Eljött az ideje, hogy egy kicsit helyre álljon az egyensúly és ne csak a kreacionistákat ekézzem az evolúció félreértelmezése miatt, hanem az ideológiai paletta egy teljesen másik oldalát is. Míg a vallási fundamentalisták a moralitás halálát vélik kiolvasni az evolúciós elméletből, addig hiperaktív zöld civilek az emberi felsőbbrendűség gondolatának hirdetését, madárholokausztot és hasonló finomságokat tulajdonítanak Darwin elképzelésének.
A post apropóját a Transindexen megjelent, Kardos Gábor által jegyzet iromány és a körülötte kialakult vita adta:

Kardos Gábor – Mégis, kinek az evolúciója? (Az evolúciós ideológia tudománytalanságáról)
Markó Bálint – Evolúciós pösszenetek (Darwin Karcsi, a terrorista)
Kardos Gábor – Az ökológiától a világvédelemig
végül pedig jómagam belekibicelése.

(Megj: A válaszomat két külön emilből ollózta össze a szerkesztő és ez érezhető is rajta a redundanciák miatt. Sorry, de azért a lényeg benne maradt.)

Az Egyesült Államokban a héten bemutatásra került "An Inconvenient Truth" időszerűségét nehezen lehetne vitatni. A klímaváltozás valós és a mindennapjainkban is érzékelteti a hatását, gondoljunk csak az egyre szeszélyesebb és gyakran szélsőséges időjárási viszonyokra.

Az Al Gore slide-showjára épülő filmtől az elején egy kicsit féltem, mert a klímaváltozás kérdése is alapvetően egy tudományos terület (bár hatalmas hatása van mindannyiunk életére), és hát a pokolba vezető út s jószándékkal van kikövezve: nagyon könnyű laikusoknak olyasmit mondani, amit aztán az ellentábor felhasznál, hogy az egész kérdéskört bagatellizálja. Szerencsére a film egyáltalán nem esik a hibába (mondjuk, mivel Gore már közel ezerszer megtartotta ezt a kiselőadását, ez talán nem meglepő), és így még a szakmabeliek elismerését is kivívta.

A film tényleg leköt, a slide-show hiper-szuper, high-tech, informatív és remélhetőleg tényleg eléri, amit a készítői szeretnének: hogy az éghajlatváltozásért aggódók száma eléri azt a kritikus tömeget, ami a politikusokat és a gazdaságot is lépésre készteti. Mert sajnos még van tennivaló, sokan vannak, akik inkább nem hiszik, mint hiszik az egészet és azzal próbálják elütni a kérdést, hogy a tudósok sem értenek egyet a dologban. Pedig utóbbi egyszerűen nem igaz. És, hogy akkor miért is hangzik el újra és újra? Mert bár a valódi tudományos újságokban teljes konszenzus alakult ki az ember szerepéről a CO₂ koncentráció növekedésében és ennek a hőmérséklet növekedésre gyakorolt hatásáról, a populáris médiában megjelenő cikkek 53%-a úgy tesz, mintha erről szó sem lenne. Megint ott vagyunk tehát ahol a part szakad: a tudományos közösség mond egyet, de mivel egy kicsi, de befolyásos közösség (jelen esetben értsd: az olajlobbi) számára ez kényelmetlen, a médiában próbálnak kavarni (nemrég egy amerikai "intézmény" reklámokat futtatott "az állítólagos globális felmelegedésről"…). S minthogy az emberek többsége innen szerzi az információit, ismét felmerül az ismeretterjesztő újságírók felelőssége és kompetenciája. Ha ők alulképzettek és nem értik, hogy miről is írnak, akkor sajnos nem lehet elkerülni a hasonló helyzeteket.

(Egyébként külön jópont a filmnek (és Al Gore-nak) részemről, hogy nem egy köldöknézegetős, beletörődő, búskomor hangulattal zárul ("mindegy mit teszünk, rá fogunk faragni"), hanem aktív ajánlásokat fogalmaz meg, mit is kellene tegyünk, hogy a helyzeten pozitív irányban változtassunk.)

Ha túl mély nyomot nem is hagytak a legtöbb emberben a gimis biológia órák, annyit azért remélhetőleg igen, hogy Mendel nevéről beugrik valami ;-). A brnói szerzetes borsókíséreleteivel és az azokból levont általános öröklődési törvényekkel vonult be a tudománytörténet pantheonjába.

