Az elmúlt hat év egyik legfelkavaróbb története a Líbiában bebörtönzött és halálraítélt palesztin orvoshoz és bolgár nővérekhez kapcsolódik.

A "bengázi hatok" (aka. "tripoli hatok") néven ismertté vált csoport tagjai 1998 márciusában érkeztek Líbiába, hogy egy gyerekkórházban dolgozzanak. A kórházban hamarosan (hogy pontosan mikor, nem világos) HIV és hepatitisz C járvány tört ki, amelyben közel 400 gyerek betegedett meg.

Ezt követően a líbiai hatóságok letartóztatták az orvost és a nővéreket, azzal vádolva őket, hogy CIA és/vagy Moszad ügynökök, akik szándékosan fertőzték meg a gyerekeket. A vádakat egy kínzással kikényszerített vallomás, ill. egy koncepciós per követte, amely alkalmával mindhatukat golyó általi halálra ítélték. A nemzetközi felháborodás hatására tavaly Karácsonykor az eredeti ítéletet felfüggesztették és a líbiai hatóságok új pert rendeltek el, amelynek az ítélete a következő napokban várható.

A prózai valóság az, hogy a járványt minden jel szerint a líbiai egészségügy kétes praktikái okozták (injekcióstűk újrahasznosítása, stb.), a hatok egyszerűen bűnbakok lettek, ennek eltusolására. És, hogy ezt honnan tudhatjuk? Onnan, hogy a gyerekeket megfertőző vírusok mesélni tudnak, csak tudni kell őket kérdezni.

A különböző betegeket megfertőző HIV és hepatitisz C vírusok (HCV) szekvenciája nem tökéletesen egyforma. Apró különbségek vannak közöttük, ezek képezik a vírus populációk saját genetikai variációját. Mivel a különbségeket létrehozó mutációk konstans ütemben következnek be, a különböző betegek vírusait összehasonlítva, nemcsak a járványt kirobbantó vírus altörzs eredeti szekvenciáját lehet visszafejteni, de azt is ki lehet következtetni, hogy mennyi idő kellett adott számú mutáció összegyűjtéséhez. Vagyis mikor kezdett el az ős-vírus fertőzni a kórházban. 

Ez pedig, mint azt a Nature-ben megjelent tanulmány is igazolja, mind a HIV, mind a HCV esetében több évvel 1998 elé tehető. Vagyis értelemszerűen sem a palesztin orvos, sem a bolgár nővérek nem lehetnek felelősek a fertőzésért - ezt egyébként a HIV egyik felfedezője, Luc Montagnier is megerősítette.

(Megj.: a fenti bizonyíték csak akkor az, ha elfogadjuk a molekuláris evolúció működését...) 

Táplálékszerzés közben bosszantó dolgok érhetik az egyszeri vadászt: pl. a kiszemelt ebéd olyan helyre bújik, ahol már nem hozzáférhető. Ilyen esetekre jó egy társ, aki ezeken az eldugott helyeken is a zsákmány nyomába tud eredni.

Valami hasonló logikával magyarázható a Vörös-tengerben megfigyelt kooperáció egy helyi sügérfaj (Plectropomus pessuliferus) és a jávai szirti muréna (Gymnothorax javanicus) között. S bár utóbbi elsősorban éjszaka aktív, mégis gyakran előfordul, hogy előbbi hosszas ösztökélése nyomán nappal is vadászni indul.

Az együttműködés mindkét faj számára kifizetődő, hiszen vadásztechnikájuk jól kiegészíti egymást: a sügér a nyílt vízben, a muréna pedig a zátonyok odúiban tartja rettegésben a kisebb halakat. A kooperációt általában az éhes sügérek kezdeményezik, és jellegzetes fejrázással adják a másik faj tudtára, hogy "van egy tippük". Ezután az murénákat a rejtőzködő préda búvóhelyére vezetik, amelyet fejenálláshoz kötött fejrázással jeleznek. A muréna innen "tudja a dolgát" és szegény kishal percei meg vannak számlálva, nem nagyon menekülhet a dinamikus duó karmaiból.

