Naszóval kategória harmadikok lettünk a GoldenBlog megmérettetésén, amiért köszönet minden ránk szavazónak. :-)
Gratula a kategória nyertesnek (Pazar cuccok), a második helyezett Jövőnézőnek, illetve a harmadik helyen velünk osztoszkodó LD-50-nek is.
Akik cigiznek általában többet is isznak, ez eddig tiszta empirika, de hogy pontosan miért is van ez az összefüggés, nem teljesen világos. A klasszikus addiktológiai nézetek szerint elképzelhető, hogy aki már hódol egy szenvedélynek, az könnyebben válik egy másik rabjává is. Vagy egyszerűen csak arról van szó, hogy mivel mindkét szenvedély ugyanazon a módon, a dopamin nevű ingerületátvivő molekula segítségével okoz a szervezetnek örömet, a dohányosoknak (mivel szervezetük már megszokta a magas dopamin szintet) több alkoholt kell fogyasztaniuk, ahhoz, hogy hasonlóan deliriumos állapotba kerüljenek mint nem dohányzó társaik.
Vagy egyik sem, és erre látszik utalni a news@nature hírecskéje. Igaz, hogy egyelőre csak patkányokról van szó, de szerintem jó eséllyel igaz lehet emberekben is.
Amerikai kutatók arra figyeltek fel, hogy niktonhoz szoktatott patkányoknak általában 30%-al alacsonyabb lesz az alkoholszintje, ha gyomrukba alkoholt juttatnak, mint nem addikt társaiknak, mégpedig valószínűleg azért, mert a nikotin lassítja a gyomor kiürülését. Ez azonban azt is jelenti, hogy több ideje marad az alkoholnak a lebomlásra mielőtt a vékonybélbe kerül, ahol általában gyorsan felszívódik. (Ha közvetlenül a vékonybélbe juttatták az alkoholt, nem volt különbség a két csoport között.) A kevesebb vérbe jutó alkohol, pedig értelemszerűen kevésbé módosult tudatállapotot jelent, vagy fordítva nézve több alkoholra van szükség a berúgásig.
De mielőtt a legközelebbi sörözésre mindenki egy-két karton cigarettával felszerelkezve állítana be, egy-két dolgot ajánlatos észben tartani: egyrészt a cigarettázás nem véd a másnaposságtól, hiszen azt éppen az alkohol toxikus bomlástermékei okozzák, másrészt a cigaretta meg önmaga sem éppen az egészség-növelő hatásairól híres. Kicsit közvetettebb következmény, hogy amennyiben a nikotin valóban lassítja a gyomor ürülését, sok gyógyszer kevésbé hatékony dohányosokban, mert feloldódik mielőtt igazi célhelyére, a vékonybélbe jutna.
A méhek és virágok "románca" a prűd szexuális felvilágosítások örökzöld metaforájának tűnik. Azonban ne tévesszen meg senkit, hogy már nagyszüleinket is ezzel a történettel vezették be a nagybetűs élet egy jól körülírható részének rejtelmeibe: a téma korántsem biztos, hogy örök.
Mint arra a Science eheti címlapsztorija is utalást tesz, lehet, hogy a méhekről, virágokról és beporzásról szóló történetek lassan az "unokáink sem fogják látni" kategóriába kell, hogy kerüljenek.
A holland és brit kutatócsoportok együttműködésében íródott cikk azt vizsgálja, hogy miként alakult Hollandiában és Nagy Britanniában a beporzó rovarok illetve az általuk beporzott növények faj- és egyedszáma az elmúlt két-három évtized során.
Aurea mediocritas, azaz az arany középút - a horatiusi mondást a Cell legújabb számában egy francia csoport igazolta az immunrendszer egyik érdekes jelenségének, a cross-prezentációnak a vizsgálata során.
Minden élő sejt folyamatosan bemutat, azaz belső fehérjéit egy speciális MHC I molekulán prezentálja. Ezeket a fehérvérsejtek egy csoportja, az ölő T-sejtek ellenőrzik, akik amint a bemutatott fehérjeszakasz alapján vírusfertőzött vagy rákos sejteket észlelnek, elpusztítják azokat. Léteznek professzionális prezentáló sejtek is, például a dendritikus sejtek, ezek sejten kívüli fehérjéket vesznek fel, a sejten belül átalakítják ezeket, majd egy ún. MHC II molekulán segítő T-sejteknek mutatják be őket. A segítő T-sejtek ezután gyakorlatilag levezénylik az ezt követő immunválaszt, többek közt az ölő T-sejtek aktivitását is szabályozva.