A kolostora kertjében végzett kísérletek során Mendel elsőnek jött rá, hogy egyes tulajdonságainkat ún. gének kódolják és minden egyes génből egy pár lelhető fel az élő szervezetekben. Egyes géneknek különböző változatai, ún. alléljai léteznek – így pl. a borsószem színéért felelős génnek létezik egy sárga és egy zöld allélja -, amelyek közül egyesek "erősebbek" mint a többiek, azaz dominánsok felettük. Így, ha egy "sárga" és egy "zöld" borsószem szín gén egyaránt jelen van (a növény heterozigóta erre a tulajdonságra nézve), akkor a borsószem sárga lesz, mert az a domináns allél, a másik pedig a recesszív allél. Fontos még az is, hogy az egyes tulajdonságokat kódoló génpárok tagjai közül mindig csak az egyik kerül az ivarsejtekbe (gamétákba) azok kialakulásakor, ezért aztán megtermékenyítéskor a különböző ivarsejtek szabad kombinációjával akár a szülőktől eltérő tualjdonságok is megjelenhetnek: lásd a mellékelt ábrán, ahol két heterozigóta "sárga" szülő utódai egy negyed részben "zöldek" lesznek (mert ezek mindkét szülőjüktól a "gyengébb" allélt örökölték, azaz homozigóta recesszívek lettek). A mechanizmusból természetesen az is következik, hogy az utódokban a tulajdonságok viszonylag jól meghatározott arányokban jelennek meg: a fenti példában 3-szor annyi "sárga" borsó lesz a következő nemzedékben, mint "zöld".

Egy kattintás ide a folytatáshoz…. →

Mint azt sokan látják már talán, mr. a áldozatos munkájának köszönhetően megújulóban van a freeblog motor. Ezzel együtt új fícsörök jelennek meg pl. keresés, kommentezés stb. Ez alkalomból, meg egyébként is, megpróbálván haladni a korral, pofozgatni próbálok a blog-dizájnján. Ha van esetleg ezzel kapcsolatos megjegyzésetek, óhaj-sóhajotok, azt ide kérném (nem ígérem, hogy mindet figyelembe veszem, de azért majd igyekszem ;-)).

A képen látható kisfiú azon nyilvánvaló, de szomorú okból került a
hírportálok címlapjára, hogy három karja van. Pontosabban egy jobb és két bal, amelyek közül egyik sem teljesen funkcionális. Annyira azért mégis, hogy komoly fejtörést okozzon az orvosoknak, hogy meyiket is operálják le: az egyik kisebb, de az alakja normális(abb), míg a másiknak a mérete normális, de az alakja nem az (pl. nincs tenyere). Az eset minden szempontból ritkaságnak számít, mert korábban, ha találtak is extra végtagokat azok általában igen satnyák voltak (nagyon gyakran iker terhesség során az egyik magzat elpusztul és szövetei, szervei beépülnek testvérébe – de ilyenkor ezek fejlődése általában megáll, és nem esznek normális beidegezve).

Kérdés persze, hogy mi okozhatta a kisfiú rendellenességeit (mert más gondjai is vannak, pl. csak egy veséje van). Személyszerint két magyarázatot látok kézenfekvőnek: vagy valami mutáció révén egy transzkripciós faktor működése megváltozott (szvsz ez a kevésbé valószínű), vagy a terhesség korai szakaszában, amikor a végtagok is formálódtak, az anya szervezetébe egy olyan ún. teratogén anyag jutott, ami a méhlepényen át a magzatba kerülve betartott a normális fejlődési folyamatoknak (pl. időlegesen hozzákötődött egy receptorhoz, vagy szignál-molekulához, "eltakarva" azokat). Bárhogy is legyen, remélhetőleg az operáció komplikációk nélkül fog lefolyni.

Hmmmm, minden, az evolúció irányában csöppnyi affinitást is érző biológus álma valami hasonlót felfedezni: a Times híre szerint Izraelben egy több millió éve hermetikusan izolált ökoszisztémára bukkantak a kutatók egy kőfejtő környékén. A külvilágtól feltételezhetően kb. 5 millió éven át elzárt barlangban minimum nyolc új fajt találtak, köztük számos a mai modern skorpiókra emlékeztető ízeltlábút. Egyelőre nem lehet sokat tudni az új fajokról, de kíváncsian várom annak leírását, hogy milyen utat választott magának az evolúció a Föld ezen eldugott szegletében. A mellékelt ábrán annyi látszik, hogy a test pigmentezettsége lecsökkent, ami egyáltalán nem meglepő a korom sötétben és a világ más tájain, egészen más fajok esetében is volt már rá példa (lásd mexikói barlangi halak – Astyanax fasciatus – esetében). Az már csak saját jóslatom, hogy (szintén hasonlóan más barlangi fajokhoz) a látószervük is totál elcsökevényesedett és pusztán más érzékszerveikre hagyatkozva tájékozódnak. Mindenesetre izgalmas lesz ezekről a kis dögökről majd bővebben is olvasni, megtudni miként mások mint a felszínen élő rokonaik, és milyen genetikai változásokra vezethetők vissza a morfológiai különbségek.