A kooperáció kialakulásának egyik feltétele, hogy közös munka gyümölcsét mindenki élvezhesse (azaz fair legyen az osztozkodás), hiszen nincs értelme segítséget kérni, vagy segíteni, ha a végén abból nem származik haszon. Ez jelen esetben valószínűleg azért lehetséges, mert mind a sügér, mind a muréna egészben nyeli le a zsákmányát. Vagyis a préda (gondolom valamennyire véletlenszerű) viselkedése (értsd: a zátonyban marad, vagy kiúszik a nyílt vízre) dönti el, hogy melyik vadász lesz sikeres, és nem merül fel annak a lehetősége, hogy a sikeres vadászat után összekapjanak a zsákmányon.

Mire jó a testhosszunk 150%-át elérő nyelv? Például exkluzív táplálékforrást biztosít, mély kelyhű virágok formájában.

A napjait az ecuadori esőerdőben tengető nektárdenevér (Anoura fistulata) esetében legalább is ez a helyzet. Ez a denevér a speciális beporzója a képen látható sárga virágú Centropogon nigricans-nak, szolgáltatásaiért cserében pedig jóformán egyedüli élvezője a növény nektárának. A virágkehely mélysége, ill. a denevér nyelvhossza valószínűleg párhuzamosan alakult ki, de a denevér esetében egy ilyen hosszúságú nyelv tárolásához különleges megoldásokra volt szükség. Maga a nyelv a szájüregen kívül, a mellüreg különleges bugyrában helyezkedik el, és a kinyújtását szabályozó izom (bal oldalon világoskékkel jelölve) pedig a szegycsont leghátsóbb pontjánál rögzül.

(A konvergens evolúció szép példájaként, a hangyaevő tobzoska saját hosszú nyelvét nagyon hasonló módon "tárolja".)

És ha már denevérek. A Nature aktuális számában egy másik cikk is található, amely a denevérek tájékozódását firtatja. Ugyanis hasonlóan a postagalambokhoz, számos denevér faj is híresen jó tájékozódó. A kérdés természetesen, hogy mi segíti őket: tereptárgyak, vagy képesek valamilyen belső iránytűt használni. Ennek eldöntésére szellemes kísérletet terveztek nagy barna denevérek (Eptesicus fuscus) felhasználásával. Az állatokat, lakóhelyüktől pár kilométerre, olyan mágneses térbe helyezték, amely jelentősen eltorzítja a Föld saját mágneses terét. Közben a denevérek láthatták, hogy merre megy le a nap, így ha netán ez utóbbi adja meg számukra a helyes irányt, a mágneses tér változtatgatása nem kellene befolyásolja a tájékozódásukat. Ez azonban a jelek szerint nincs így, hiszen a mágneses térrel "kezelt" állatok a mesterséges tér által meghatározott irányba mentek (kék illetve piros nyilak) a valódi hazaúttal szemben (zöld szín). Ez pedig igen erős érv a mágneses téren alapuló tájékozódás mellett. (A teljes történethez tartozik az is, hougy néhány állat úgy öt kilométer után korrigált, így feltehető, hogy nem csak a mágneses térre hagyatkoznak.)

Ultrahang és mágneses tér: a denevérek nem elégednek meg béna technikai megoldásokkal...

Az állatvilágban sok esetben egyáltalán nem kelt feltűnést, ha egy faj hímjei - a mi szempontunkból - igen jól vannak"felszerelve": számos kígyó, gyík illetve ízeltlábú esetében a két pénisz standard felszerelésnek számít. Hogy ez pontosan mire jó, az már rejtélyesebb, főleg, mert az említett fajok párzáskor csak az egyik péniszüket használják. Sok esetben egyforma eséllyel használják a jobb ill. baloldalon levőt, azonban olyan fajok is ismertek (esetünkben egy fülbemászó faj, Labidura riparia), amelyik erős (90%-os) preferenciát mutat a jobb oldali pénisze használatára (ezt jelöli az alábbi ábrán a 0.9R).

Olyannyira, hogy a jobboldali pénisze, akkor is "kinyújtott" állapotban ("right-ready" state) van, amikor épp nem egy röpke pásztorórát tölt el valahol. Ez azért érdekes, mert minden jel szerint a baloldali pénisz is teljesen működőképes, bár az állat egész élete során ki sem mozdul annak testüregéből. Eddig az ügy természetfilmbe illő kuriózum (érdeklődve várom az "intelligens tervezés" alapú magyarázatokat), ami azonban evolúciós szempontból igazán érdekessé teszi, az a szóbanforgó fülbemászó közeli rokonsága. Ezek között ugyanis számos olyan fajjal találkozhatunk (a "classic", pénisz preferencia nélküli fajok mellett), amelyeknek már csak jobboldali pénisze van!

