Hosszú ideje igen vitatott kérdés, hogy a dinoszauruszok a ma is élő hüllőkhöz hasonlóan hidegvérűek voltak (azaz a környezet melegét használták fel testük felmelegítéséhez), vagy a madarakhoz és emlősökhöz hasonlóan melegvérúek, azaz aktívan szabályozták testhőmérsékletüket. Egy új tanulmány szerint a kérdés ebben a formában (azaz hideg- vs. melegvérű) értelmetlen: egyszerűen a dinók méretétől függött a testhőmérsékletük.

A dinoszaurusz csontokban levő növekedési "gyűrűket" tanulmányozva következtettek a kutatók az egyes fajok növekedési sebességére, abból pedig testhőmérékletükre. Az eredmények azt mutatják, hogy minnél nagyobb a szóban forgó egyed, annál magasabb a teshőmérséklete, ui. a mozgás során keletkező hő egyre kevésbé tudott elszökni az állat testéből (a nagyobb testtömeghez relatív kissebb párologtató testfelület jár - pl. ezért nagyobbak a hidegebb területeken élő pingvinek). Ez azt jelenti, hogy míg a kistestű dinoszauruszok gyakorlatilag 25°C-s testhőmérséklettel rendelkeztek (ami sacc-per-kb megegyezett a környezet hőmérsékletével), addig az Apatosaurus szerű 25 tonnás monstrumok testhőmérséklete 40°C felett volt (egy T.rex, a maga szerény 2,8 tonnájával olyan 32°C-ig jutott). Persze ez egyben azzal is jár, hogy az ilyen gigászok testhőmérséklete masszívan változott az éltük során is (hiszen a tojásból azért mégsem 25 tonnásan bújtak ki...), egy kifejlett példány esetében akár 20°C-al is nagyobb lehetett mint az újszülötteknél.

Sőt, ha a model igaznak bizonyul, akkor arra is magyarázatot adhat, miért nem nőttek egy idő után tovább a dinoszauruszok: egyszerűen annyira felhevültek volna, hogy azt szervezetük már képtelen lett volna tolerálni.

A rovarok körében általában a két pár szárny dívik (gondoljunk csak a szitakötőkre vagy a bogarakra), amelyek a második ill. harmadik tor szelvényről erednek. Akad azonban egy rend, amely csak egyetlen pár hártyás szárnnyal rendelkezik, ez a Kétszárnyúak rendje, a Diptera. Ezekben a rovarokban a második pár szárny egy különleges egyensúlyozó szervvé, ún. billérré alakult - mégpedig, mint azt mindenki, aki valaha kergetett legyet vagy szúnyogot tudja, elég sikeresen...

Már hosszú ideje tudott, hogy a változás mögött egy homebox gén áll, az Ultrabithorax (Ubx), ui. mai napig a hometikus mutációk prototípusa az ebben a génben bekövetkezett bithorax mutáció, amelynek eredményeként a muslica billérjei helyett is szárnyak fejlődnek. Normális esetben ennek a homeobox génnek a terméke jelen van a billért hordozó harmadik tor szelvényben, és hiányzik a szárnyat hordozó másodikból, de hogy az Ubx azonban pontosan hogyan is fejti ki a hatását, az mindmáig homályban maradt.

A kép a Patel labor honlapjáról származik, bal oldalon egy vad típusú (azaz normális) Drosophila látható, kinagyított szárnytővel és billérrel, míg jobb oldalon egy Ubx mutáns van.

Ha már a zindex szóbahozott mint releváns hírforrást, akkor álljon itt az általuk is ismertetett cikkhez valóban kapcsolódó post (ui. amire ők hivatkoznak, az egyáltalán nem erről szól, bár kétségtelen, hogy szerepelnek benne az "őssejt" és "spermium" szavak... azóta kivették a hibás hivatkozást)

Annyiban valóban foglalkoztam már a témával, hogy pár napja egy másik kísérletről tettem említést, ahol mind spermiumokat, mind petesejteket próbáltak őssejtekből laboratóriumi körülmények között tenyészteni, s mint említettem egy komoly gond, hogy bár a létrejövő sejtek morfológiailag hasonlítanak az ivarsejtekre, igencsak kérdéses, hogy valóban funkcionálisak-e.

