórákon a közoktatásban, én lennék az első, aki tiltakozna ellene", nyilatkozta tegnap a magyar Értelmes Tervezettség Mozgalom színeiben Tasi István és hogy igen őszinte legyek, ezen csöppet meglepődtem. Ugyanis bár alkalom nyilvánvalóan lett volna rá, emlékeim szerint Tasi sem kultúrantropológusi, sem krisna tudatú lelkészi, sem ÉRTEM szóvivői minőségében nem tett ilyesmit.

De sebaj, hiszen lesz még rá lehetőség: elég csak a képen levő szomorú látleletet megtekinteni az amerikai biológiatanárok világnézetéről. Tizenhat százalék fundamentalista kreacionista között mindig fog akadni pár, aki mindenfajta szabályt megszegve Ádám és Éva, nameg az özönvíz sztorijával tölti ki az óráit. És, hogy ne legyenek kétségeink, hogy az említettek a júdeo-keresztény világnézet genezisét vallják magukénak illetve hirdetik diákjaiknak, elég John Freshwater esetét szemügyre vennünk...

Szóval Tasi Istvánnak lesz alkalma bizonyítani az elsőségét, s mivel ezzel a céljával csak egyetérteni tudok, itt kérném meg a kedves olvasóközönséget, ha ilyen esetet lát vagy hall, feltétlenül értesítse az ÉRTEM tagjait. Hátha egyszer valóban ők lesznek az első tiltakozók. Becsszóra belinkelem ;-).

Ha egyszer majd valaki veszi a fáradtságot, hogy összeállítsa, a legfélrevezetőbb magyar állatnevek listáját, a lándzsahal mindenképpen előkellő helyre fog befutni. Ugyanis ez a kis állat nem hal, de mégcsak nem is gerinces. Ettől persze a hasonlóság még valós, de közel sem annyira szoros rokonságot takar (mint látni fogjuk, sőt), mint azt a nevezéktan sugallja.

A lándzsahal, vagy régiesebb nevén amphioxus, ugyanis a fejgerinchúrosok (Cephalochordata) közé tartozik. Ezek az állatok néhány nagyon fontos közös jellegben osztoznak, a saját magunk által is tarkított gerincesekkel, különösen az embrionális jellegeket tekintve. Ilyenek a kopoltyúívek, a test felső/hátsó oldalán végigfutó központi idegrendszer, és az alatta megtalálható pálcika-szerű gerinchúr. Persze legalább annyira fontosak a különbségek is, pl. a jól fejlett fej, porcok és csontok ill. végtagok teljes hiánya (hogy csak a legszembetűnőbbeket említsem), de igazából a poszt szempontjából ez egy kicsit mellékvágány, így elegánsan eltekintünk további boncolgatásuktól.

A kreacionisták egy szűnni nem akaró tévedése/csúsztatása az evolúcióval kapcsolatban, hogy a folyamatnak teljesen véletlenszerű a kimenetele. Ez persze ebben a formában merőben hamis, hiszen maga a természetes szelekció egy nagyon is rigorózus válogatás során "dönti el", hogy adott faj mely egyedei talpraesettebbek adott körülmények között, ugyanakkor annyi igazságmag azonban van benne, hogy magának az evolúciós mechanizmusnak létezik egy véletlen komponense is. Ez pedig nem más, mint azoknak a változatoknak a létrejötte, amelyekből a szelekció később "válogat".

Ezek a változatok mutációk során keletkeznek (amely minden osztódó sejt sajátossága) és hogy épp melyik kromoszóma, melyik bázispárját érintik kvázi véletlenszerű (valójában nem teljesen, de az egy hosszú, külön sztori). Vagyis, ha, Stephen Jay Gould sokat vitatott hasonlatával élve, visszapörgetnénk az élet filmjét egy korábbi időpontra és újból forogni engednénk, akár teljesen más kimenetele is lehetne a mozinak, mint amit mi ismerünk. (Akár, de mint sokan hangsúlyozzák, nem feltétlenül.)