Így aztán szemünket a fülbemászók filogenetikai fáján legeltetve, egy érdekes történet körvonalazódik: a közös ős valószínűleg "kétkezes" lehetett, azonban valami miatt egyes leszármazottaiban kialakult egy jobboldali preferencia. (Mivel a nőstények anatómiája szimmetrikusnak tűnik, kérdés hogy pontosan miért és erre nincs is válasz.) Később aztán, a használaton kívüli baloldali pénisz elsorvadt (csak egy zsákutcában végződő ondóvezeték maradt a helyén) - azaz egy kezdeti viselkedésbeli aszimmetria, morfológiai aszimmetriaként rögzült.

Érdekes kérdés, hogy a vajon "kétkezes" fülbemászók képesek-e oldal preferenciát tanulni? Ha igen, akkor a fentebb leírt folyamat szép példája lenne az ún. Baldwin effektusnak, amikor egy tanult viselkedésmintázat valamilyen előnyt nyújt, ez pedig lehetővé teszi, hogy egy idő után kialakuljon egy genetikai alapú determinációs rendszer, ami kiváltja a tanulást.   

Ha egy erdőben szeretnénk odaszólni 25 m-re levő ismerősünknek, akkor max. egy kicsit meg kell emelnünk a hangukat, hogy meghalljon, de talán még erre sem lesz szükség (orgánuma válogatja). Azonban próbáljuk csak meg ugyanezt a trükköt a Rákóczi út két oldala között.

A városi zaj teljesen más kommunikációs technikát igényel. A magas hangon előadott rövid mondanivaló sokkal jobban célbajut, mint a hosszas, mély dörmögés. És ez nemcsak ránk, emberekre igaz, de egy másik sikeresen urbanizálódó fajra, a széncinkére is.

Tíz európai nagyvárosban, illetve a közeli erdőkben élő cinkepopulációt vizsgálva, az az egyértelmű kép bontakozik ki, hogy az urbanizálódott madarak éneke rövidebb (különösen az első hang), illetve magasabb frekvenciájú, mint vidéki rokonaikéi.

A madarak számára a betondzsungel is csak egy környezet, amihez alkalmazkodni kell...

Mostanság elég ritkán van időm tévézésre, de az egyik program, ami rendszeresen és kiszámíthatóan a képernyő elé szegez, az a BBC új természetfilm sorozata, a Planet Earth. Attenborough narrátorsága a szememben már félig garancia a sikerre, de ami miatt igazán addikt lettem, az az ehhez hasonló jelenetek:

Ha december 1, akkor bizony AIDS és HIV, bármennyire is túlbeszéltnek tűnik a téma. A BBCNews grafikonja jól szemlélteti micsoda pusztítást végez ez a járvány, de talán beszédesebb a kis példa, amit ma Steve Jones egy előadásán hallottam: harminc éve Botswanaban a várható élettartam 71 év volt, ma mindössze 24... És ha valaki azt hinné, hogy Afrika messze van: Kelet-Európában (elsősorban Oroszországban) csak most kezd igazán dühöngeni a kór...

Részletesen: UNAIDS/WHO AIDS Epidemic Update - 2006

Ha a nemek mögött levő genetikai faktorokról beszélünk, elsősorban az X és Y kromoszómára gondolunk. Pedig az emlősökre olyan jellemző "XY" szexdeterminációs rendszer (egyébként vannak kivételek, azokról majd máskor) csak logikájában tekinthető viszonylag elterjedtnek az állatvilágban, mechanizmusában egyáltalán nem.