Most német és brit kutatóknak a hímivarsejtek esetében sikerült tovább menniük egy lépéssel és funkcionális spermiumokat létrehozniuk. Az eljárás során retinol-savban (RA) növesztettek olyan embrionális őssejteket, amelyekbe bejuttatak egy, a stra8 gén promóteréhez kötött fluoreszcens fehérjét (EGFP) kódoló génszakaszt. (A stra8 gén jellemzően csak a hímivarsejt-vonalban fejeződik ki, így a promóteréhez kötött EGFP is csak azokban a sejtekben kerül átírásra, amelyek ezirányba kezdtek differenciálódni - értsd az ilyen sejtek megfelelő megvilágítás esetén a GFP miatt zölden fluoreszkálnak.) A GFP pozitív sejteket elkülönítették, és a biztonság miatt egy másik hímivarsejt specifikus gén, a prm1 promóterével össekapcsolt piros fluoreszcens fehérje (DsRed) DNS-ét is beléjük juttatták (bízva abban, hogy azok a sejtek, amelyek mind a zöld, mind a piros fluoreszcens fehérjét expresszálják valóban hímivarsejtek lesznek). Az egyaránt piros-zöld sejteket (a kék színű DAPI a sejtmagok vizualizálására használt) közelebről megnézve, azok valóban expresszálták a spermatogenezishez kapcsolódó géneket, vagyis minden arra mutatott, hogy ezek funkcionális ős-hímivarsejtek.

Már csak az volt hátra, hogy kiderüljön mennyire működőképesek a belőlük létrejövő spermiumok. Ezért előzőleg hímivarsejtjeiktől megfosztott hímek heréibe ültették a sejteket (erre azért volt szükség, mert a here olyan környezetet kínál, amely ideális a hímivarsejtéréshez, s jelenleg nem ismerünk minden faktort, hogy ezt egy lombikban is meg tudjuk ismételni). Néhány hónap múlva a "mostoha" apák heréiben spermium-szerű, DsRed pozitív (vagyis a beültetett sejtekből származó) sejteket leltek. Azonban ezek nem voltak tökéletes hímivarsejtek: mozgékonyáguk egyáltalán meg sem közelítette a normális spermiumokét, s ha mesterséges megtermékenyítésre használták őket, bár születtek kisegerek (ez egyébként nagy fegyvertény, eddig senki sem jutott eddig), azok vagy abnormálisan nagyok vagy abnormálisan kicsik voltak. Ezek pont olyan problémák, amelyek általában klónozás során jelentkeznek és arra az okra vezethetők vissza, hogy ma még csak a felszínét kapargatjuk az epigenetikai változások megértésének.

Az epigenetikai változások (pl. a DNS metilációja) nem okoznak változást a DNS szekvenciájában, de képesek "kijelölni" DNS szakaszokat és befolyásolni később átírásukat ill. átnemírásukat. Az említett "apátlan" kisegerekben (hiszen a kiindulási őssejtek akár nőstényekből is származhattak) is számos DNS-szakasz metilációja volt abnormális, s ez okozhatta a fejlődési rendellenességeiket (egyébként egyikük sem élt többet 5 hónapnál).

Szóval summa-summarum, bár a Szexmisszió árnya kétségtelenül fenyegetőbben tornyosul fölénk, férfitársaim, a veszély még egyelőre nem testközeli ;-).

Bár élő dodót mintegy 300 éve senki sem látott, mégis ez a nagyra nőtt (és alapvetően ronda) galamb a természetvédelem ikonikus alakjává vált - talán nem kis részben azért, mert Gerald Durrell is őt választotta állatkertje emblémájául.

Sajnos a magunkról mondható rossz sztereotípiákat erősítve, az egykor Mauritiuson élő madár az emberek feltünését követően nagy ütemben eltűnt az élő fajok sorából, így néhány csontmaradványtól és korabeli rajztól eltekintve semmilyen emlékünk nincs róla. Azaz nem volt egészen a közelmúltig, amikor is a holland Nemzeti Természettudományi Múzeum expedíciója egy olyan helyre bukkant Mauritiuson, ahonnan nagy mennyiségű dodó (és nemcsak) maradvány került elő. Bővebben Carl Zimmer ír a NYTimesban a dodó temetőről, de erősen valószínűsíthető, hogy hallunk még a dologról majd valamilyen tudományos újságban is.