A napokban két olyan publikáció is napvilágot látott, amely aktuális biológiai paradigmákat kritizál. Az első, Norman Pace esszéje a Nature hasábjain, szerintem kicsit már nyitott kapukat dönget. A fő mondanivalója a három domain alapú új “életfa” körül forog. Ez lényegében egy régebbi, elsősorban morfológiai felfogást váltott fel, ahol az élőlényeket alapvetően annak alapján osztályozták, hogy van-e sejtmagjuk, vagy nincs – azaz eukarióták vagy prokarióták. Mint azonban a közelmúlt molekuláris analízisei rámutattak, ez a felosztás eredendően hibás, hiszen a köztudatban “prokaryoták”-ként élő csoport két nagy részből áll: valódi baktériumokból (Bacteria) és archebaktériumokból (Archea), ráadásul számos szekvencia vizsgálata alapján utóbbi csoport közelebb áll az eukariótákhoz mint a Bacteria csoportba tartozó fajokhoz. Azaz a régi nevezéktan egyszerűen félrevezető.

A második cikk a Science-ben jelent meg és egy eddig még aránylag ritkán vitatott paradigma kivágását javasolja. 1981 óta, amikor Lynn Margulis megjelentette az endoszimbionta elméletet népszerűsítő művét, a gondolat, miszerint a komplexebb eukarióta sejtek primitívebb prokarióta (a szó régi értelmében) sejtek együttéléséből (szimbiózisából) származnak egészen elképesztő sikerpályát futott be. A David Penny által jegyzett kritikai review arra mutat rá, hogy eljött azonban az ideje, hogy felismerjük, vannak olyan területek, ahol az endoszimbionta elmélet megmérettetett és kevésnek találtatott.
Amíg pl. mára már szinte kétségtelenné vált, hogy az eukarióták mitokondriuma és a növények plasztisai valóban egy ős-eukarióta – prokarióta “románc” keretében jöttek létre (előbbi esetben egy -proteobacterium, mág utóbbi esetben egy kékalga lett a partner), addig az elmúlt években kiözönlő iszonyatos méretű genom információ kétségessé tette, hogy az első eukarióták valóban egy bacteria és egy archea szimbiózisán át jöttek-e létre. Ezt sokan azért vetették fel, mert nagy léptékben nézve az eukarióta sejtmag számos fehérjéje jobban hasonlít az archeák fehérjéire, míg a citoplazmatikus fehérjék inkább a bakteriális fehérjékkel mutatnak rokonságot. Penny azonban azt hangsúlyozza, hogy ez kevés: e mellett még számos olyan specifikusan eukarióta fehérje létezik, amelynek semelyik másik domainben nincs megfelelője. Ezek egy része kétségtelenül az evolúció során később jelenet meg, de egy másik részük azonban nagy eséllyel már jelen volt a legősibb eukarióta sejtben is. És itt válik izgalmassá, amit a kritikusok hangsúlyoznak: szerintük sokkal valószínűbb, hogy három domain tagjainak közös őse kicsit más volt mint a ma ismert baktériumok vagy éppen archeák. Olyan egysejtű organizmusról lehet szó, amelynek bár a konkrét felépítéséről nehéz jóslásokba bocsájtkozni (annál is kevésbé, mert egyesek szerint ez nem is volt sejtes szerveződés) néhány dolog azonban a genomjáról megjósolható: leginkább az, hogy sok intronja volt, s ezek az archeák és baktériumok vonalán elvesztek (ez nem ritkaság, számos genomredukcióra ismerünk példát magasabb rendű fajokban is).
Hogy miért? Felthetően, mert a kisebb genom gyorsabb osztódást tett lehetvé, ami pedig szükségessé vált a prokarióta fajok fennmaradásához, mert egy falánk ragadozó tűnt fel a környezetben: egy más sejteket bekebelező, fagotrófiával táplálkozó …. eukarióta. Ugyanis ez a fajta energiaszerzés pont az eukarióták specifikuma, és ez egyben arra is magyarázatot adhat, hogy később miként is került sor a már emlegetett két “románcra”, a mitokondriumok és a plasztisok születésére.

