Ez a neve annak az ősi pingvinfajnak amely a napokban megjelent cikk tanúsága szerint úgy 62 millió évvel ezelőtt Új Zéland partjait taposta. És amitől igazán érdekes, az hogy ez egy valódi “átmeneti fosszília”, csendes tanúja annak a változásnak, amely során egy szárnyait repülésre használó ősből kialakultak a mellső végtagjaikat már csak úszásra használó pingvinek. Azért írhatom ezt, mert a jól megőrzött csontváz(ak)on jól látszik, hogy a szárny szerkezete lehetővé tette, hogy az “könyökben” hajlítható legyen, hasonlóan a madarak többségéhez, de ellentétben a ma is élő pingvinekkel, amelyek erre képtelenek. Ettől eltekintve, mint a mellékelt ábra is mutatja, a Waimanu kétségtelenül egy két lábon járó és úszásra specializálódott madár, amelyett a csonttani vizsgálatok meggyőzően sorolnak egy kalapba mai “frakkos” társaikkal. (A téma iránt bővebben érdeklődők zámára itt egy októberi NYTimes cikk Carl Zimmer-től a pingvinek kialakulásáról.)
Egy ősi pingvin már önmagában is érdekes, de a szerzők tovább mennek és a csontvázakat felhasználva a mitokondriális óra finomhangolására, ma élő madár fajok mitokondriális genomjainak összehasonlításával viszonylag pontosan meg tudták határozni (hasonló elven, mint pl. a mamut-rokonság vizsgálata esetén), hogy mikor is kezdődött a modern madarak radiációja, azaz a sokfajta modern madárfaj kialakulása. Az eredmény ezt a felső Kréta idejére teszi, ami azért is érdekes, mert ezek szerint pár millió évig a modern madarak (Neornithines) ősei, illetve az ezek testvércsoportját alkotó archaikus madárfajok közösen népesítették be az eget a pteroszauruszokkal (repülő hüllőkkel). Kemény verseny lehetett a levegőbeli nichek megszerzéséért, és akár ez a verseny is okozhatta a pteroszauruszok illetve archaikus madarak hanyatlását/kihalását. Ugyanis a modern madarak csontozata gyorsabban nőtt, mint az említett két csoportba tartozó, hasonló méretű társaiké, ez pedig evolúciós előnyt biztosíthatott: a fiokák hamarabb nőttek fel és lettek önellátóak. Ez a verseny lehet a magyarázata annak, hogy a felső Kréta idején fokozatosan eltűnnek a kis és közepes (azaz a madarakkal kb. egyforma méretű) pteroszauruszok, és csak óriási 11 méteres szárnyfesztávolsággal rendelkező társaik maradnak meg. (Őket később a Kréta és Harmadkor határán bekövetkező lehűlés búcsúztatta el, amelyet a Yucatán félszigetbe csapódó meteor okozott.)

---

Slack KE, Jones CM, Ando T, Harrison GL, Fordyce RE, Arnason U, Penny D (2006) Early Penguin Fossils, plus Mitochondrial Genomes, Calibrate Avian Evolution. Mol Biol Evo, preprint in advance of publication.

És akkor BioLego után egy kis DNS-origami.
Az elmúlt évtizedek eredményei alapján már sokat tudunk a DNS göndörödéséről, bodorodásáról s egyéb fizikai tulajdonságairól, és az új technológiáknak köszönhetően már koránt sem ördöngösség hosszabb-rövidebb, tetszőleges szekvenciájú DNS szálakat szintetizálni. A CalTechen dolgozó Paul Rothemund ezeket felhasználva jópofa két dimenziós ábrákat hozott létre DNS-ből.
Kiindulásként az M13 bakteriofág (bakteriális vírus) jól ismert egyszálú DNS-ét használta, amit a tervezés időszakában előbb tetszés szerinti alakzatokba hajtogatott össze. Ezt követően, megtervezte a rövid komplementer szakaszokat, mégpedig úgy, hogy azok gyakran az M13 szekvenciából hajtogatott szerkezet szomszédos íveihez csatlakozni képes szekvenciából álltak, így extra stabilitást biztosítva a szerkezetnek. Mint a mellékelt ábra is jól mutatja a létrehozható formáknak szinte csak a képzelet (meg a DNS hossza) szab határt.

És ami az extra hab a tortán: a fenti technikát különböző DNS-jelölési eljárásokkal lehet társítani. Így egyrészt tetszőleges formákba “beleírhatunk” (a nem megjelölt bázipárok digitális “0”-ként, míg a jelöltek digitális “1”-ként használhatók), de a DNS bázisokat speciális “kapcsokkal” is fel lehet szerelni, amelyek az említett 2D-s struktúrák szabályos kapcsolódását teszik lehetővé (lásd az alábbi képen a háromszögeket). És innen kezdve a határ tényleg a csillagos ég: tetszőleges 3D-s szerkezetek is könnyen elérhetők.
Hát igen, ez végre valóban emlékeztet arra, amit “nanotechnológia” néven hirdetnek már évek óta…

---

Rothemund, PWK (2006) Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns. Nature 440, 297–302.

