Bár Elliot Aronson könyve egyértelműen rólunk, emberekről szól, egyre több bizonyíték kerül napvilágra arról, hogy közeli rokonaink, a csimpánzok is megérdemelnék ezt a megszólítást.
Az eheti Science hasábjain két cikk is foglalkozik az említett főemlősök szociális szokásaival. (Gyorsan leszögezném, hogy a “társas” többet jelent mint csapatban elő, hiszen akkor koránt sem lenne ilyen szűkös ez a klub. Jelen esetben olyan viszonyra alkalmaznám, amely tudatosan választott és vállalt.) Az első cikkből [1] arra derül fény, hogy olyan feladattal szembesülve amelyet nem tudnak egyedül megoldani, a csimpánzok, hozzánk hasonlóan segítségért folyamodnak. A feladat egyszerű: a ketrec rácsain kívül, kartávolságnál távolabb van egy léc rajta gyümölcsökkel és ezt kell megkaparintani. A lécen levő két kampón egy kötél fut keresztül, amelynek mindkét vége a ketrecben van. Ezeket egyszerre meghúzva a léc elérhető közelségbe kerül, de ha csak egyik végét húzza meg a kísérleti alany, akkor hoppon marad, mert az kijön a hurkokból. Amennyiben a kötél két végét a kutatók úgy helyezték el, hogy egyetlen majom képes mindkettőt elérni, a csimpánzok boldogan magukhoz húzták a tálat és beburkolták a rajta levő ételeket, ám amennyiben egyedül képtelenek voltak a kötél mindkét végét megmarkolni, egy szomszédos ketrecből átengedték valamelyik társukat, hogy közösen oldják meg a feladatot. (Itt egy rövid filmecske a kísérletről.) Ami még érdekesebb, hogy a majmok élesen emlékeztek, mely társaik bizonyultak hatékonyak partnernek és melyek nem, s legközelebb, ha választhattak köztük, szinte minden egyes esetben a hatékonyabb társ mellett döntöttek.

A második cikk [2] 1-2 éves (vagyis szóbeli kommunikációra még gyakran képtelen) gyerekek illetve csimpánzok altruisztikus szokásait (vagyis önzetlen segítőkészségét) vizsgálta. A kísérletek során egy felnőtt/a gondozó elejtett egy tárgyat és úgy tett mintha nem tudná elérni. Annak ellenére, hogy szóbeli kommunikáció egyik esetben sem volt, mind a gyerekek (video), mind a csimpánzok (video) segítőkésznek bizonyultak, bár egyik esetben sem járt jutalom a segítségért. (A tényszerűség kedvéért: “mi” azért jobban szerepeltünk, mert a majmokkal ellentétben a gyerekek nem csak ismerősnek segítettek és lényegesen hatékonyabbak is voltak. ;-)) Egyesek szerint ez az altruista vonás lehetett az egyik fontos összetevő, amely az emberi társadalom sikerességét is megalapozta, hiszen kalákában könnyebb jelentős dolgokat teljesíteni, mint egyedül.

---

[1] Melis AP, Hare B, Tomasello M. (2006) Chimpanzees recruit the best collaborators. Science 311: 1297-300.
[2] Warneken F, Tomasello M. (2006) Altruistic helping in human infants and young chimpanzees. Science 311: 1301-1303.

és fel is tette az internetre. (A hossz okán az olvasás megkezdése előtt ajánlom ropi és üdítő bekészítését. ;-))
Válasz természetesen lesz, ha jól saccolom a rám váró egyéb feladatokat, akkor kb. 4-5 héten belül.

