Reform? Minek?


"Evolúció, Fejlődés, Revolúció" – ez a (szívemet melengető) mottója A magyar tudomány ünnepének idén. A rendezvény fontosságához kétség nem férhet: egy magára valamit is adó kutatói közösségnek fontos feladata, hogy megismertesse a közvéleménnyel az eredményeit, közel vigye az emberekhez a tudományt. Azt a tudományt, amit hagyományosan egy jól bevált módszer szerint művelünk: kísérletezünk, az eredmények alapján tudományos hipotéziseket építünk fel (amelyek megmagyarázzák addigi megfigyeléseinket), majd újabb kísérletekkel teszteljük azokat. És ha az új kísérletek eredményei nem igazolják dédelgetett hipotézisünket, szépen elfelejtjük azt, mert megbukott.

Mindig is voltak persze olyanok, akiknek nem feküdt ez a fajta kutatósdi, akik úgy érezték, hogy az abszolút igazság birtokában vannak és nincs szükségük arra, hogy piszlicsáré kísérletekkel fárasszák magukat. Az ilyen "áltudós" embereket a tudományos közösség előbb megpróbálta jobb útra téríteni, s ha ez nem ment, kiközösítette, mert csak így lehetett a tudomány hatékony működését fenntartani.

Azonban a jelek szerint a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) már nem fárasztja ilyesmivel magát és bátran adja a nevét és tekintélyét áltudományos eszmefuttatásokhoz.



Tény, hogy a témában nem vagyok elfogulatlan, de szerintem ott, ahol az ÉRTEM tagjai szakérthetnek, hitről, vallásról, filozófiáról lehet szó, de életeredet-kutatásokról tudományos értelmben aligha. T. szervezők, jövőre szerintem asztrológusokat, tenyérjósokat, alkimistákat és tartott-kártya vetőket is illene meghívni, nehogy kirekesztettnek érezzék magukat. Persze, egy kicsit zsenánt lesz, amikor a világ 66 másik tudományos akadémiájának meg kell majd mondani, "bocs fiúk, tévedtünk júniusban, amikor az evolúció és a racionális gondolkodás mellett törtünk kardot", de oda se neki. Ha túl nagy lesz a zaj, legfeljebb el kell hagyni a "T" betűt a szervezet rövidítéséből…

Hogy az MTA éppen reform lázban ég, lassan csak azok nem tudják, akik hermetikusan elzárva élnek a külvilágtól. Vannak akik elégedettek azzal, ami eddig történt, vannak akik kevésbé. Már csak az a kérdés, hogy a fentiek fényében, van-e egyáltalán az egész reformnak valamilyen értelme…

update: Most hirtelen eltűnt a hivatalos programból a happening… 

Czeizel doki kívánságlistája

Ha már úgyis morgolódok. Czeizel Endre munkásságát nyílván sokra tartják mindazok, akiket gyerekhez segített, de őszintétlen lenne, ha nem egy megosztó személyiségként próbálnánk beállítani. Biológus ismerettségi körömben finoman szólva is nehezen lehet rajongókat találni és nota bene magam sem vagyok az.

Legutóbbi előadásának lényegi mondanivalójához nem nagyon van hozzáfűzni valóm, valóban nem vagyunk teljesen kiszolgáltatva a génjeinknek és a környezeti hatások legalább annyira fontosak egyes betegségek kialakulásában, mint a genetikai anyag. De (újból) elhangzott valami a beszéd végén, amiről viszont nem rejteném véka alá a véleményemet:

„Ma már lehetséges
különválasztani a fiút vagy lányt
nemző spermiumokat. Magyarországon azonban törvény
tiltja e korszerű módszer alkalmazását, pedig
több ezerrel lehetne évente növelni a születések
számát. Persze, ezzel beleszólunk a sorsba, ám
ennek semmiféle orvosi veszélyét nem látom.”