A szabály tehát az, hogy belső, azaz saját fehérjék nem kerülnek bemutatásra MHC II molekulán, míg a külső fehérjék csak MHC II-n prezentálódnak. Mint minden szabályt, ezt is erősíti egy kivétel, ezt hívják cross-prezentációnak. Ezen, részleteiben még kevéssé ismert folyamat során professzionális prezentáló sejtek kívülről felvett fehérjéket mutatnak be MHC-I molekulákon, ezáltal ölő T-sejteket aktiválva. A folyamatnak tumorok és olyan vírusok elleni védekezésben van szerepe, amik a professzionális prezentáló sejteket nem fertőzik meg.
A jelen cikk egy lépéssel közelebb visz minket a cross-prezentáció megértéséhez. Az immunrendszer sejtjei a kórokozókat normális körülmények között bekebelezik, amik így egy sejten belüli hólyagocskába (fagoszóma) kerülnek. A fagoszóma pH-ja egy rövid lúgos szakasz után erősen savassá válik, a membránban ülő V-ATP-áz nevű fehérjének köszönhetően, emiatt a fehérjéket az emésztő enzimek gyorsan alkotóelemeikre bontják. A cross-prezentáció során azonban szükség van minimális méretű fehérjeszakaszok megőrzésére, egyébként nem történhet meg a felismerés a T-sejtek által. Különböző genetikailag módosított egértörzseken végzett kísérletek során most kiderült, hogy dendritikus sejtekben, amelyek képesek cross-prezentációra, a fagoszómák lúgosodását okozó NOX2 fehérje jóval aktívabb, így a pH nem csökken le annyira. Ennek az a következménye, hogy a fehérjék csak részlegesen bomlanak le és az így megmaradó megfelelő hosszúságú szakaszok elegendő specificitást biztosítanak a T-sejtek által való felismeréshez.
A kutatók olyan egerekből származó dendritikus sejteket vizsgáltak, amelyekből hiányzik egy gp91phox nevű fehérje, aminek hiányában a NOX2 molekulakomplex nem működik rendesen. Ezek a sejtek sokkal gyengébben aktiválták a T sejteket, mint a normális dendritikus sejtek. A lebontás és a prezentálás közötti kényes egyensúlyt tehát két enzim szabályozza a fagoszóma pH-jának módosítása által. Ez az első bizonyítéka annak, hogy a túlzott fehérje lebontás hátrányos lehet az immunválasz szempontjából.
Bő fél éve ejtettem szót egy érdekes kísérletről, ahol prériegerekben vizsgálták a vazopresszin-1a receptor (v1ar) gén szabályozó régiójában előforduló mikroszatellita szakasz hosszának hatását az egerek viselkedésére. Ott arra következtetésre jutottak, hogy minnél hosszabb ez a szakasz, annál szociálisabbak az egerek, annál valószínűbb, hogy monogám párkapcsolatot alakítanak ki. Ezt látszott az is alátámasztani, hogy távolabbi rokon hegyi egerekben, amelyek nem monogám kapcsolatban élnek, az említett mikroszatellita hiányzott.
Most azonban egy másik csoport tüzetesebben is górcső alá vette ezt az eredményt és arra a jutottak, hogy bár az említett Microtus fajban az említett mikroszatellita hossza valóban fontos a szociális interakciók szempontjából, az eredmények valószínűleg nem alkalmazhatók más emlősökre. Pontosabban a v1ar szabályozó szekvenciája nem feltétlenül korellál azzal, hogy egy faj monogám vagy sem. Ugyanis egy sereg rágcsálófajt megvizsgálva, kiderült, hogy nagyon sok olyan faj is rendelkezik a mikroszatellitával, amely egyértelműen a szabadosabb életvitel híve.
Azaz a monogámia az említett génszakasztól függetlenül jött létre, s ez a szabályozó régió valószínűleg csak utólag vált fontossá (akkor is csak közvetetten) a párkapcsolati rendszer kialakításában. Ugyanakkor, mivel a mikroszatelliták igen változó hosszúságúak lehetnek egyetlen populáción belül is, ez a fajta indirekt szabályozás kapóra jöhet egy olyan faj esetén, amelynek egyedszáma széles határok között változhat különböző években. Ui. különböző "népsűrűség" különböző párosodási stratégiákat részesíthet előnyben, s a jelen levő változatosság biztosítja, hogy a populáció könnyen tudjon alkalmazkodni a különböző helyzetekhez.
