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.

Fink, S, Excoffier, L, Heckel, G (2006) Mammalian monogamy is not controlled by a single gene. PNAS 103: 10956-10960.

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.

Egy Nematostella hosszanti-(A) és keresztmetszete (B); a fontosabb asszimetrikusan kifejeződő gének vannak bejelölve.

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).

Matus, DQ, Pang, K, Marlow, H, Dunn, CW, Thomsen, GH, Martindale, MQ (2006) Molecular evidence for deep evolutionary roots of bilaterality in animal development. PNAS doi:10.1073/pnas.0601257103

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.

Caron J-B, Scheltema A, Schander C, Rudkin D (2006) A soft-bodied mollusc with radula from the Middle Cambrian Burgess Shale. Nature 442: 159-163.

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!) 

Hochberg LR, Serruya MD, Friehs GM, Mukand JA, Saleh M, Caplan AH, Branner A, Chen D, Penn RD, Donoghue JP. (2006) Neuronal ensemble control of prosthetic devices by a human with tetraplegia. Nature 442: 164-171.

A kreacionizmus-evolúció vitát követők számára talán hangsúlyoznom sem kell, hogy a kreaconista tábor egyik visszatérő érve, hogy az evolúció elfogadása immoralitást okoz és csak a teremtést szó szerinti elfogadók lehetnek igazán morálisak. Nos, ezt a naccerű képet minimum árnyalja egy picit, hogy az amerikai kreacionisták egyik kiemelkedő figuráját, Kent Hovind-ot (a.k.a. Dr. Dino) ma letartóztatták adócsalás miatt, ami mellé az adóhatóság nyomozóinak megfenyegetése, munkájuk megnehezítése ill. ellenük való hamis vádaskodás társul. (A tényszerűség kedvéért meg kell említenem, hogy a komolyabb kreacionisták (hmmm… ez vajon nem egy oximoron…?) már eddig is cikinek tartották Dr.Dino-t, de azért a szóbanforgó úriember koránt sincs egyedül nézeteivel.)

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. 

Thornton, A, McAuliffe, K (2006) Teaching in Wild Meerkats. Science 313: 227-229.

Fotóínyenceknek: BP Kongsberg Underwater Image Competition 2006.

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.

Gillooly, JF, Allen, AP, Charnov, EL (2006) Dinosaur Fossils Predict Body Temperatures. PLoS Biology 4(8): e248.