Az ötlet nem teljesen új, volt erről már SMS kampány, meg minden. Technikailag valóban megvalósítható a dolog: mivel az Y kromoszóma kisebb és könnyebb mint az X kromoszóma, a különböző spermiumok súly alapján elválaszthatóak (állatok között alkalmazzák is a módszert, a mellékelt ábra delfin borja is így keletkezett). Van azonban az érveléssel néhány gond(om):

  1. Egyrészt mint arról már írtam a nemek adott aránya nem véletlenül alakult ki, van annak egy biológiai oka. Márpedig ebbe belepiszkálni, nem azért nem helyes, mert "akkor Istent játszunk", hanem mert hosszútávon komoly gazdasági és népesedési következményei lesznek. India egyes tartományaiban hasonló nemi alapú válogatás történik, bár sokkal szörnyűbb körülmények között. Ezeken a helyeken hagyományosan többet ér egy fiú gyermek mint egy lány, így aztán az ultrahangos vizsgálatoknak "köszönhetően" minden hatodik lányt elvetetnek. Emiatt egyes közösségekben alig 750 lány jut minden 1000 fiúra, ami pedig egészen egyszerűen nőhiányhoz vezetett, s sok esetben már Bangladesből vásárolnak menyasszonyt maguknak a házasulandó férfiak (ami szintén egy elég kétes etikájú gyakorlat).
  2. Másrészt, Czeizel doki néhány egyetemistával készült kérdőívre bazírozza, hogy egy ilyen válogatás a gyakorlatban a népesedés növekedéséhez vezetne. Tudtommal nincs valódi adatsor, ami ezt alátámasztaná. Az pedig ugye nem túl gyakori látvány, hogy dühöngő apukák ordítva jönnek ki a szülőszobából, hogy a francba miért pont megint fiúk ill. lányuk született.
  3. Harmadrészt, a doktor úr történetének ismeretében, minimum élek a gyanúperrel, hogy a technológia esetleges meghonosítása esetén ő ebből remekül profitálna. Márpedig, jobb helyeken ilyenkor ezt az előadás előtt vagy után ezt elismerik. Személyszerint meg lennék lepődve, ha erre most sor került volna…

Fegyverkezés életre-halálra


Nehéz felidézni manapság a penicillin felfedezése előtt időket, amikor egy egyszerű fertőzés igen gyakran halálos kimenetelű lehetett. Az antibiotikumok elérhetősége és elterjedtségse miatt a bakteriális fertőzések kezelése hétköznapi feladatnak tűnik. Pedig nem az.

Nem az, mert a molekuláris evolúció nem alszik és a bakteriális patogén törzsek a gyógyszerek diktálta szelekció alatt folyamatos ütemben fejlesztették ki a rezisztenciájukat a legkülönbözőbb hatású antibiotikumok ellen (utóbbiak a leggyakrabban a fehérje sizntézist vagy a sejtfal kialakulást gátolják). Nem más ez, mint egy klasszikus fegyverkezési verseny: mi megpróbálunk minden eszközel küzdeni a kis gonoszok ellen, ők meg a maguk eszközeivel keresztbetesznek nekünk. A folyamatos gyógyszerfejlesztéseknek köszönhetően eddig sikerült egy lépéssel előttük járnunk, de az elmúlt években a rezisztens törzsek megjelenése egyre gyorsult, egyre kevesebb ideig volt egy-egy hatóanyag valóban hatékony. Pár hete jelent meg az első szuper rezisztens (XDR) tuberkulózis törzs, és már Magyarországra is elért.

A tuberkulózist a Mycobacterium tuberculosis nevű baktérium okozza és elsősorban a gyenge immunrendszerű egyéneket támadja meg. Ez lehet egy HIV-fertőzött (ezért jelent a kór komoly veszélyt Dél-Afrikában), vagy leukémiás beteg, de lehet egy egyébként egészséges egyén operáció után is. Bár pánikra most valóban nincs ok, azért nem árt észbentartani, hogy a megújult betegség Dél-Afrikában 98%-os letalitással "köszönt be". S mivel az új gyógyszerek csak néhány év múlva kerülnek forgalomba, addig csak reménykedhetünk, hogy az XDR törzs nem "tanul meg" olyan trükköket, amelyektől megnő a fertőzőképessége. Mert most nála van az előny…

A minotaurusz mítosza

Hamár a zindex ilyen szépen belecsapott a lecsóba, akkor lássuk csak miről is szól pontosan az elmúlt napok egyik legfontosabb biotechnológiai jellegű híre.