Gondolom, fölösleges hangsúlyozni, de az emlősök esetében a homogametikus, azaz két db. X kromoszómával rendelkező egyedek nőstények lesznek, a heterogametikus, azaz X és Y kromoszómát egyaránt hordozó társaik pedig hímek. Azonban más magzatburkos gerincesekben (az egyszerűség kedvéért maradjunk most ilyen szűk körben) ez nem feltétlenül van így: pl. madarakban éppen fordított a helyzet. Itt a homogamétás nem tagjai (ezeket ZZ-vel jelöljük) válnak hímekké, míg a heterogamétás (ZW) társaik nőstényekké. És ez még viszonylag kis különbségnek számít, mert hüllők és kétéltűek között egyaránt lelünk olyan fajokat, amelyekben az XY-, vagy a ZW-rendszer alapján működik a szexdetermináció, vagy éppen környezeti hatások alapján (a klasszikus példa itt a krokodilokra és tengeri teknősökre jellemző hőmérsékletfüggés - a kicsit magasabb hőmérsékleten fiúk kelnek ki a tojásokból, míg alacsonyabban lányok). Sőt, ó irgalom atyja ne hagyj el, kétéltűeknél van, amikor egyetlen faj (!!) különböző populációi különböző szexdeterminációs technikát alkalmaznak, vagy éppen valami környezeti hatásra megváltoztatják a nemüket.

Az egyepetéjű ikereket leszámítva gyakorlatilag lehetetlen két teljesen egyforma genetikai állományú embert találni a bolygón. Ez a fajta variancia egészen természetes mindennapjaink számára. Vannak egészen praktikus oldalai, hiszen lehetővé teszi, hogy könnyen megkülönböztessük ismerőseinket, de nagyobb léptékben sem haszontalan: a kívülről gyakran nem is érzékelhető különbözőségek tették lehetővé, hogy a természetes szelekció nyomán a fajunk egyre jobban alkalmazkodjon a környezetéhez, egyre jobban kihasználva annak erőforrásait. (Tartott mindez egészen addig, amíg nem fordult a kocka és nem kezdtük a környezetet vadul saját igényeinkhez alakítani, de ez egy más tészta.)

A varianciát a DNS állományunkban rejlő apró és kevésbé apró különbségek okozzák. Ezek egy része már korábban is ismert volt: vannak a szekvencia szinten létező polimorfizmusok (ahol a genom adott pontján egy-egy nukleotida különbözhet) - ezeket deríti fel a HapMap project -, a genom bizonyos részein levő di- és trinukleotida ismétlődések számának különbözősége (ez az oka számos komoly megbetegedésnek pl. Huntington-kór, vagy spinocerebelláris ataxia), vagy a durva kromoszóma átrendeződések, amelyek általában szintén patológikus következményekkel járnak (pl. Down kór, egyes leukémia fajták).

Most azonban egy újabb kategóriával gazdagodott a varianciák eddig sem szegényes tárháza. Ezek az ún. másolatszám variációk (copy number variation - CNV), olyan pár ezertől egy millió bázipár hosszúságig terjedő DNS szakaszok, amelyek a kromoszómák adott pontján változó számban vannak jelen (vagy éppen hiányoznak, attól függően, hogy az adott szakasz duplikáción vagy deléción ment keresztül). Ha egészen pontos akarok lenni, a CNV-k jelenlétét már korábban is felismerték, de igazából csak a legutóbbi időben kezdtük komolyan értékelni őket a természetes variancia kialakításában.

Az emberi genomban 1,447 változó számú CNV-t tartalmazó régiót fedeztek fel, amelyek a genom majd 12%-át fedik le. Ez pedig pont elég ahhoz, hogy az emberek közötti, eddig 99,9%-osnak tartott hasonlóságot ~99,5%-ra "fokozzuk le". Lehet, hogy nem tűnik soknak, de lényeges eltérés.

Bár a legtöbb CNV a gének fehérjekódoló részén-, ill. a szabályozásukban fontos ultrakonzervált szekvenciákon kívül helyezkedik el, akad jópár, amelyik nem rest az említett fontos funkciójú helyeket érinteni. Az ilyen eseteknek márpedig értelemszerűen súlyos következményei lehetnek, hiszen gyakran működésképtelen gén allélokat hoznak létre. Így, ha mindkét szülő egy hasonló diszfunkcionális allélt hordoz az egyik kromoszómáján, nem elhanyagolható esélye lesz annak, hogy valamelyik utódjukba a génnek csak hibás formái kerülnek. Ez pedig, ha éppen nem is halálos kimenetelű, de gyakran növeli az esélyét bizonyos megbetegedéseknek. Ilyen pl. a skizofrénia (egy, a DISC1 gént érintő CNV esetében) vagy a szklerózis (az LPA apolipoprotein A gén esetében).

