A baloldali képecske által sugallmazott látszat ellenére nem a
„Világok háborúja” vagy a „Támad a Mars” legújabb feldolgozásáról lesz
itt szó, hanem az anyai gondoskodás megnyilvánulásának egy érdekes
példájáról (a képen pedig egy fiatal puhatestű látható ;-)).
Mint arról a BBC is beszámolt, az eheti Nature-ben jelent meg egy rövid kis riport a Gonatus onyx nevű tintahal utódgondozási szokásairól. A tintahal-szex
egy igen síkos és tapadós esemény, melynek következménye a nagyszámú
megtermékenyített embrió (ezeket általában a puhatestű szülők szinte
azonnal magukra hagyják). Azért is keletkezik nagyszámú embrió, mert
gondoskodás hiányában sok közülük elpusztul, vagy egyszerűen más
állatok táplálékává válik (ún. „r-stratégia”), így ennyire van szükség
ahhoz, hogy néhány elérje a szaporodóképes kort (ennek ellentéte amikor
csak néhány utódot nemzenek a szülők, de azokat gondosan felnevelik).
Ami a szóbanforgó tintahalat különlegessé teszi az az, hogy e faj
esetében a nőstény gondoskodik az utódairól. A képeken, melyeket a
kutatók 1500-2500 m mélységben vettek fel távirányítású kamerák
segítségével, jól megfigyelhető, amint a nőstény karjaiban tart egy
szürke „zsákot”, amely lényegében egy vékony hártyából és a benne
található embriókból áll. A logikus kérdés az előbb elmondottak
fényében, hogy miért van szükség akkor itt szülői gondoskodásra, ha
úgyis szintén sok embrióról van szó? A válasz valószínűleg abban
rejlik, hogy ennyire mélyen a víz oxigénben elég szegény, így a
normális növekedéshez szükség van arra, hogy az anya karjaival
rendszeresen vizet áramoltasson át a „zsákon”, különben oxigén hiány
léphet fel. Ami szintén megkülönbözteti más tintahalaktól a G. onyx-t
az az, hogy jelek szerint az embrionális fejlődés sokkal lassúbb és
tovább tart mint más fajokban. Ennek szintén köze lehet a mélységhez:
nemcsak kevés oxigén van, de hideg is, így a biológiai folyamatok
lelassulnak.
Igazán példás szülőknek tekintehtjük ezeket az állatokat, hiszen az idő
alatt amíg az utódgondozás folyik a nőstények nem táplálkoznak, és nem
is mozognak túl sokat, így mire a kis tintahalak kiszabadulnak (erről itt egy videó) a
zsákból és nekilátnak felderíteni a környező világot, az anyák annyira
kiéheztetik magukat, hogy mozgásuk koordinálatlanná válik és enzimjeik
működése is lelassul. S még így sem garancia a siker, mert ez a mélység
az elefántfókák és cetek kedvelt vadászterülete, a lassan mozgó
tintahalak pedig könnyű prédának számítanak…

Seibel BA, Robison BH, Haddock SHD (2005) Post-spawning egg care by a squid. Nature 438: 929.

Carl Zimmer egy érdekes kutatásra hívta fel a figyelmet a NYTimesban (akinek van ideje/lehetősége annak mindenképpen ajánlom az eredeti cikk elolvasását).
A kutatók 3-4 éves gyerekek és csimpánzok tanulási és logikai
képességeit hasonlították össze. A feladat az volt, hogy egy átlátszó,
vagy sötét műanyagdobozban levő tárgyat kellett megkaparintani a
kísérleti alanyoknak. Eddig a dolog elég egyszerű ügy, a plusz csavar
az volt, hogy a kísérletvezető először megmutatta a gyerek vagy
csimpánz kísérleti alanyoknak, hogy hogyan kell kivenni a szóbanforgó
objektumot a dobozból. Azonban nem csak egyszerűen kinyitotta az ajtót,
hanem beiktatott néhány felesleges lépést is, például egy retesz
tologatását (ami valójában a dobozon belül semmihez nem kacsolódott)
ill. a doboz fedelének ütögetését, mielőtt meglépte volna a lényegi
lépést. A kérdés az volt, hogy mennyiben utánozzák majd őt a
gyerekek/majmok amikor meg kell kaparintsák a dobozban elhelyezett
tárgyat.
Mint az várható volt amennyiben a doboz sötét volt, azaz nem látszott,
hogy a retesz tologatás és doboz ütögetés tök felesleges, mert semmi
kapcsolatban nincs az ajtó kinyitásával, mindkét kísérleti csoport hűen
követte a kísérletvezető bemutatóját. A meglepetés akkor jött amikor
átlátszó dobozra áltak át: míg a csimpánzok szinte kivétel nélkül
rájöttek, hogy a bevezető kis gyakorlat nem szükséges az ajtó
kinyitásához, a gyerekek 80%-a, bár nyilvánvalóan szintén látta, hogy a
kezdeti performansz nincs semmilyen fizikai hatással az ajtó
nyithatóságára, továbbra is lelkesen elvégezte a rituálét, annyi
különbséggel, hogy egyre gyorsabban hajtotta végre az egyes lépéseit.
A feltételezés (elméletnek egy kicsit kevés még azért) az, hogy pont ez
a nagyfokú imitációs hajlam tette az embereket különlegessé, mert
hasznossá vált amikor elkezdődött az egyre összetettebb eszközök
készítése. Azaz pont a majmolási hajlamunk az egyik olyan
tulajdonságunk ami megkülönböztet bennünket a majmoktól ..;-))).