A King's College és a Newcastle-i Egyetem kutatói új humán őssejtvonalakat szeretnének létrehozni, ami manapság nem igazán egyszerű folyamat, mert ilyen-vagy-olyan módon ez egy pársejtes (humán) embrió felhasználásával érhető csak el. Különösen bonyolult az etikai sövényzet, ha arról van szó, hogy különböző öregkori betegségeket próbálnának gyógyítani a beteg genetikai állományával megegyező őssejtekkel, hiszen ehhez szükség van egy petesejtre, amelynek eltávolítják a sejtmagját és helyette a beteg valamelyik felnőtt sejtjének sejtmagját ültetik be. Az így kapott hibrid petesejtet (amelynek sejtmagja a betegtől származik, de a mitokondriumaiban levő DNS a petesejt-donortól) ezután osztódásra noszogatják, majd néhány osztódás után a sejtekből embrionális őssejtvonalakat tenyésztenek ki. Ezek multipotens sejtvonalak, azaz megfelelő molekuláris koktélokkal a legkülönbözőbb sejtek létrehozására vehetők rá: idegsejttől inzulint termelő hasnyálmirigy-sejtekig.

A fenti eljárással az egyik nagy gond, hogy a petesejteket csak egy bonyolult és egyáltalán nem veszélytelen procedúra keretén belül lehet izolálni a donorokból, és ennek megfelelően elég kevés petesejt áll rendelkezésre ilyen célú kutatásokra. Ezt megkerülendő a kutatók egy alternatív megoldást ajánlottak: emberi petesejtek helyett marha petesejteket használnának. Az eljárás egyébként tök ua. lenne. (Azaz még véletlenül jöhetne létre egy minotaurusz, hiszen a zigóta teljes genetikai fejlődési programja megegyezne a sejtmag donoréval.)

Nagy Britanniában az ilyen eljárásokat egy különleges hatóság kell engedélyezze és persze még kérdéses, hogy ez esetben mit mondanak majd. Néhány befolyásos ellenző az "emberi méltóságot" félti egy ilyen eljárástól, szóval annak ellenére, hogy akár komoly haszonnal is kecsegtethet a kutatás, koránt sem lefutott még, hogy lesz valami a dologból.

Végül pedig egy kortynyit elméláznék az említett Index cikk címe, képanyaga és bevezetője között.


Mert az rendben van, hogy a cikk többi része elfogadhatóan van megírva (tegyük hozzá, leginkább azért mert szinte egy az egyben lefordították a BBC-ről). De a szándékosan bombasztikus cím és kezdő sor (egyébként komolyan lehetne vitatkozni, mit is értett a szerző a "gének összeeresztése" alatt…) egy nagyon szomorú szerkesztési gyakorlatról árulkodik: olyanról, ahol nem a cikkek minősége a legfontosabb, hanem a kattintások száma. Ha sokan rákattintanak a cikkre (amire jó az esély ha "ember-tehén szörnyről" írok és szép minotauruszos képpel illusztrálom), akkor a főszerkesztő bácsi elégedett lesz és talán még prémiumot ad. Nem vitatom, hogy portálok esetében nehéz másban mérni, mint elérések számában, de van egy pont ahol minden újságíró el kell(ene) gondolkozzon, hogy mennyit ér meg az a százzal több elérés….

update: Most nézem, hogy a hvg.hu sem jobb, sőt:

"A Newcastle University és a londoni Kings College kutatói három évre
szóló engedélyért folyamodtak, amely lehetővé teszi számukra emberi és
szarvasmarha DNS (sic!) fúziójából származó embriók létrehozását."

Aki ezt leírta, azt azonnal el kellene tiltani a biológiai témájú cikkek írásától. A szerkesztőt meg gyorsan lecserélni…

A testvérek külön útja

Ha kezünkbe veszünk egy gilisztát, már aki
a kezébe veszi, láthatjuk, hogy nagyon sok majdnem egyforma gyűrűből,
szelvényből áll. Ősi testfelépítésű állatoknál az ismétlődő testrészek
előfordulása nagyon gyakori. Ahogyan az állatok specializálódtak különböző
élőhelyekre és életformákra, egyes szelvényeik új feladatokra adaptálódtak. A
szelvények adaptációja mögött legtöbbször, a blogban is sokat emlitett, Hox
gének változatossága felelős. A mai példában olyan Hox jellegű génekről és
kialakulásukról is lesz szó, mely a rovarok egy kisebb, bár annál kutatottabb
csoportjára (pl. házi légy, ecetmuslica) jellemző, és összehasonlítva a
régebben kialakult, de ma is jelen levő rovarokkal, szép példát mutatnak arra,
hogy hogyan vesznek fel új funkciót egy gén megkettőződéséből eredő utód-gének
(paralógok).