A Nature hírblogjában szúrtam ki: a University of Illinois egy biofizikus csoportja sikeresen szimulált egy teljes dohánymozaik vírust. Hogy nem hangzik elég izgalmasan? Mondon egy teljes dohánymozaik vírust, tokkal-vonóval, mind a 1 millió+ atomjával, illetve a benne levő vízatomokkal. Az összes kölcsönhatás, femtoszekundumos felbontásban. Kemény, nagyon kemény, még akkor is, ha egy szemvillanásnyit (20.000 femtoszekundum) fut csak a szimuláció…

Ma újabb információval lettem gazdagabb. Lehet, hogy már régebben is ott volt, csak nem tűnt fel, de most kiszúrtam, hogy Tasi az ÉRTEM honlapján az alábbi módon (is) reklámozza a legújabb, nekem címzett levelét:

Szóval én egy sötét sikátorokban bujkáló ellenforradevolucionista vagyok, akik ártatlan ID-seket ijesztget. Ehhez képest minden létező emlékem szerint, a vita úgy indult, hogy úgy egy éve kaptam egy levelet Tasitól…
Mondjuk, bárcsak ez lenne a legnagyobb tévedése… ;-)))

És ha már kritika, akkor meg kell jegyezzem, hogy az utóbbi napok frissítései ellenére még mindig nem sikerült helyet szorítani a doveri bukta hírének az ÉRTEM honlapon. Bár az elmúlt hetek magabiztos hiperaktivitását nézve (záptojás kampány, OM-nek írt levél), lehet, hogy még nem jutott el hozzájuk a hír, hogy dédelgetett érvrendszerük első megmérettetésén igen csúnyán elvérzett… ;-))

Akit érdekelt a Darázs bölcső post, az a (kvázi) utóiratnak is örülhet: most már a darazsak születésének pillanatáról készült videó is ott figyel a Loomon.

És ha már potyázás. Az effajta opportunista, csak saját érdeket figyelembe vevő életmód “címerállata” a mi égövünkön a kakukk. Azonban ez a típusú “mással keltetem ki a tojásomat” taktika nemcsak a már említett madárra jellemző, hanem számos más kontinensen élőre is, pl. az afrikai indigómadár fajokra. Utóbbiak a különböző tűzpintyek fészkeire “járnak rá”, de általában egy indigómadár faj, egy adott tűzpinty faj fészkére “specializálódik”, és a felnövekvő fiókák mostoha szüleik énekének számos elemét beleépítik saját dalaikba. Most azonban Afrikában dolgozó madarászok arra lettek figyelmesek, hogy a kék indigómadár két, különböző fajhoz tartozó pinty fészkét kezdte parazitálni: az afrikai tűzpintyét és a fekete-hasú tűzpintyét. Ennek aztán az lett a következménye, hogy a különböző fajok fészkében felnövő indigómadár fiókák eltérő dallamokat építenek be saját repertoárjukba, és ami még érdekesebb, de nem váratlan, hogy a tűzpinty fészekben felnőtt nőstények elsősorban a hasonló körülmények között felnevelt indigómadár hímek énekét találták vonzónak, ill. a vice-versa (a fekete hasú pintyek által felnevelt indigómadár nőstények az ugyancsak fekete-hasú pintyek által pátyolgatott hímek énekétől gyengültek el). Vagyis, summa summarum, a jelek szerint a dalpreferenciák miatt, a kék indigómadár azonos területen élő populációja lassan két részre szakad, amelyek nem szaporodnak egymás között, így ún. reproduktív izoláció keletkezik. Ez pedig a fajkeletkezés első lépése. Ha megfelelő hosszú iőn keresztül fennáll az izoláció, akkor a két társaságban fokozatosan megjelenő genetikai változások ahhoz fognak vezetni, hogy eljön a pillanat amikor már akkor sem lennének képesek közös utódot létrehozni különböző hátterű szülők, ha akarnának.
Ami külön érdekessé teszi ezt a folyamatot, hogy jelen esetben a két csoport ugyanazon a területen él, azaz szimpatrikus speciáció figyelhető meg. Ez pedig, bár anno Darwin maga is számolt vele, sokáig az evolúciós elmélet mostohagyerekének számított, mert a 20. század során a biológusok elsősorban az ún. allopatrikus speciációt részesítették előnyben, amikor valamilyen földrajzi izoláció (folyó, hegy, stb. általi elválasztódás) okozza az eredetileg azonos genetikai hátterű populáció szétválását és fokozatosan új fajjá alakulását. Bár, mint említettem a szimpatrikus speciáció ötlete nem új keletű, és eddig is voltak olyan esetek amikor bizonyítottnak tűnt, hogy végbement (pl. számos bölcsőszájú halfaj kialakulásakor), az indigómadár esete bizonyára szintén hozzájárul majd ahhoz, hogy ismét bekerüljön a “mainstream” gondolkodásmódba.