Egyre inkább úgy tűnik, hogy a biológia tankönyvek egy csöppnyi revízióra szorulnak abban a kérdéskörben, hogy a valódi szövetekkel rendelkező, soksejtű állatok (Metazoa) miképpen oszthatók fel.
A klasszikus nézet szerint a közös ős egy két csíralemezzel rendelkező, körkörös szimmetriájú lény lehetett, és ebből jöttek létre a mai kéroldalas szimmetriájú, három csíralemezes állatok (Bilatera), ill. az előbb említett archaikus jegyeket megtartó ún. Radiata csoportba tartozó csalánozók. Mint egyszer régebben már utaltam rá, a két "archaikus jegy" közül egyik sem biztos, hogy valóban megállja a helyét, de most leginkább a körkörös szimmetria régisége felett lebegnek kérdőjelek.
Ugyanis egyre több olyan tanulmány jelenik meg, amely egy csalánozó faj, a Nematostella vectensis fejlődését vizsgálva olyan géneket ír le, amelyek csak a fejlődő hidra-polip valamelyik oldalán kerülnek kifejezésre, vagyis egyáltalán nem körkörösen. A PNAS-ben hamarosan közlésre kerülő cikk szerzői is egy sereg olyan génnek keresték meg a hidra megfelelőjét, amelyek fontos szerpet játszanak más többsejtűek fejlődése során.
Igen fontos már az is, hogy ezek a gének majdnem mind jelen voltak, további támogatást adva annak a nézetnek, hogy az ősi többsejtű-genom már igencsak géngazdag volt, és az evolúció elsősorban már meglévő gének szabályozásával alakított ki új formákat. Még érdekesebb azonban, hogy a kétoldali szimmetriájú többsejtűek testének hosszanti felosztásáért felelős gének (pl. otx, gbx, hox) szintén egymás után kerülnek kifejeződésre a hidra testében, azaz a csalánozók orális-aborális (hosszanti) tengelye a későbbi állatok hosszanti (anterior-posterior) tengelyének az előfutára. Sőt a jelek szerint a has-háti (dorso-ventrális) tengely molekuláris előfutára is jelen van, ui. számos gén (pl. chordin, goosecoid, noggin), amelyik pl. gerincesekben szerepet játszik ennek a tengelynek a kialakításában asszimmetrikusan kerül kifejezésre a Nematostella fejlődése közben is.
Azaz a közös ős semmiképpen nem volt már teljesen körkörösen szimmetrikus. Molekulárisan semmiképpen sem és ki tudja, lehet, hogy a csalánozók körkörös szimmetriájú, ugyanúgy csak később jött létre, mint az Tüskésbőrűek (Echinodermata) csoportjába tartozó tengeri sünök körkörös szimmetriája (ezen fajoknál a lárva egyértelműen kétoldali szimmetriájú).
Az ausztrál tüdőshal (Neoceratodus forsteri), mint oly sok élőlény arrafele igazi élő kövület. A másfél méteresre megnövő és akár száz évig elélő hal gyakorlatilag alig-alig változott az elmúlt 100 millió év alatt, és pont annak a kornak a fontos tanúja amikor a gerincesek meghódították a szárazföldet. Ha nem is egy Tiktaalik, de a hozzá legközelebb álló, ma is élő lény - azaz, ha egyszer sikerül a laboratóriumi szaporítását megoldani, fontos titkokat árulhat el arról, hogy miként alakult ki a szárazföldi gerincesek végtagja az evolúció során (a Pharyngulán van egy jó összefoglalás erről).
Mindez azonban a jövő zenéje, most egyelőre égetőbb problémának tűnik, hogy a faj fennmaradjon, ugyanis élőhelye veszélybe került. A Neoceratodus ugyanis mindössze Queensland két folyójában fordul elő, s az egyikre már építettek egy gátat, amásikra pedig terveznek egyet. S hiába ígérik a gátakhoz a hallépcsőt, valószínű, hogy az élőhelyeinek elöntése ill. kiszárítása a gát üzembehelyezése során, közvetlen veszélyt jelenthet a hal fennmaradása számára. Így most nemzetközi kampány indult az élőhely megmentése miatt, egyelőre kérdés, hogy milyen sikerrel.