Az ősibbnek tekintett állapotban, melybe például a szúnyogok
csoportja is tartozik, a szegmentációt meghatarozó egyik legfontosabb gént caudal-nak
hivjak. Ennek a génnek a terméke, a caudal mRNS, asszimmetrikusan, az embrió hátulsó
pólusán helyezkedik el. Az asszimetrikus mintázatot az mRNS – részleteiben még
nem ismert – irányított lokalizációja okozza. A caudal mRNS ilyen, h
átsó, azaz posterior elhelyezkedése
valószínűleg a Caudal fehérje hasonló, gradiens szerű eloszlását eredményezi
(ld. ábra). Ez gradiens aztán a hosszanti tengely mentén “lefordítódik” s az
egyes szelvényekben különböző, szelvényspecifikus géneket kapcsol be.

a Bicoid hatása a Caudal expressziójára

Ha az evolúciósan kesőbb kialakult rovarok
(pl. ecetmuslica) fejlődését nézzük, akkor megfigyelhetjük, hogy a caudal mRNS
egyenletesen oszlik el az embriókban, azonban a Caudal fehérje, az ősi
csoporthoz hasonlóan már ugyanúgy gradiens szerűen a hátulsó pólusban találhato
meg a legnagyobb koncentrációban.

Ahhoz, hogy ezt a jelenséget megértsük, a később
kialakult rovarcsoport egy új génjét kell megvizsgálnunk. Valójában ez nem egy
hirtelen, újonnan kialakult gén, hiszen az evolúció során ilyen rövid idő alatt
ez nem is fordulhat elő, hanem egy régi gén megváltozásának eredménye. A
korábban kialakult rovarokban az embrióban és az embrión kívüli szövetekben
általánosan kifejeződik a Hox3 gén. A Hox3 gén termékét az anyai
sejtek is kifejezik, mely azután egyenletesen eloszlik a petékben. A Hox3 gén
duplikációja következtében két gén jött létre, melyek kezdetben azonos funkciót
láttak el.

Eltérő mutációik eredményeképpen a paralóg
gének közül az egyik, melyet bicoid-nak hívnak, "ragadós" lett,
azaz szerkezetének megváltozása miatt nem oszlik el egyenletesen a petékben,
hanem az anyai sejtekből való szekretálódás helyén halmozódik fel. Ennek a
génnek a terméke ezután koncentrációjától függően más-más géneket kapcsol be.
Például a fej kialakításáért felelős gént a Bicoid magas koncentrációja
kapcsolja be, ezért a Bicoid fehérje beinjektálása más testtájakba szintén fej
kifejlődését eredményezi. A duplikációból származó másik gén, zerknüllt,
gyakorlatilag
minden más feladatot továbbra is ellát, és a bicoid kiegészítőjeként
viselkedik. A zerknüllt nem fejeződik ki a pete kialakitásában részt
vevő anyai sejtekben, de embrionális expressziója meghatározza az embriót
körülvevő membrán háti oldalát. A bicoid, mint a Hox3 gén
paralógja és a zerknüllt testvére, igy – az zigotikus feladatoktól megszabadulva
– egy teljesen új szerepet kapott.

Itt térünk vissza a Caudal fehérjének a
mintázatára, hiszen a Bicoid transzlációs represszorként is fontos szerepet játszik.
Ahol a Bicoid jelen van, nem engedi hogy fehérje íródjon át a caudal mRNS-éről,
ezért a Caudal fehérje, a korábban kialakult rovarok embriójához hasonlóan csak
a hátulsó póluson helyezkedik el (ld. ábra).