---

Pennisi, E. (2006) EVOLUTIONARY BIOLOGY: Speciation Standing in Place Science 311: 1372 – 1374.

Szűk egy éve kissebb szenzációt keltett egy laoszi piacon talált rágcsáló teteme, amely egy addig ismeretlen fajnak bizonyult. A Laonastes emigmamus névre keresztelt mókus nagyságú lényről az eheti Science közöl egy részletes elemzést és mint kiderül puszta létén kívül még hordozott meglepetéseket. A csonttani vizsgálatok szerint ugyanis a Laonastes egy szintén tavaly felfedezett, de 11 millió éve kihaltnak vélt emlőscsoport, a Diatomyidae utolsó élő képviselője. A csoport érdekessége, hogy bár képviselői Ázsiában éln(t)ek, mind a csonttani, mind a molekuláris vizsgálatok szerint az elsősorban Afrikára és Amerikára jellemző sülszerűek alrendjének (Hystricognathi) közeli és ősi testvércsoportja. Ez pedig azt sugallja, hogy utóbbi csoport szintén valahol Dél-Kelet Ázsiában jelent meg először és onnan terjedt el a későbbiekben.
(Nem bírom azért megállni, hogy ne kötekedjek egy kicsit: a szerzők már a cikk címében is a kicsit szenzációhajhász “Lázár-effektus” kifejezést használják annak leírására, hogy egy korábban kihaltnak vélt csoport élő tagját fedezték fel. Az ilyesmi elmegy a populáris médiában, de minek egy szakcikkbe, melynek értékét úgyis a közölt adatok minősége határozza meg….?)

---

Dawson, MR, Marivaux, L, Li, C, Beard, KC, and Métais, G (2006) Laonastes and the “Lazarus Effect” in Recent Mammals. Science 311: 1456 – 1458.

Potyázni egy egészen kifizetődő dolog (amíg rajta nem kapják az embert), s nincs ez nagyon másképpen az állatok között sem. Számos faj komoly erőfeszítéseket tesz, hogy pl. mérget termelve és ezt feltűnő mintázattal reklámozva elriassza ragadozóit, amelyek általában a méreg okozta kellemetlen élményt igen hamar megtanulják a mintázattal összekapcsolni. (és később elkerüni) Gyakran ezt használja ki néhány, ugyanazon a területen lakó prédafaj, amelyek egyszerűen “lemásolják” a valóban mérgező társaik mintázatát, s így élvezik az ahhoz kapcsolódó védelem jótékony hatását (ezt nevezzük Bates-i mimikrinek).
Kérdés, azonban hogy kit érdemes utánozni, ha többfajta mérgező rokonaj is él a környéken. A józan ész azt mondatná, hogy a legmérgezőbbet, hiszen a ragadozók azt kerülik majd el a legnagyobb ívben, vagyis ez biztosítja a legnagyobb védelmet …. vagy esetleg néha mégsem, és erre világít rá a Nature egyik cikke.
Az ecuadori Amazonban két élő számos békafaj közül háromra koncentráltak a cikk szerzői: a mérgező Epipedobates bilinguis-re illetve Epipedobates parvalus-ra (mindkettőnek piros pöttyös háta van, de az előbbi sárga könyökkel és csípővel is rendelkezik), valamint az őket utánozó, de egyébként ártalmatlan Allobates zaparo-ra. Azokon a területeken, ahol a két mérgező faj élettere nem fed át, az A. zaparo mimikrije (várható módon) a területre jellemző Epipedobates faj mintázatát utánozza. Azonban van egy szűk régió, ahol a két mérgező béka egyaránt előfordul. Itt azt várnánk, hogy az utánozó faj is “átfed”, azaz mindkét mintát mutatja (netán valami átmenetet), vagy ha mégsem akkor a fent említett okok miatt a mérgezőbb fajt utánozza. (1. Ábra) Meglepetésre, nem így van, hanem az A. zaparo egyedek egyöntetűen a kevesbé mérgező E. bilinguis mintázatát vették fel.

