Poszáták és fajfogalom

A biológiai polémiákban magát kevésbé kiismerő amatőr természetbúvár gondolhatja úgy, a klasszikus és ennek megfelelően napjainkra igencsak elcsépel bon mot felhasználásával, hogy a “faj” is csak olyan dolog, mint a pornográfia és ha nem is tudja pontosan definiálni, ha lát egyet, azt felismeri.

Csakhogy, mint azt már egyszer korábban elkezdtük feszegetni, hiába az egyike a legalapvetőbb fogalmaknak a biológiában, egyáltalán nem olyan egyszerű megfogalmazni, hogy mi is az, hogy “faj”. Nincs tökéletes fajfogalom. Még a leggyakrabban használt biológiai fajfogalom (amely kb. a szaporodóképes közösségek alapján igyekszik meghatározni az egyedek azon halmazát, amelyet fajnak nevezhetünk) is sok sebből vérzik, sok kivétel erősíti (?) szabályként.

Ha pedig minden kötél szakad, még mindig gondolhatnánk azt, hogy a prokariótáknál úgy, ahogy bevált genom-különbségeken alapuló fajdefiníció valahogy az eukariótákra is ráhúzható lesz. Most azonban két észak-amerikai poszátafaj esete is bizonyítja, hogy mennyire nem ilyen egyértelmű még ez a dolog sem.

Az aranyszárnyú hernyófaló poszáták (Vermivora chrysoptera) és kékszárnyú rokonaik (V. cyanoptera) a Nagy Tavak vidékén és az Appalache hegységben átfedő régiókban is előfordulnak, és ezeken a helyeken már régóta tudott, hogy hibridizálódnak is, jellegzetes mintázatú hibrid egyedeket hozva létre. A két fajt leíró legendás John James Audubon már 1835-ben felfigyelt arra, hogy a két fajnak nagyon hasonló éneke és ökológiája is van. 

A viszonyag gyakori hibridizáció miatt már eddig is valószínűsíthető volt, hogy a két faj között viszonylag konstans génáramlás van, de hogy mekkora az csak most, a két faj genomjának birtokában ítélhető meg pontosan. (A korábban is ismert, anyai ágon öröklődő mtDNS szekvencia 3%-ban különbözik, ami jól mutatja, hogy a két faj elkülönülése hosszabb keletű. Érdekes módon a genomi DNS azonban ennél lényegesen kevésbé tér el.) 

Ez alapján pedig kijelenthető, hogy mindössze hat apróbb olyan régió van a két faj genomjában, ahol komolyabb különbség detektálható. Ezek pedig olyan gének közelségében vannak, amelyek ilyen-olyan fajokban a tollfejlődéssel, illetve a mintázatképzéssel és színezettel (is) kapcsolatba hozhatók: Wnt, ectodysplasin (EDA), agouti signaling protein (ASIP), beta carotene oxygenase 2 (BCO2) és follistatin (FST). A nagy hasonlóság egyben azt is jelenti, hogy a két faj közötti génáramlás nem újkeletű, hanem kifejezetten hosszú ideje zajlik. 

Mivel a két faj esetében feltételezhető, hogy a mintázatot a szexuális szelekció alakította ki, érthetőnek tűnik, hogy miért pont a színezet kialakításában fontos régiók, ahol igazából megmaradt a különbség a két faj között. Az ASIP allélok és a torok színezete között például egészen tökéletes korelláció mutatkozott: a fekete torokszínezet, mind magukban a fajokban, mind a hibridekben, egy recesszív allél homozigóta formájával járt együtt.

Magyarán adott két jellegzetes színű madárpopuláció, akik erős biológiai mintázat/színezet-preferenciával rendelkeznek párválasztáskor, ezért általában nem keverednek, hiába élnek átfedő területeken. Ugyanakkor genetikailag alig különböznek és nem csak képesek termékeny utódok létrehozására, de viszonylag rendszeresen meg össze is hozzák ezt. A nagyon sok dolláros kérdés, hogy akkor mégis mennyire tekinthetjük őket külön fajnak?

A válasz attól függ, nyilván, hogy melyik fajfogalmat, milyen szigorúan fogjuk itt használni. Ugyanakkor a poszáták szotrija jól érzékelteti a dilemmát és egyben a nagyobb problémát is: a biológiai definíciók (ellentétben mondjuk a fizikaiakkal) nagyon gyakran csak hatalmas kivételekkel együtt használhatók, épp ezért vigyázni kell alkalmazásukkal is. (Vagy megalkotni egy jobb, általánosabb fajfogalmat, de erre még azt hiszem várni kell…).

A poszáták esete egyébként nem egyedi, mint az alább látható Quanta videóban is említik a mindennapi környezetünkben a kormos- és dolmányos varjúk esetében ugyanez tapasztalható.

(A poszáták képe a Carnegie Múzeum honlapjáról származik.)

Toews DP, Taylor SA, Vallender R, Brelsford A, Butcher BG, et al. (2016) Plumage Genes and Little Else Distinguish the Genomes of Hybridizing Warblers. Curr Biol 26(17): 2313-8.