A duplikáció és specifikus mutációk
hatására a bicoid egy általánosan kifejeződő génből a fej és a szegmentáció
kialakításához döntően hozzájáruló génné alakult, illusztr
álva, hogy egy gén megkettőződésének
következtében, hosszú távon
egy új szabályozó hálózat
fejlődhet ki. Ehhez nemcsak a bicoid-nak kellett megváltoznia, hanem a
korábban fontos, a szelvények kifejlődéséhez elengedhetetlen gének (pl. caudal)
szabályozó-régiója is úgy változott, hogy bicoid hozzájuk tudjon kötni
és ezáltal a kifejeződésétől függjenek.

Olesnicky EC et al. (2006) Development 133, 3973-3982
http://pharyngula.org/index/weblog/comments/bicoid_evolution/

Felszarvazva – 2

A szépségnek ára van, még akkor is, ha bogarakról van szó. Pár hete már ejtettem szót az Onthophagus fajok szarvairól, de egy aktuális cikk kapcsán némi kiegészítést fűznék az akkor leírtakhoz.

A nagyméretű szarvak a párszerzés eszközeivé váltak ezekben a fajokban, de egy-egy ilyen szépméretű testdísz növesztése bizony sok ráfordítást igényel: energiát és (sejt)anyagot egyaránt. Azokon a helyeken ahol a szarvak nőnek (amely lehet a tor, a fej eleje vagy háta) a szomszédos szervek (szemek vagy csápok) mérete általában fordítottan arányos a szarvak nagyságával.

A fejlődés során ezek a szomszédos struktúrák valószínűleg közös sejtcsoportból jönnek létre, így aztán minél több energiát használnak a sejtek a nagyobb szarvak építéséhez, annál kevesebb áll majd rendelkezésre a többi szerv létrehozásához. Ezzel a logikával magyarázható az is, hogy azokban az Onthophagus fajokban, amelyek a nappali életről éjszakaira tértek át, általában eltűntek a szarvak, hiszen sokkal több értelme van az új körülmények között egy-egy jól fejlett szembe feccelni az energiát, mintsem nagy testdíszekkel össze-vissza repkedni a sötétben.

Most azonban kiderült, hogy más is feláldozódik a “testszépítés” oltárán. Egy kísérlet során az embrionális fejlődés közben elölték a szarvképző sejteket. Az így születő hímek nagyobbra nőttek mint nem preparált táraik, ráadásul arányosan nagyobb herékkel is rendelkeztek. Márpedig, ha valóban ilyen árat kell fizetni a hatékony fegyverekért, akkor több értelmet kap az is, hogy egyes fajokban a kisebb hímek, amelyek a nőstényekért való küzdelemben esélytelenek lennének, nem is növesztenek szarvat: nekik kevesebb esélyük lesz párzani, így az ilyen értékes alkalmakat jobban kell kihasználniuk – a lehetőség szerinti maximális mennyiségű hímivarsejt termelésével és célbajuttatásával.


Simmons LW, Emlen DJ. (2006) Evolutionary trade-off between weapons and testes. PNAS 103(44): 16346-16351.
Emlen DJ, Marangelo J, Ball B, Cunningham CW. (2005) Diversity in the weapons of sexual selection: horn evolution in the beetle genus Onthophagus (Coleoptera: Scarabaeidae). Evolution Int J Org Evolution. 59(5): 1060-1084.
Emlen DJ. (2001) Costs and the diversification of exaggerated animal structures. Science 291: 1534-1536.

Hiú elefántok

Az elefántok kimagasló értelmi képességének számos anekdota állít emléket és nem minden alap nélkül.

A szürke óriások ugyanis azon kevés állatfaj közé tartoznak, amelyek komoly empátiát képesek tanúsítani csoporttársaik iránt. Ezt a fajta érzékenységet hajlamosak vagyunk nagyon “emberi” vonásnak tartani, talán éppen ezért természetfilmek egy kedvelt témája a haldokló öreg elefántot segíteni próbáló társak viselkedése. Ugyanakkor érdekes tény, hogy azok a fajok, amely hasonlóan fejlett szociális viselkedést mutatnak (pl. csimpánzok, orángutánok, gorillák és delfinek) általában fejlett “éntudattal” is rendelkeznek és egyedeik sikerrel szokták venni a legendás “tükör-tesztet” (bár a delfineknél, mint azt nemrég itt is jól példáztuk ez egyelőre vitatott ;-)).