Időnként trivialitásnak tetsző dolgokról is érdemes szót ejteni, ha igazolást nyernek azért, ha nem akkor meg azért (meg egyébként is valamivel ki kell tölteni a blogot ;-)). Valahol mindannyian tisztában vagyunk vele, hogy a közös vezetéknév (főleg ha ritka) a névrokonságon túl valóban közös ősöket is sejtethet. Ennek járt utánna egy brit csoport, amelynek tagjai 150 angol vezetéknév tulajdonosainak haplotípusát vizsgálták meg.
A vezetéknevek apai ágon öröklődnek és ez gyakorlatilag azt is jelenti, hogy apáról fiúra a becses Y kromoszómán túl is garantáltan száll valami. Utóbbi, hasonlóan a mitokondriális DNS-hez, remek lehetőséget nyújt leszármazási viszonyok feltárására (a különbség az, hogy a mitokondriális genom az anyai ág térképezésére alklamas), hiszen Y kromoszómából csak egy fordul elő, így nem kell bosszankodni az ivarsejtek keletkezésekor bekövetkező rekombináció géncserélgető hatásán. Minden Y kromoszómán előfordulnak olyan szakaszok amelyek a nagyobb populációban kisebb változásokat hordoznak. De ezek a változások és különösen kombinációik (ezek alkotják az ún haplotípusokat) elég hűen adódnak tovább, így minnél több ilyen szakasz egyezik meg két vizsgált férfiben, annál nagyobb a vérrokonság valószínűsége (hasonló elven működnek az apasági vizsgálatok is, bár ott nem csak az Y kromoszómát vizslantják).
A szóbanforgó kutatás eredménye szerint a névrokonság esetén 14%-al több az esélye a vérrokonságnak, mint két különböző vezetéknevű egyén esetén (ez talán nem tűnik soknak, de statisztikailag már igen jelentős), és minnél ritkább a név ez az esély annál nagyobb. Vagyis amennyiben becsben őrzött okiratainkon egy ritka vezetéknév tetszeleg, érdemes végignyálazni a telefonkönyvet rég elveszettnek hitt nagybácsik után kutatva…

(Igen, most leírtam a spanyolviasz feltalálását… ;-))

---

King, TE, Ballereau, SJ, Schürer, KE, and Jobling MA (2006) Genetic Signatures of Coancestry within Surnames Current Biology 16(4),384-388.

..re jó? A kérdés nem egyszerű és már hosszú ideje foglalkoztatja a biológusok fantáziáját. Hiszen, amennyiben egy élőlény sikeressége (fitnessze) utódai számában mérhető, akkor az ivartalanul (pl. partenogenezissel) szaporodó fajok (ahol minden egyed kvázi nőstény) lényeges előnyt képviselnek az ivarosan szapordó társaikkal szemben: nem kell stresszelni a párválasztással, nem kell energiát ölni az udvarlásba, s az utódok mindegyike garantáltan maga is nagyon sok utódot fog létrehozni. És mégis, valamiért a szex sikere az élővilágban vitathatatlan, azaz valamilyen konkrét előnyt kell nyújtson gyakorlóinak.
Ilyen előny lehet pl. az előnyös mutációk gyors elterjesztése egy populáción belül. Hiszen egy-egy valóban hasznos mutáció kis valószínűséggel jelenik meg, így az ivartalanul, azaz aszexuálisan szaporodó fajokban hosszú időbe telik, amíg a hasznos “A” mutáció után megjelenik a hasznos “B” mutáció, stb. Ezzel elentétben ivaros (szexuális) szaporodás esetén a különböző mutációk különböző egyedekben is megjelenhetnek, majd szaporodáskor genetikai állományok keveredése révén gyorsan együttesen tünhetnek fel az utódokban.

Ugyanakkor a mutációk zöme nem előnyös, hanem kifejezetten hátrányos. Ezek kiküszöbölésére is lehetőséget nyújthat a szex, és ezt a folyamatot sikerült az Indiana University kutatóinak dokumentálnia. A közönséges vizibolha (Daphnia pulex) esetében léteznek mind szexuálisan, mind aszexuálisan szaporodó populációk. Érdekes módon utóbbiakban kb. 4x több  aminosav-változást okozó (és ezért az esetek elsöprő többségében káros) mutáció halmozódik fel néhány generáció alatt mint szexuálisan szaporodó társaikban. Ez, ha belegondolunk nem teljesen meglepő, hiszen ivartalan szaporodás esetén, ami elromlott azt nincs hogyan kijavítani és a káros mutációk folyamatoan gyülekezni fognak (míg az adott vonal ki nem pusztul), ellenben ivaros szaporodáskor van rá esély, hogy ha az egyik szülőben elő is fordul a káros mutáció, mivel a másik szülőben nincs jelen, az utód az adott gén legalább egy működő változatát fogja hordozni. Azaz, amint a cikket közlő Science kommentátora megjegyzi: ebben az értelemben a férfiak azért létezhetnek, hogy segítsék a nőket káros mutációiktól megszabadulni.