Ha már amúgy is a pigmentáció evolúciójáról ejtettem szót, akkor nem maradhat ki egy másik aktuális cikk sem.

Egy kis taxonómiai ugrásra azért szükség van: ezúttal emlősök helyett a jól bejáratott muslicákról lesz szó. A számos Drosophila faj közül jópárra, így a laboratóriumban használt D. melanogaster-re is jellemző a szexuális dimorfizmus, azaz a hímek és a nőstények nem ugyanúgy néznek ki. Ennek egyik leglátványosabb megjelenése a potroh mintázatában fedezhető fel: míg a hímek esetében az utolsó két szelvény teljesen fekete, addig a nőstényeknél ez a két szelvény sem különbözik mintázatában a többi potroh szelvénytől.

A sötét színű pigment termeléséért alapvetően a yellow génről átíródó fehérje felel (a név senkit ne tévesszen meg, Drosophilában aszerint nevezik el a géneket, hogy mi lesz a muslica fenotípusa, ha a gén mutálódik), s mint az a jobboldali ábrán látható (F, ill. G), ez a fehérje épp ott van jelen a lárvákban, ahol később a fekte pigment termelés megindul. Azaz nőstényekben, csak egy vékony csíkban a szegmensek végén, míg hímekben az utolsó két szegmenset teljesen betölti.

A jelek szerint a történelem valóban ismétli önmagát, különösen ha a szőrszín megváltozásáról van szó.

Az emlősök között egy Arizonában élő egérfaj (Chaetodipus intermedius) a klasszikus példa arra, hogy a szőrzetszín miként alkalmazkodik a környezethez. A sziklák között élő egér természetes színe a barnás-szürke, de azok az egérpopulációk, amelyek a környéken több helyen előforduló, sötétszínű, megkövesedett láva-folyamok környékén élnek a fekete szőrzet szín dominál. Ennek adaptív hasznát könnyű belátni, hiszen a ragadozók könnyebben kiszúrnak egy barna egeret a fekete környezetben, mint egy ugyancsak feketét.

A bundaszín változás különböző fekete-populációk esetében általában különböző génre vezethető vissza, azonban az egyik esetben a melanocortin-1-receptor (mc1r) génben következett be a változás. Normális esetben ennek a receptornak csak olyan területeken aktivizálódik, ahol pl. később egy sötét színű folt alakul ki az állat szőrzetében, ezeken a helyeken serkentve egy sötét színű pigment, az eumelanin termelését. A fent említett populációban azonban egy olyan mutáció következett be a génben, amely miatt a receptor folyamatosan aktív lett, így aztán az egeret (többé-kevésbé) egyenletes fekete színű bunda borítja.

Úgy tűnik, hogy ez egy olyan hét, amikor az ugráló genetikai elemekre kell állandóan visszautaljak. A szóbanforgó transzpozonok egyik nagy osztálya a retropozonoké, olyan ugráló géneké, akik nem igazán ugrálnak, hanem pontosabban vadul másolják önmagukat és "utódaik" integrálódnak a genom újabb és újabb helyeibe. Ennek a molekuláris duhajkodásnak gyakran lesz csúnya vége: ha a retropozon olyan mutációt okoz, ami a gazda szervezet számára evolúciós hátrányt okozhat, akkor hamar vége az, értehtő okokból a vad ugrálásnak is véget vethet. (Ilyen pl. a kutyáknál narkolepsziát okozó retropozon esete.)