Pace, NR. (2006) Time for a change. Nature 441:289.
Kurland, GC, Collins, LJ and Penny, D (2006) Genomics and the irreducible nature of eukaryote cells. Science 312:1011 – 1014.

Alig néhány hónapja a magyarországi sajtóban is figyelmet kapott az a balul sikerült brit gyógyszerkisérlet, ahol a német TeGenero cég új termékét, a TGN1412-t próbálták (volna) ki önkénteseken. Annak ellenére, hogy a szer remekül működött állatmodellekben és az óvatosságból a majmokon tesztelt adag töredékét adták be az alanyoknak, hat önkéntest perceken belül sürgős kezelésben kellett részesiteni, közülük négynek az állapota kritikus volt.
A kérdés adottnak látszott: mit szúrt el a vállalat, történt-e hiba a kórházban használt gyógyszerminták előállitásakor? A válasz meglepő lehet: elképzelhető, hogy a vállalat semmit nem szúrt el, abból a szempontból, hogy hűen követte az előirásokat – a tragédia lehetősége egyszerűen a tesztelési rendszerbe volt kódolva, szinte kikerülhetetlenül. Legalább is erre utal két frissen megjelent cikk. Az elsőre Carl Zimmer irt pár napja [1], a másik a Nature levelezési rovatában jelent meg a héten [2].

Egy kattintás ide a folytatáshoz…. →

Tegnap említettem, hogy a csimpánz genom mennyire árulkodhat az emberi faj kialakulásáról, s lám, már itt is a bizonyíték :-). A Nature online verziójában jelent meg egy cikk, amely a rendelkezésünkre álló teljes humán és csimpánz genom alapján, a már meglevő gorilla, orángután és makákó genomok segítségével igyekszik rekonstruálni kis fajunk kialakulásának legvégső lépéseit. És a kép korántsem annyira tiszta, mint azt gondolnánk. 😉

Többé-kevésbé közmegegyezés tárgya, hogy a hominidák evolúciójában az olyan dolgok, mint pl. a folyamatos két lábon járás igen fontos lépésnek számítottak, és ez logikusnak is tűnik, hiszen az emberszabású majmok esetén egyáltalán nem bevett szokás az ún. bipedalizmus. Ennek megfelelően a 6,5-7,4 millió évesre datált, számos klasszikus hominida-jelleget hordozó Sahelanthropus tchadensis csontváz alapján az emberi és csimpánz-vonalak szétválását korábban min. 7 millió évesre datálták. A két faj genomja azonban mást sugall. Először is feltűnő, hogy a homológ, azaz egymásnak megfeleltethető kromoszómarégiók közötti hasonlóság/változatosság korántsem egyenletes, és ez nem kevesebbet jelent, mint azt, hogy a két faj teljes szétválása nem ripsz-ropsz következett be, hanem egy szolid 4 millió éves intervallum alatt. Ez sokkal több, mint amit eddig gondoltak, s mivel ennek az intervallumnak a mi korunkhoz közel eső határa 6,3-5,4 millió évre esik, már látható is ennek a komolyabb következménye: a speciáció átfed már ismert hominid-fosszíliák jelenlétével. Ennek magyarázatára a kutatók egy igen provokatív elmélettel álltak elő: az emberi és csimpánz-vonalak szétválása két lépésben történt. Az első lépés során a két vonal időszakosan intett csak búcsút egymásnak, de már ekkor megjelentek az emberi vonalban a Sahelantropus-ban is megfigyelt jellegezetes jegyek. Ám később, ismeretlen okok miatt a két közeli rokon faj megint összejött, kereszteződött, hibrideket hozott létre.
Az állatokra alkalmazott faj-definíció egyik fontos kitétele, hogy két különböző faj keveredéséből származó hibrid utód (pl. a közismert öszvér, vagy a grizzly- és jegesmedve afférjából származó nanulak) steril lesz, azaz maga nem képes utódokat nemzeni. Nos, ez hímek esetében így is van, azonban a nőstények esetében nem mindig (ez is jól mutatja, hogy a faj-definícióink mennyire műviek, mesterkéltek és figyelmen kívül hagyják, hogy a fajkeletkezés egy elég képlékeny folyamat, amelyben nem lehet behúzni pontosan, mikor is alakul ki ténylegesen egy új faj) – pl. a nőstény öszvérek képesek mind szamár, mind ló hímekkel szaporodni. És valami ilyesmi történhetett itt is: a két, frissen különvált faj kereszteződésének eredményeként termékeny nőstények és steril hímek keletkezhettek, majd előbbiek vagy egyik, vagy másik populáció hímjeivel párosodtak. Ezt látszik alátámasztani mind az, hogy a csimpánz és emberi Y kromoszóma az autoszómák átlagánál jobban különbözik, mind az, hogy a két faj X-kromoszómája (amely egyébként is lassan változna, de azért nem ennyire) az autoszómák átlagánál lényegesen kevésbé. Hiszen a hibrid nőstények révén az X kromoszómák vidáman keveredhettek és rekombinálódhattak a két faj között, a szelekció hatása alatt, miközben a hímek sterilitása miatt az Y-kromoszóma csereberéjére nem volt lehetőség.
A kis intermezzot követően aztán a két faj útjai ismét elváltak és tovább evolválódva évmilliók múlva kialakult az a két élőlény, amelyeket ma is ismerünk.