---

S. Paland, M. Lynch (2006) Transitions to Asexuality Result in Excess Amino Acid Substitutions Science 311, 990.

Kb. ezt jelenti a legújabban felfedezett emlős-ős latin neve (Castorocauda lutrasimilis), melyet a pittsburghi Carnegie Museum of Natural History kutatói valamint kínai kollegáik tártak fel Belső-Mongóliában.
A 164 millió éves, valószínűleg a kacsacsőrű emlősökhöz hasonló életmódot folytató ősemlős csontváza a leletekben gazdag Jiulongshan formációból került elő. Amiért paleontológus körökben közel szenzációként kezelik, az a mérete, amely majdnem fél méter. Bár a jura viszonylatában ez nem számít éppen földrengetőnek (sőt), mégis lényegesen nagyobb, mint az eddig előkerült, kb. cickány nagyságú ősi emlőscsontvázak; azaz az ősi emlősök csoportja sokkal színesebb lehettett, mint azt eddig feltételezték. További érdekesség, hogy ugyan az összehasonlító anatómiai vizsgálatok erdeményei arra utalnak, hogy a Castorocauda nem a mai emlősök közvetlen őse (hanem egy közeli, de különálló rokon-ág képviselője, amely azóta kihalt), nemcsak a farka külleme emlékeztet a hódokra, de a farkában előforduló csigolyák is igen hasonlóak a hódok farokcsigolyáihoz, a konvergens evolúció szép példájaként. (A “konvergens evolúció” azt jelenti, hogy különböző erdetű , de nagyon hasonló élőhelyeken előforduló állatokban gyakran egymástól teljesen függetlenül alakulnak ki hasonló anatómiai jegyek).

---

Ji Q., Luo Z.-X., Yuan C.-X.& Tabrum A. R. (2006) A Swimming Mammaliaform from the Middle Jurassic and Ecomorphological Diversification of Early Mammals Science 311: 1123 – 1127.

Lyesszasz, szegény Dudits mit is mondhatott volna erre:

A Bhaktivedanta Intézet kampánya a tyúk-tojás paradoxon megoldásáért.

A magyar Bhaktivedanta Intézet – amely az ősi indiai írások és a mai tudomány világképének viszonyát kutatja – a tojás, illetve élet eredetének kiderítése céljából felhívást intézett a Magyar Tudományos Akadémia Biológiai Kutatóközpontjához vezetőjéhez.

A Kutatóközpont felkérést kapott, hogy képzett munkatársai és technológiai felszereltsége segítségével próbáljon meg létrehozni egy mesterséges tyúktojást.

Ha a kísérlet során a tudósoknak nem sikerül életet létrehozniuk az anyagból, akkor arra kérjük őket, ismerjék el, hogy nem tudják, hogyan jelentek meg az élőlények a bolygónkon. Az élet mibenlétére vonatkozóan teljesen ésszerű az az alternatív magyarázat is, mely szerint az életjelenségeket a testben lévő anyagtalan lélekszikra jelenléte idézi elő. A fajok biológiai formáit pedig – eszerint e megközelítés szerint – egy magasabb rendű intelligencia tervezte és alkotta meg. […]

Ha valaki annyira nem érti miről is szól az evolúciós elmélet illetve az abiogenezis, hogy a semmiből akar tyúktojást csinál(tat)ni, az vajon miért szeretne minden elképzelhető és létező fórumon erről beszélni….?

How are we to interpret the scientific picture of life’s origins in terms of religious belief. Do we need God to explain this? Very succinctly my answer is no. In fact, to need God would be a very denial of God. God is not the response to a need. One gets the impression from certain religious believers that they fondly hope for the durability of certain gaps in our scientific knowledge of evolution, so that they can fill them with God. This is the exact opposite of what human intelligence is all about. We should be seeking for the fullness of God in creation. We should not need God; we should accept her/him when he comes to us.

George Coyne atya, a vatiknáni obszervatórium vezetője, és az evolúció elméletének következetes védelmezője, ismét egy elolvasásra érdemes irománnyal rukkolt elő. Napjainkban, amikor néhány helyen a vallásosság egyet jelent a kreacionizmus feltétlen elfogadásával, különösen érdekes ilyesmit olvasgatni.
A napokban néztem meg Dawkins legutóbbi dokumentumfilmjét is, amelyben természetesen nincs véka alá rejtve a jó öreg Richard véleménye a vallásosságról. A kritikusainak annyiban mindenképpen igazat adok, hogy Dawkins valóban nem tett túl sok próbálkozást a moderáltabb vallásos nézetek bemutatására (bár ha jól értettem a canterburyi érsek nem vállalta az interjút, azaz ez nem csak D. hibája). Érdekes lenne azért egyszer egy kerekasztal beszélgetés Dawkins és mondjuk Ken Miller, valamint Coyne között, a vallás és evolúció kapcsolatáról, bár félek ilyesmire nem lesz alkalom a közeljövőben.