Egy kérdés azonban mindeddig nem volt egész pontosan megválaszolva: honnan erednek a retropozonok? Mivel molekuláris felépítésük kísértetiesen emlékeztet a retrovírusokéra, kézzel fekvőnek tűnt belőlük származtatni, de egészen eddig senkinek nem sikerült megfigyelnie, amint az egyedeket keresztbefertőzni képes retrovírusból, a genetikai anyagba örökíthető módon rögzült retropozon válik. Most azonban mindez változni látszik, ugyanis a koalákra jellemző koala retrovírust (KoRV) pont ebben az állapotban sikerült elkapni. A vírus teljesen funkcionális - azaz fertőzni képes-, ugyanakkor sok koala populáció genomjában már rögzült, és mendeli szabályok szerint adódik tovább. Maga a rögzülés egészen a közelmúltra vezethető vissza, ui. Ausztrália déli részein még nem mindennapos KoRV jelenléte (a világosszürke terület a koalák elterjedését mutatja, a szürke részei a kördiagrammoknak pedig a KoRV-t hordozó egyedek arányát), sőt léteznek olyan szigetek, ahol egyáltalán nincs jelen. Mivel az itteni koalákat 1900 körül telepítették ide, a vírus valamikor az elmúlt száz évben kellett megjelenjen, ill. kezdjen elterjedni. S mint minden aktív retrovírusnak, neki is megvannak a hátrányai: hordozó egyedek gyakran lesznek leukémiások (vagy más tumoros megbetegedés, ún neoplázia tüneteit mutatják. Azonban a vírus terjedése jelen esetben valószínűleg gyorsabb mint a szelekció, ráadásul nem minden hordozó egyed betegedik meg, azaz várhatóan a közeljövőben néhány izolált populációtól eltekintve, Ausztrália koalái mind boldog vagy kevésbé boldog hordozói lesznek a KoRV-nek.

A következő kérdés persze az lesz, hogy honna ered a KoRV, s a válasz szintén érdekesnek ígérkezik, ui. a legközelebbi szekvencia rokona a gibbon leukémia (retro)vírus. Vagyis könnyen elképzelhető, hogy egy olyan retrovírusról van szó, amely fajhatárokat átlépve bővítette saját terjedési lehetőségeit (akárcsak, sajnos, a HIV).

A klímaváltozás ezeregy apró jele közül egy a vándormadarkhoz kötődik. A szóbanforgó szárnyasok pont a hideg időjárás elől menekülnek melegebb égtájakra és amint az idő lehetővé teszi, hűségesen visszatérnek, hogy egy újabb generációt neveljenek fel. Azonban a felmelegedés azt is jelenti, hogy elvileg elég később elindulni és hamarabb visszajönni, ahhoz, hogy megfelelő körülményeket találjanak - s most a megfigyelések visszaigazolták az elméletet.

Egy népes európai kutatócsoport skandináv vándormadarakat figyelve meg azt találta, hogy jól kimutathatóan egyre hamarabb kelnek vándorútra Afrikából és érnek vissza a fészkelő helyeikre. A vándorlásnak egy erős genetikai komponense is van, így minden jel szerint annak vagyunk tanúi amint a természetes szelekció egyre inkább előnyben részesíti azokat a génkombinációkat, amelyek a korábbi hazaindulást váltják ki hordozójukban (a szóbanforgó madarak egy év leforgása alatt ivarérettek lesznek, ezért van lehetőség arra, hogy viszonylag gyorsan hathasson a szelekció). Hiszen ha a "szülőföldön" már megfelelő az időjárás, akkor megéri elsőnek hazaérni: több élelem biztosítható az utódoknak, akik hamarabb kikelnek, mint később érkező vetélytársaink fiókái, s így nagyobb valószínűséggel nevelhető fel akár egy népesebb fészekalj is. Több utód, pedig egyenlő nagyobb fitnessz, az evolúció szempontjából pedig minden más mellékes. (A dolog logikája nagyon hasonló az Ausztráliában kisebb biblia csapásként terjedő cukornád varany haladási sebességének változásához.)

... a Technorati listája alapján, a Nature ajánlásában. Legelöl néhány személyes kedvencemmel. Tessék könyvjelzőzni :-).

Bár Pegazus minden korban csak a képzelet szülötte volt, elképzelhető, hogy a természet cinkos kikacsintása révén a lovaknak valóban vannak közeli repülő rokonaik.

Néhány hete már írtam arról, hogy a transzpozonok felhasználásának segítségével könnyen nyomozhatunk filogenetikai rokonságok után, hiszen azok a fajok, amelyek egyaránt rendelkeznek egy adott pozícióban, egy adott ugráló génhez kapcsolható szekvenciával valószínű, hogy rokonságban állnak egymással. S minnél több ilyen közös transzpozon-származású szekvenciára lelünk, annál valószínűbb az említett rokonság.