Ha a felvetés megerősítést nyer, mindenestre még inkább más szemmel nézegethetjük a jövőben a “Majmok bolygóját” illetve annak esetleges leendő koppintásait…

ápdéjt: Nem kellett sokat várni a kritikára sem, egy madisoni antropológus, John Hawks már szedi is le a szenteltvizet a tanulmányról. Főbb ellenérvei: két szenzációként beállított állítás közül az egyik nem igazán új, a másik pedig nem igazán alátámasztott. Ui. már korábban léteztek cikkek arról, hogy a két faj szétválása 5-7 millió éve történt és az sem meglepő, hogy több millió évig tartott. (A szerzők nem veszik figyelembe a kiinduló közös ősből álló populáció méretét, pedig azzal néhány dolog leegyszerűsödne.) A kritika második része pedig arra vonatkozik, hogy volt-e kezdeti szétválás, majd azt követő hibridizáció. Itt Hawks arra mutat rá, hogy igaz ugyan, hogy a két genom egyes részei régebbi, más részei pedig újabb szétválásról árulkodnak, de van köztük mindenféle köztes állapot is van, ami azt mutatja, hogy a fajkeletkezés a populáció milyensége miatt egyszerűen sokáig tartott, de nem volt benne semmi különös (pl. szétválás-hibridizáció-szétválás).

Patterson, N, Richter DJ, Gnerre, S, Lander, ES, and Reich, D (2006). Genetic evidence for complex speciation of humans and chimpanzees. Nature (advance online publication) DOI: 10.1038/nature04789

A közelmúltban befejezett csimpánz genom mellett az emberi faj kialakulásáról legbővebben a különböző hominid genomok árulkodhatnának – már ha léteznének. A fosszíliákból azonban csaknem lehetetlen komolyabb mennyiségű DNS-t izolálni, mert utóbbi egy elég törékeny molekula, amely az idő során elég nagy ütemben lebomlik (nem véletlen, hogy korábban már a neandervölgyi mitokondrium megszekvenálása is igen komoly fegyverténynek számított). A jelek szerint azonban mindezek nem vették el egy maroknyi kutató lelkesedését, akik – mint arról a BBC beszámol – megkísérlik megszekvenálni a teljes neandervölgyi genomot. Egyelőre egy millió bázispár környékén járnak – azaz a genom 0.03%-nál -, de néhány érdekesség már most is szembetűnik. A legfontosabb ezek közül talán az, hogy az emberi genom egyik legjellemzőbb kromoszómája, az Y kromoszóma, amely egyébként a csimpánz Y kromoszómától jobban különbözik, mint a két teljes genom átlagban egymástól, az eddigi eredmények szerint a neandervölgyi Y kromoszómától is jobban eltér, mint a két hominid genetikai állomány más részei. Amennyiben ez a megfigyelés megerősítést nyer, az végre pontot tehet annak a vitának a végére, hogy az Európába később érkező Homo sapiens és az ott már korábban megtelepedett Homo neanderthalis populációk között volt-e keveredés, vagy nagy agytérfogatú, de távoli rokonaink teljesen nyom nélkül tűntek-e el. A nagyfokú Y-kromoszóma különbség ugyanis egyértelműen arra utal, hogy ilyesfajta keveredés szinte egyáltalán nem történt, amit egyébként a korábbi mitokondriális összehasonlítási eredmények is alátámasztanak.

(Megj: Egy elméleti (és gyakorlatilag eldönthetetlen) probléma miatt azonban nem lehet azt kijelenteni, hogy egyáltalán nem történt szaporodás a két faj között: ugyanis nagyon kis mértékű keveredés esetén mára egész egyszerűen kihígulhatott az esetlegesen bekerült neandervölgyi mitokondriális DNS és Y-kromoszóma (ez pont két olyan DNS szakasz, ami csak az egyik szülői ágon öröklődik és nem rekombinálódik) az emberiség genetikai összállományából.)