A kanadai Burgess palából előkerülő állatok mindig is lenyűgözték a paleontológusokat. A közép kambriumi fosszíliákban gazdag lelőhely ugyanis már a kezdetek óta ontotta magából a legelképesztőbb formájú organizmusok maradványait, amelyek osztályozása nem egyszer komoly fejtörést okozott a kutatóknak.
Ezen, néha már-már sci-fi-be illő formagazdagságú fajok közül is talán az egyik legenigmatikusabb az Odontogriphus omalus volt, amelyet proto-gerinchúrosnak (Chordata), tapogatósnak (Lophophorata), soksörtéjűnek (Polychaeta), illetve puhatestűnek (Mollusca) már egyaránt néztek, de hovatartozásáról mindeddig nem alakult ki konszenzus.
A Nature mostani számában megjelenő tanulmány azonban úgy tűnik végre végleg helyre teszi ezt a furcsa kis állatkát, és a helye a Puhatestűek között leszlészen. A döntő nyom egy reszelőnyelv (radula) maradványa volt (hogy miként is néz ez ki egy mai csigánál, azt lásd itt), amely a csigák és közeli rokonaik egyik igen karakterisztikus jellemzője. Azaz a kb. 10 cm hosszú lény, nem más mint egy igencsak lapos meztelencsiga, amely a közép-kambriumi tengerek aljzatát borító kékalga telepeken lakomázott - kicsit hasonlóan az akvárium tisztításra is használt jelenkori rokonaihoz.
Az idegtudományok egyik Szent Grálja kétségtelenül az, hogy mozgássérült embereket újból cselekvőképessé tegyen. Erre elvileg két lehetőség nyílik: az egyik, hogy az idegrendszert ráveszik a sérült idegsejteket pótlására (egyáltalán nem egyszerű, hiszen egy-egy neuron normális körülmények között iszonytató mennyiségű kapcsolatot létesít, amit le kellene "másolni" - ráadásul ha egy teljes végtag hiányzik, akkor ez nem járható út), a másik pedig, hogy ún. neuroprotézisek segítségével az agy robot testrészeket (vagy más gépeket) irányít.
Amikor bő négy éve a Brown University egy csoportja megtanított néhány majmot, hogy gondolataival irányítson egy kurzort a képernyőn, nyilvánvalóvá vált, hogy utóbbi lehetőség hívei "lépéselőnybe" kerültek (azért ez egy nemes vetélkedés ám), s most ugyanaz a kutatócsoport valóban létre is hozta az első működőképes neuroprotézis(eke)t.
A Nature-ben megjelent tanulmány szerzői egy három éve balestet szenvedett páciens agyába építették be a protézist, és hosszú hónapokon keresztül követték a beteg felépülését, illetve, hogy miként is tanulja meg az agya irányítani a szokatlan szerkezetet. Az első fontos felfedezésük az volt, hogy a mozgást irányító kérgi terület agysejtjei nem halltak el, annak ellenére, hogy immár több éve nem működhettek rendeltetésszerűen (sőt, a tanulmányban megemlítik, hogy most is tartanak egy 1999-ben megsérült pácienssel a vizsgálatok és egyelőre ígéretesen festenek). Ezt követte a több hónapig tartó kísérletsorozat, amely során a beteg elsajátította előbb azt, hogy miként mozgasson egy egyszerű kurzort a képernyún (lásd itt), majd egyre bonyolultabb feladatok (pl. itt) után, hogy miként vezérelhet gondolataival egy robot kart (lásd emitten). (Persze nem kell azt gondolni, hogy a kar mozgása életszerű, de már az is elképesztő igazából, hogy azt csinálja, amit a beteg akar!)
Darwin pintyei mindmáig a természetes szelekció kinézet (fenotípus) formáló erejének talán legjobb szemléltetői maradtak. Ma már gimis anyag, hogy a Galapagos szigeteken fellelhető magok mérete miként formálta a pinty (Geospiza) fajok csőrének méretét és alakját, s mint az már egyszer terítékre került ma már ennek a változásnak a fejlődéstani alapjait is értjük.
Amikor ez utóbbit boncolgattam, tertékre került Peter és Rosemary Grant munkája is, amely révén pontos képet kaphattunk arról, hogy az 1977-es szárazság alatt miként nőtt meg az egyik szigeten (Daphne Major) élő Geospiza fortis populáció csőrmérete, mert az addig bőségben levő apró magok helyett kénytelenek voltak a nagyobb, de nehezebben feltörhető, viszont még mindig rendelkezésre álló Tribulus magokat (D) fogyasztani, ha csak nem akarták, hogy felkopjon a csőrük.