Ezért fontos a CNV-k megfelelő feltérképezése, amely lehetőséget ad mind a pontosabb diagnosztikára, mind arra, hogy felmérhessük, egyes populációk mely betegségekre fogékonyabbak.   

A genomban kódolt információ építési tervrajzokhoz hasonlítgatása mára már kicsit közhelyessé vált, persze nem véletlenül, hiszen egy olyan kézzelfogható, bár egyszerűsített analógiát biztosít, amit a laikusok is könnyen megérthetnek. Így érthető, hogy mindenki, aki ilyenüolyan módon próbál ismeretterjeszteni, ha kell, ha nem ezt használja, pedig, mint minden egyszerűsített analógiának ennek is van néhány hibája. (Tegyük hozzá, hogy egyik sem olyan mértékű, ami miatt sutba kellene vágni az egész hasonlatot.)

Az egyik ilyen hiba az, hogy nem veszi figyelembe, hogy a genom nemcsak a "ház" összerakását kódolja, hanem az "építőanyagok" elkészítését is. Egy fejlődő szervezet esetében ilyenek a fehérjék, cukrok, lipidek, azaz azok a makromolekulák, amelyek nélkül nincs sejt. Az ezeknek megfelelő DNS szakaszok ugyanakkor a genom csak egészen kis részét teszik ki (1.5-2%), a nagyobb részben van ezeknek az építő elemeknek a felhasználási utasítása elrejtve. (Nem tudjuk, hogy a fennmaradó 98%-ból pontosan mennyi tölt be ilyen funkciót, bár az ad némi támpontot, hogy a teljes humán genom ~5%-a van szigorú szelekció alatt, vagyis a benne rejlő információ nem változtatható szabadon komolyabb következmények nélkül.)

És ez az ami az a szakasz, ami az evolúció szempontjából igazán izgalmas. Hiszen az "építőkockák" csak módjával változtak az évmilliók alatt (már egy egyszerű kis csalánozóban is képviselteti magát az összes fehérje osztály), de felhasználásuk egy harcedezett LEGO bajnokot is szájtátásra késztet.

Szerenték mindenkit kiábrándítani, aki esetleg komolyan vette az elmúlt napok bulvár szenzációját, a kutya kölyköket ellő cicusról. Természetesen a kiskutyák, mint azt a kromoszóma tesztek is bizonyítják, 100%-ban ebek (nem is volt ez szerintem kétséges egy pillanatig sem).

Az emberiség bölcsője Afrika, méghozzá (a jelenleg legelfogadottabb elmélet szerint) többszörösen is. A kétlábra emelkedő Homo genus először úgy 1 millió éve kolonizálta az eurázsiai kontinenst a Homo erectus formájában, majd ezt újabb hullámok követték. Először fél millió éve a Homo heidelbergensis egy csoportja kelt útra, majd úgy 75-100,000 éve a modern ember őse, a Homo sapiens.

Az afrikai szavannákról előbb a Közel Keletre vándorló (anatómiailag) modern emberek egy hosszabbacska ázsiai kitérő után érkeztek meg úgy 41,000 éve Európába. Itt pedig távoli rokonokkal futottak össze: az Afrikából korábban kivándorló H. heidelbergensis populációkból kifejlődő neandervölgyi emberekkel, azaz Homo neanderthalis-szal. Hogy pontosan mi következett ezután, az bősz találgatások és vita tárgya, mind a szak-, mind a bulvárirodalomban, mindenesetre tény, hogy 13,000 évvel később már csak az ibériai félszigeten létezett néhány neandervölgyi enklávé és azok sem sokáig. Sokak szerint a modern emberek brutálisan lemészárolták a neandervölgyieket, mások szerint (és ha engem kérdeznek ez a hihetőbb) a jobban alkalmazkodó H. sapiens szép csendben (és viszonylag békésen) szorította ki unokatestvérét.

Az egyik legérdekesebb és jócskán vitatott kérdés, hogy mennyire voltak csapodárok a két Homo populáció tagjai, vagyis volt-e keveredés közöttük.