Most a bronxi állatkertben annak próbáltak utánnajárni, hogy mit kezdenek az elefántok saját tükörképükkel. Egy hatalmas tükröt állítva az elefántkifutóba, a három ormányos (Maxine, Patty és Happy) reakcióját jegyezték fel gondozóik és egy atlantai egyetem kutatói.

Az elefántok, miután megszokták, láthatóan izgalomba jöttek a tükörtől. Eleinte megpróbáltak belesni mögé, majd kedvtelve áldogáltak előtte – és ami nagyon fontos és érdekes, hogy nem úgy viselkedtek, mintha egy másik elefánt állna velük szemben (azaz nem próbáltakszociális kontaktust létesíteni vele), hanem egyértelműen pózoltak. Tekergették az ormányukat és nézegették, miként tudják vele a fülüket mozgatni, ki-be járkáltak a tükör látóteréből, közben a szemük sarkából önmagukat lesve – csupa olyan cselekvésmintát mutattak, amelyet egyébként nem lehetett megfigyelni.

A kísérlet csúcspontja kétségetelenül az volt, amikor az elefántok egyik arcára egy fehér jelet tettek (fejük másik odalán egy átlátszó, de hasonló anyagból készült jel volt kontrollként). Az eredmények itt nem teljesen meggyőzőek, de az egyik elefánt, Happy, egyértelműen hosszú időt töltött az fehér ragtapasz-kereszt tapogatásával – legalább is az első napon, mert utánna már láthatóan nem érdekelte a dolog.

Hogy ez valóban erőteljesen bizonyítja-e a konvergens kognitív evolúciót az emberszabású majmok és az elefántok között (mint azt a szerzők állítják), azért (szerintem) még kérdéses marad, de az egész biztos, hogy nem zárja ki annak lehetőségét, sőt.


Plotnik, JM, de Waal, FBM, Reiss, D (2006) Self-recognition in an Asian elephant. PNAS doi: 10.1073/pnas.0608062103

Ami nagy, az nagy

Márpedig a mellékelt koponya semmiképpen nem nevezhető kicsinek. A közel 72 cm-es madár koponya kb. 3 méteres tulajdonosa úgy 65 millió éve, a cenozoikumban rótta Dél-Amerika síkságait, a környéken élő kisebb állatok mérsékelt örömére.

Ugyanis ez a madár egy kíméletlen, ráadásul meglehetősen fürge (bár röpképtelen) ragadozó lehetett, amely az akkoriban még az óceánban vándorló kontinens-szigeten a csúcsragadozó szerepét töltötte be, közeli rokonaival együtt. A "terror-madarak" (phorusrhacid) csoportjába a valaha élt legnagyobb szárnyasok tartoztak, s figyelembe véve, hogy napjaink lényegesebben kisebb testű ragadozómadarai micsoda pusztításra képesek egy-egy jól irányzott csőrcsapással, talán nem is annyira szomorú, hogy már nincs élőben szerencsénk ezekhez a monstrumokhoz.



Chappe, LM, Bertelli, S (2006) Palaeontology: Skull morphology of giant terror birds. Nature 443: 929.

Darwin a vega

"Az evolúciós elmélet hazugság, tévedés, […] egy hitetlen vénember gyáva elmélete,
amelyet talán azért ötölt ki, mert vegetáriánus volt, és híján volt a
belső tűznek".

Ezt szeressük a kreacionistákban, az ilyen szofisztikált érveléseket.


update
:

A fenti kijelentésen jópár lengyel kutató is besokalt (idézet az aktuális Nature-ből):


Michal Sewerynski, Poland's minister of science, has criticized the LPR's position. "There is no need for a discussion," he told Nature. "Scientific evidence is clear and the opinion of a minority will not change teaching in schools."


Members of the Polish Academy of Sciences protested against the LPR campaign in an open letter that was published in several Polish newspapers on 17 and 18 October. [A scientist], who signed the letter, says he hopes the quick response will avert damage to Polish science and education. "However, the point that really requires further discussion is not evolution, but how a minister can say such stupid things."