Ha keresni kellene valami jelképet arra, hogy az emberiség milyen tehetséges teljes ökoszisztémák veszélybe sodrásában, invazív fajok betelepítésével, a cukornád varany (Bufo marinus) története jó eséllyel dobogós helyezést érne el. Mint annyi más hasonló esetben a helyszín Ausztrália (egész pontosan Queensland), ahova a szóbanforgó kétéltűeket a múlt század elején telepítették be a karibi térségből. Mint neve is utal rá, a varangy azokon a területeken érzi jól magát ahol a cukornád is terem, és (elvileg) remekül karban tartja a nádat pusztító rovarok populációinak méretét. Ebből a megfontolásból aztán orrba-szájba exportálták szerte a világban a különböző cukornád ültetvényekre, anélkül, hogy valamilyen hatástanulmány készült volna valaha a várható hatásukról. Így került 100 db. varangy 1935-ben Gordonvale-be, ahol aztán hamar kiderült, hogy a kártékony rovarokat ott ugyan nem pusztítják el, de elképesztő ütemben tudnak szaporodni (egy-egy nőstény 8-30 ezer (!) petét rak). S mivel hatalmasra megnőnek, kissebb helyi állatokat kíméletlenül elfogyasztanak, ugyanakkor mivel önmaguk mérgezőek, nincs ragadozó, ami a számukat kordában tartaná. Ausztráliában manapság tűzzel-vassal próbálják írtani őket, egyelőre azonban kevés eredménnyel.

Egészen enyhe öröm az ürömben, hogy a nagyütemű terjeszkedésük következtében (ismét) el lehetett csípni az evolúciót működés közben. Ráadásul a logika pofon egyszerű: természetes intuíciónk is azt mondja, hogy azok a békák amelyeknek nagyobb lábuk van, gyorsabban fognak haladni, így elvileg hamarabb terjeszkednek át még nem "belakott", tápanyagban gazdag területekre. Ausztrál kutatók pont ezt figyelték meg (miközben a varangy-terjeszkedés "frontvonala" áthaladt a közelükben). Valóban, a nagyobb lábú egyedek jelentek meg először, mi több, ha a később kolonizált területeken élő kétéltűeket hasonlították össze a korán kolonizált területeken élőkkel, akkor is egyértelmű volt, hogy a queenslandi kiindlási ponttól távolodva egyre nagyobb lábú varangyok fordulnak elő. Ha belegondolunk, ez sem meglepő, hiszen akik hamarabb érnek egy új helyszínre, sokkal jobb eséllyel szaporodnak sikeresen, mert még nem kell társaikkal versengeni a forrásokért. S a lábukkal együtt (sajnos), várható módon a sebességük is nőtt: míg 1945-64 között kb évi 10 km/es sebességgel terjeszkedtek, addig a legutóbbi felmérések szerint, napjainkban már 50 km/év körül járnak…
Klasszikus példája annak, hogy az evolúció miként alakítja egy faj jellegeit, bár gondolom az ausztrálok meglettek volna ezen bizonyítás nélkül is.

---

Phillips BL, Brown GP, Webb JK, Shine R (2006) Invasion and the evolution of speed in toads. Nature 439: 803.

Ha a napokban PZ Myers blogjában nem figyelek rá fel, akkor el is mulasztottam volna egy remek kis Science cikket. Pedig tényleg kár lett volna, mert szép és elegáns példája annak, hogy miként működhet az evolúció.
Gyorsan változó környezeti feltételek mellett gyakran jól jön, ha a körülményektől függően egy kicsit különböző adottságok jelennek meg egyes egyedekben. Bármennyire is furcsán hangzik ez, a valóságban számos példa van rá, hogy egy és ugyanazon genom, különböző viszonyok közepette, (kicsit) eltérő kinézetű egyedeket produkál. Példa erre számos pillangó faj, ahol a szárny mintázata változik évszakonként (így a hőfelvevést szabályozzák), bizonyos Daphnia fajok (lásd baloldali ábra), amelyek ragadozók jelenlétében a fejük tetején tüskéket növesztenek, vagy a kasztrendszerben élő hangyák mindenki számára jól ismert esete: bizonyos környezeti hatások esetében szárnyas királynők és hímek bújnak ki a tojásokból, ellenben ha a hatások megváltoznak szárnyatlan dolgozók és katonák jönnek világra. Ezt a jelenséget nevezzük polifenizmusnak.