Természetesen globális "rewind" gomb hiányában mindez gondolatkísérlet marad, viszont ha hajlandóak vagyunk kicsiben gondolkodni, tervezhetünk olyan kísérletet, ami valami hasonlót tesztel. Az alapfelállás egyszerű: egy baktérium (legyen mondjuk a legkedveltebb, az Escherichia coli) tenyészetét tucatnyi kémcsőbe töltjük szét, majd a kémcsövek tartalmának egy kis részét minden reggel új kémcsőbe és tápoldatba löttyintjük. Közben minden x. generációt lefagyazstjuk, hogy ha akarjuk onnan újból futtathassuk a kísérletet. Mivel, mint az előbb már említettem, a bacik osztódásaik során akarva-akaratlanul mutációkat szednek össze, amelyeket a kémcsőben (is) zajló természetes szelekció gyorsan "elbírál", ha elég sokáig csináljuk a dolgot, végül az aktuális tucatnyi kémcsövünk mindegyikében egy-egy olyan baktérium generáció fog éldegélni, amely nemcsak a kezdeti őstől különbözik sokban, de a másik tizenegy kémcső mindegyikétől is.

Richard Lenski laborjában pont egy ilyen kísérlet zajlik már vagy 20 éve, azzal az extra kis csavarral ellátva, hogy a tápoldat csak épp minimális mennyiségben tartalmazza a bacik által igencsak kedvelt cukrot, a glükózt, viszont sok van benne egy másik vegyületből, citrátból, amelyet viszont standard körülmények között képtelenek felvenni. Mivel a sejt belső mechanizmusai már lehetővé tennék, hogy hasznosítsa a citrátot, ha valahogy egy baktérium "megoldaná", a molekula átmozgatását a sejtfalán és membránján, olyan előnyre tenne szert, amivel kiemelkedne társai közül (a kiemelkedés természetesen gyors elszaporodásban nyilvánulna meg). Ez egyszerűen hangzik, mégis sok évnek és közel 33 000 bakteriális generációnak kellett eltelnie ahhoz, hogy a tizenkét kémcső egyikében ez megtörténjen. Vagyis vagy valami nagyon-nagyon ritka és egzotikus egyszeri mutáció okozta, vagy a sok ezer generáció alatt felhalmozódott más mutációk tették végül lehetőve, hogy megjelenjen az az egy is, amelyik a hatékony citrát használatot valósággá váltotta.

Az ötszáz generációnként lefagyasztott minták révén Lenskiéknek alkalmuk volt tesztelni, mi is a helyzet. Először is azt nyomozták ki, hogy valahol a 31 000. és 31 500. generáció közt jelent meg a citrát hasznosítás a szóbanforgó kémcső-populációban (nevezzük az egyszerűség kedvéért ezután ezt a jelleget "Cit⁺"-nak). Ezek a korai bacik azonban még nem voltak túl hatékonyak az új élelmiszerforrás hasznosításában, így nem sokkal később majdnem kiszorította őket a glükózt egyre hatékonyabban hasznosító társaik, Végül egy újabb mutáció eredményeként a citrát felhasználás hatékonysága lényegesen javult, s a Cit⁺ sejtek közel egyeduralkodóvá nem váltak ebben a kémcsőben. 

Ez azonban még nem a teljes történet, Lenskiéknek az is feltűnt hogy az "újrafuttatott szalagok" esetében , több ismétlés mellett is csak ezen az egy vonalon, és mindig csak a 20 000. generáció után induló  vonalakból alakultak ki Cit⁺ sejtek. Azaz valamikor ekkortájt honosodott meg egy olyan mutáció ebben a kémcsőben, amely lehetővé tette, hogy később a citrát-evés kialakulhasson (bár önmagában még kevés lett volna ahhoz). Ha véletlenül nem alakult volna ki (mint ahogy a 20 000. generációnal korábbi mintákból induló párhuzamos kísérletek többségében nem is jelent meg), akkor ezen "történeti örökség" hiányában nem jöhetett volna létre a Cit⁺ fenotípus. (Még fontos hangsúlyozni, hogy ez az első mutáció vagy semleges volt, vagy esetleg már akkor és ott volt valami közvetlen - a citráttól tök független - előnye, hiszen az evolúció nem tervez előre.)

A nagy kérdés persze az ezekután, hogy mi is ez a három mutáció, milyen géneket érintenek, stb. Erre azonban várni kell, bár kétségtelen, hogy Lenski és társai már gőzerővel kutatják ezt.                 

(A téma iránt jobban érdeklődőknek ajánlott olvasmány még PZ Myers postja is, amelyben Michael Behe kötekedését szedi atomjaira. A kötött bacik fényképe a Craftzine.com blogról származik.) 

Blount ZD, Borland CZ, Lenski RE (2008) Historical contingency and the evolution of a key innovation in an experimental population of Escherichia coli. PNAS 105(23): 7899-7906.