Ha Brazília és esőerdő, akkor mindenki hajlamos az Amazonas körüli területekre gondolni. Pedig létezik az óceán partja mellett is egy, talán még az előbb említettnél is diverzebb és sajnos az ember tevékenysége miatt méginkább veszélyeztetett esőerdő, az Atlanti-esőerdő. Ez a hely különböző fajok egész seregének nyújt menedéket, s amint fogy az erdő úgy veszítjük el ezeket a fajokat is, sokat anélkül, hogy valaha tudomást szerezhettünk volna létezéskrül. Az erről szóló hírek sajnos egyre gyakoribbak a médiában, de lehet, hogy az eddigi legpesszimistább becslések is alulbecsülték, hogy hány faj forog veszélyben a szóbanforgó területen.

Ez pedig azért lehetséges, mert egyfajta multicelluláris sovinizmustól hajtva ;-), a fajok pusztulásakor kis szőrös állatok, színes madarak és lepkék, virágzó orchideák jelennek meg lelki szemeink előtt, és nem gondolunk arra a láthatatlan sokaságra, akik a leveleken élik mikroszkópikus mindennapjaikat. Márpedig egy új tanulmány szerint az Atlanti-esőerdő különböző fái egyenként 95-671 baktérium fajnak adhatnak otthont, és ha helyesek a becslések ez azt jelenti, hogy csak a szóbanforgó területen 2-13 millió (!!!), még eddig ismeretlen baktérium faj élhet. És ezek helybeli jelentőségéről, illetve potenciális felhasználásukról sejtelmünk sincs, hiszen semmit nem tudunk róluk, max annyit, hogy - hacsak Brazília nem létesít egyre több nemzeti parkot ezen térségben - sajnos nagy az esélye, hogy soha nem is fogjuk megismerni őket.

M. R. Lambais, D. E. Crowley, J. C. Cury, R. C. Büll, and R. R. Rodrigues (2006) Bacterial Diversity in Tree Canopies of the Atlantic Forest. Science 312: 1917.

Tájékozósádunk elsősorban vizuális jeleken alapul, ezek alapján építjük ki belső, kognitív térképeinket. Pl. tudjuk, hogy a könyvesbolt egy jellegzetes kereszteződéstől jobbra van, a cukrászda pedig balra. Éppen ezért mindig elveszettnek érezzük magunkat, ha egy olyan közegbe érkezünk, ahol belátható távolságon belül nincsenek könnyen megjegyezhető formák, vizuális kapaszkodók, amelyek segítségével hollétünkről tájékozódhatnánk. Lehet a szóban forgó hely egy sivatag, vagy az óceán közepe. Ilyen körülmények között értlmet nyernek az egyébként obskurusnak tűnő napi járóföld, ill. uszonycsapás fogalmak, hiszen adott esetben valami módon mégis szükséges megjelölni, hogy hova szeretnénk lejutni.

Mint az végre bizonyítékot nyert (bár eddig is sejtették), nagyon hasonlóan működik ez a sivatagi hangyáknál is, a különböző Cataglyphis fajoknál. A hangyák ugyanis a jelek szerint a távolságot úgy jegyzik meg, hogy "számolják" lépéseiket. Ha pl. egy hangya megtanulja, hogy milyen távol van az élelemforrás a bolytól, gondolkodás nélkül képes elszaladni egy újabb adag táplálékért - már ha közben ki nem tolnak vele és meg nem rövidítik, ill. hoszabbítják a lábát. Előbbi esetben az egyik íz közepétől amputálták a hangya végtagjait ("stumps"), így csak kisebbeket tudott lépni, míg utóbbi esetben disznó szőrök hozzáragasztásával meghoszabbították őket ("stilts"), ezáltal hosszabbakat léphettek. A beavatkozásokat követően a kísérleti alanyok hamarabb megálltak, illetve továbbfutottak mint arra szükség lett volna (A), s csak miután újból "megszámolták", milyen távol is van a menza a lakástól, voltak képesek azt szinte reflexszerűen megközelíteni (B).

Wittlinger, M, Wehner, R, Wolf, H (2006) The Ant Odometer: Stepping on Stilts and Stumps. Science 312: 1965 - 1967.