A szóbanforgó cikk szerzői annak próbáltak a nyomába eredni, hogy mi is működtethet egy-egy polifenizmust és ehhez kísérleti alanyként az amerikai dohányszendert (Manduca sexta) választották. A szender lárvái általában zöld színűek, de létezik egy fekete mutáns is (lásd jobboldali ábra) – ez viszont nem évszak/hőmérséklet/stb. függő, azaz önmagában még nem polifenizmus. Egy rokon szender faj esetében azonban valóban létezik egyfajta hőmérsékleti polifenizmus (alacsonyabb hőmérsékleten a lárvák feketék, míg magasabb hőmérsékleten zöldek), így felvetődik, hogy a M. sexta esetében is indukálható-e egy hasonló hőmérsékleten alapuló fenotipikus variáció.

Ezt tesztelendő, a kutatók egy csapat dohányszendert vetettek hősokk alá (az ilyenfajta radikális kezelés gyakran segít különféle variációk felszínre hozasában). A zöld lárvájú szendereknél a kezelés semmilyen hatással nem járt, ellenben a fekete lárvájú rokonaiknál egyes lárvák zöldek lettek, mások átmeneti fenotípust mutattak, míg megint mások feketék maradtak. Az eredmény figyelemreméltó, még akkor is ha 42C nem sűrűn fordul elő a rovarok természetes élőhelyén, így ez még nem tekinthető polifenizmusnak a szó klasszikus értelmében (de már közel jár). Mindenesetre jó kiindulási alap arra, hogy mesterséges szelekcióval polifenizmust mutató zöld-fekete populációt, ill. egy teljesen fekete, semmilyen körülmények között nem változó populációt hozzunk létre. Ez is történt, és a hősokk után “kizöldülő” valamint feketének maradó egyedeket különválasztva és külön szaporítva, kb. 12 generáció, azaz 12 szelekciós lépés után siker koronázta a szerzők tevékenységét. Létrejött egy olyan csoport, amelyik soha, semmilyen körülmények között nem hozott létre zöld lárvákat, illetve egy másik, amelyik már valódi polifenizmust mutatott. Utóbbi szenderek lárvái 20-25C között fekete színezetűek lettek, ellenben 30 fok felett már zöld színben pompáztak.
Lássuk hát, mi is áll a jelenség mögött. Rovarokban a pigmentáció egyik fontos szabályozója az ún. juvenális hormon (JH). Amikor a szintje magas, a fekete pigmentet létrehozó melanizáció folyamata visszaszorítódik, így a lárva zöld színű marad (lásd az alábbi ábrán). Ha valamilyen okból (ez lehet egy mutáció (“enabling mutation”), vagy mesterségesen meggátoljuk a hormon elterjedését a szervezetben) a hormon szintje alacsony, értelemszerűen a melanizáció felszabadul a gátlás alól és a lárva fekete lesz. A mutáns M. sexta egyes egyedeinek esetében a hősokk hatására azonban a hormon szintje kellően megemelkedik ahhoz, hogy variációt figyeljünk meg. A C és D ábra pedig azt mutatja mit is értek el a kutatók a mesterséges szelekció révén: a polifenizmust mutató vonal esetében a válogatás eredményeként megnövekedett a szervezet környezeti ingerekre való válaszadó képessége (genetic accomodation), míg a másik esetben a fekete lárvaszín fixálódott (genetic assimilation), feltehetően a JH szabályozó régiójában bekövetkezett mutáció révén (ennek következtében a hormon-szint többé nem hőmérséklet függő, hanem mindig alacsony).

Az eredmény jól tükrözi hogyan is alakulhatnak ki új tulajdonságok egyes populációkban jelen levő variációk révén. Pl. eredetileg a magas JH szint miatt minden hernyó zöld színű. Azonban az idők folyamán a populációban megjelenik egy mutáció, melynek eredményeként a JH szintjében beálló csökkenés ill. hőmérséklet érzékenység polifenizmust hoz létre. Melegebb helyeken továbbra is minden lárva zöld lesz (vagyis nincs szelekció mutáns és nem mutáns egyedek között), ellenben hűvösebb körülmények között, a mutáns egyedek feketék lesznek. Ha ezen hűvösebb körülmények között a fekete színű lárvák valamilyen előnyt élveznek, akkor a természetes szelekció gyorsan rögzíti az adott mutációt. Végül, ha a faj egy csoportja olyan körülmények közé kerül, ahol állandóan hűvös időjárás uralkodik (vagyis zöld színű hernyók sosem fognak amúgysem előfordulni), a JH szabályozásában újabb változások rögzülhetnek és ezek eredményeként szintje állandóan alacsony marad.

---

Suzuki Y, Nijhout HF (2006) Evolution of a polyphenism by genetic accommodation. Science 311: 650-652.