1. Ábra:: a.) A szóbanforgó békák földrajzi elterjedése. b.) A model fajok mintázata és az A. zaparo mimikrije. c.) A mintázatot számszerűsítő grafikon, amelyen jól elkülönül a két modelfaj (Eb és Ep), illetve látható, hogy a velük együtt előforduló A. zaparo populációk (AzN ill. AzS) mimikrije szinte teljes egészében megegyezik az adott területre jellemző mérgező faj mintázatával. Érdekes módon az átfedő területen található A. zaparo populációk (AzO) nem átmeneti mintázatot mutatnak, hanem a kevésbé mérgező E. bilinguis-t utánozzák.

A kérdés tehát adott: miért? Azért mert kifizetődőbb, ugyanis nagyobb védelmet nyújt. A két mérgező békafaj egyedeit naiv csirkékkel összeengedve azt vizsgálták mennyire képes a csirke megtanulni a mintázat és a kellemetlen élmény összekapcsolását, és milyen “mély nyomokat” hagy benne a tanulás. A kevésbé mérgező E. bilinguis-en kondicionált egyedekkel tanított csirkék, mint az várható volt, a tanulás után nemcsak az E. bilinguis, de az őt utánzó A. zaparo békákat is kerülték, de a mintázatban különböző E. parvalusokat nem. (2. Ábra a.) Ellenben (és ez a kulcsmegfigyelés) a mérgezőbb E. parvalus-al “kiképzett” csirkék később mindent messziről elkerültek, ami csak egy kicsit is emlékeztetett a békára: az E. bilinguis-t (és az őt utánzó A zaparo-t) is! (2. Ábra b.) Vagyis, mivel a mérgezőbb fajjal való találkozás sokkal általánosabb szenzitizációt (érzékenységet) vált ki a ragadozóban, jobban megéri a kevésbé mérgező fajt utánozni, mert annak a mintázata egyszerre nyújt védelmet mind a mérgezőbb, mind a kevésbé mérgező fajokhoz szokott ragadozókkal szemben. Ha csak a mérgezőbb fajt utánoznák, védetlenek lennének az olyan ragadozókkal szmeben, akik korábban csak a kevésbé mérgező fajt ismerték.

2. Ábra:: Ragadozó “válasz”. a.) A kevésbé mérgező E. bilinguis-el kondicionált állatok megtanulják ugyan a szóbanforgó békát illetve az őt utánzó A. zaparo egyedeket elkerülni, de az általánosítás nem terjed ki az E. parvalus-ra. b.) Ezzel szöges ellentétben, a mérgezőbb E. parvalus-al tanított csirkék nemcsak az őket utánzó békákat kerülik később el, hanem a rá hasonlító E. bilinguis-t is.

---

Darst C. R. and Cummings M. E. (2006) Predator learning favours mimicry of a less-toxic model in poison frogs. Nature 440: 208 – 210.

Egyszer régebben már szóbakerült a citokróm nevű enzimek jótékony detoxifikáló hatása az egyik jellegzetes emberi addikció, a cigarettázás kapcsán, mostanság pedig a Nature blogjában a koffein és a citokrómok kapcsolatára vonatkozó hírt boncolgatnak.
A jelek szerint ugyanis egy másik citokróm, a CYP1A2, egyes allélikus variánsai befolyásolhatják a szívroham valószínűségét. Az említett génnek két variánsa létezik, az egyik (a normális) amelyik gyorsan képes a koffein lebontására, illetve a másik amelyik esetében a lebomlás lelassul. A felmérés szerint azok az emberek (pontosabban costa-ricaiak) akik az utóbbira nézve homozigóták (vagyis bennük a gén mindkét példánya ez a “lassú” allél), napi 2-3 pohár kávé elfogyasztása esetén 36%-al (napi 4 pohár felett pedig már 64%-al) nagyobb eséllyel kapnak infraktust mint a kávét nem fogyasztó, vagy 1 pohárnal megálló társaik. Mivel a “gyors” alléllal rendelkezők esetében ilyesmiről szó sincs (sőt), felmerül a kérdés, vajon a felhalmozódó koffein hogyan vezet szívelégtelenségekhez. A legvalószínűbbnek tűnő elmélet szerint, a szív saját vérellátását biztosító erek rugalmasságának befolyásolása lehet a ludas, de az sem zárható ki, hogy a sok kávét fogyasztó emberek habitusa (kevesebb pihenés, több stressz) járul hozzá indirekt módon a betegség kialakulásához.
Egyelőre azonban fölösleges a patikába rohanni genetikai gyorstesztért, mert még nincs: számos kontroll-kísérlet le kell még fusson, hogy ilyesmire lehetőség nyíljon. Pl. ki kell deríteni, hogy a “lassú” allél mennyire gyakori nem közép-amerikai populációkban, illetve mennyire egyértelmű a szívrohammal való összefüggése a másfajta genetikai háttérrel rendelkező emberekben.
De eljöhet az idő, amikor néhány ember számára a reggeli kávézás már nem feltétlenül tűnik jó ötletnek.