Most ugyanazon a helyszínen, ugyancsak a G. fortis-on, a Grant házaspár egy másik érdekes jelenséget figyelt meg. Míg az 1977-es szárazság folyamán a Daphne szigeten jóformán csak a G. fortis fészkelt, így a bekövetkező csőrváltozást egyértelműen a szárazság kényszerítő számálájára lehetett írni, addig 2004-re (amikor ismét egy kirívóan száraz év következett) lényegesen megváltozott a helyzet. Ugyanis ekkorra egy nagyobb méretű pintyfaj a G. magnirostris is megtelepedett a szigeten. Márpedig ez azt jelentette, hogy a G. fortis populációknak - amelyek korábban egyedül annak függvényében változtatták a csőrméretüket, hogy milyen méretű magok akadtak a szigeten -, hirtelen vetélytársa akadt. A G. magnirostris (B) megjelenésének időpontjában épp a nagyobb csőrméret volt divatban G. fortriséknál (A), de nem sokáig.
Ugyanis a 2004-es szárazság során termő Tribulus magok nem lehettek elégségesek mindkét faj jelen levő tagjainak. Rengetegen éhen vesztek, s a Tribulus magokért folytatott éles versenyben a G. magnirostris egyedek fizikai erejük révén elkergették a táplálékforrástól a G. fortis fajba tartozó pintyeket. Azaz utóbbiak számára az egyetlen táplálékforrás mégiscsak a kisméretű magok maradtak, bármilyen szűkösen is lehetett őket fellelni, s ennek megfelelően a csőr mérete pár év alatt drámaian lecsökkent (A vs. C) - bár alakja lényegesen nem változott.
Ezt a jelenséget, amikor egy területen átfedő igényű fajok versengenek a forrásokért és ennek következtében az egyik faj populációinak valamely karaktere megváltozik, ún. jelleg kiszorításnak (character displacement) nevezzük.
Grant, PR, Grant, BR (2006) Evolution of Character Displacement in Darwin's Finches. Science 313: 224-226.
Szurikátának lenni nem mindig könnyű, hiszen Afrika déli csücskének száraz klímájában nem triviális, hogy miképpen lehet élelmet lelni. Ennek megfelelően a szurikáták egyáltalán nem finnyásak és jóformán mindent arcba tolnak, ami útjukba kerül és mozog: magyarán opportunista generalisták.
Csakhogy az útjukba kerülő élőlények életének sem végső célja egy szurikáta (vagy, ami azt illeti bárki más) ebédjévé válni, ezért sokan szofisztikált módszereket fejlesztettek ki a ragadozóik elijesztésére: csípnek, rúgnak, harapnak. Éppen ezért egyáltalán nem egyszerű elkapni őket, egy fiatal szurikáta számára némi tanulást igényel, miként lehet egy skorpiót kivégezni anélkül, hogy belécsípne.
A szurikáták akár negyven fős csoportokban élnek, amelyeket egy alfa hím és nőstény, illetve segítők alkotnak (előbbiek szolgáltatják a csoport utódainak 80%-át). A segítőknek fontos szerepe van a szurikáta-ovi működtetésében, pontosabban abban, hogy megtanítsák a fiatalokat, miként kezeljék leendő prédáikat. Ezért aztán kezdetben halott, vagy valami módon megcsonkított préda állatokat tesznek az egészen fiatal állatok elé (a különösen veszélyes skorpiókat fullánkjutól fosztják meg), majd ahogy azok fokozatosan öregszenek egyre több valóban élő préda is a menzára kerül - ezt a tanítási formát nevezzük "lehetőség oktatásnak" ("opportunity teaching"). (A fiatalok korát egyébként kiáltásuknak hangszínéből állapítják meg.)
Ennek aztán az az eredménye, hogy az állatok fokozatosan megtanulják miként is kell kezelni a veszélyes táplálékaikat, és szöges ellentétben azokkal a társaikkal akiknek kontrollként állandóan csak halott táplálékot juttattak, amikor eljön az ideje szinte egyáltalán nem lesznek kitéve annak a veszélynek, hogy vadászat közben egy-egy mérges vacsorafogás csípése okán belőlük lesz az áldozat.
Fotóínyenceknek: BP Kongsberg Underwater Image Competition 2006.