Luca napja van, legyen hát szó Lucáról, pontosabban LUCA-ról, a ma
élő organizmusok utolsó közös őséről (Last Universal Common Ancestor).
Nem tudjuk pontosan, hogy hogyan is nézhetett ki LUCA, de bizonyos
sejtéseink vannak néhány tulajdonságáról. Először is mivel a genetikai
kód univerzális és számos olyan fehérje ismert amelyek orthológjai
elővilág mindhárom nagy ágában (Archea, Eubacteria, Eukarya)
fellelhetők, meglehetős nagy valószínűséggel kijelenthetjük, hogy ezen
tulajodnságok egyben LUCA tulajdonságai is voltak. Az elterjedtebb
elméletek szerint LUCA leginkább egyes ma élő Gram-pozitív
baktériumokra hasonlíthatott, azaz bakteriális kör alakú DNS
kromoszómával, sejtmembrán és -fal által körülvett transzkripciós és
transzlációs apparatussal rendelkező prokarióta lehetett. Vagy nem,
legalább is ezt sugallja Eugene Koonin és William Martin egy
közelmúltban megjelent cikkjükben.

A Trends in Genetics véleményrovatában közölt írásukban arra
hívják fel a figyelmet, hogy az említett hasonlóságok ellenére számos
alapvető különbség is akad az Archea és Eubacteria csoportba tartozó
mikroorganizmusok között. A legismertebb talán az, hogy sejtmembránjuk
(és ami azt illeti sejtfaluké is) összetétele alapvetően különbözik: az
előbbiét izoprén-éterek, míg utóbbiét zsírsav-észterek alkotják. Sőt a
DNS másolásra is igen eltérő szekvenciájú fehérjéket használnak. Ennek
egyik magyarázata természetesen lehet az, hogy mivel az Archea
csoportba tartozó mikróbák elsöprő többsége extremofil, azaz
szélsőséges körülmények (magas hő és só koncentráció, vagy igen hideg)
között éldegél, az új életmódjukhoz való alkalmazkodás során
következtek be ezek a változások. Koonin és Martin azonban egy másik
lehetséges megoldást ajánl: LUCA még nem rendelkezett sem
sejtmembránnal, sem DNS alapú genommal, eze a két ágban később
egymástól függetlenül alalkultak ki. Igen ám, de a természetesen
felemrülő kérdés az, hogy akkor (szerintük) hogyan jöhetett létre
egyáltalán LUCA, hiszen lehetetlen, hogy egy akár ennyire komplex
organizmus spontán szerveződjön az „őslevesben”.
A két kutató által vázolt lehetőség sokban építkezik a viszonylag
közismert tengerfenéki hőforrás elméletre (e szerint az élet
keletkezése ezekhez a képződményekhez kötött). Szerintük LUCA egy ilyen
hőforrás környékén, geokémiai erők által létrehozott lyukacsos
kőzetekben jelenhetett meg. Az ilyen geológiai képződmények sok kb
1-100 mikron átmérőjű hasadékot tartalmaznak, és a forrás aktivitás
alatt ill. miatt állandóan növekednek, azaz állandóan új rekeszek
adódnak a képződményhez. A szintén jelen levő vas-szulfid katalizátora
lehetett a különböző biomolekulák létrejöttének, amelyek ezáltal egy
abiotikus, de kisméretű térben „lelték magukat”. A folyamat fő
hajtóereje (ezúttal is) az önreplikáció irányába mutató természetes
szelekció, ami egyrészt az előbb több, majd egyetlen szegmensen
(szakaszon) kódolt altruista operonok megjelenéséhez vezetett (amelyek
magukban kódolták a replikációhoz szükséges első géneket), másrészt
lehetővé tette az első paraziták megjelenését is (akik a már említett
replikációs apparátust kihasználták saját sokszorozódásukra, de ők nem
kódoltak a folyamathoz szükséges fehérjét). És ezzel kb. elértünk az
RNS-világhoz.
Mivel az egyes apró hasadékok között léteztek nyílások, az egyes
kompartmentekből időnként egy-egy molekula populáció egyszerű diffúzió
útján átkerült egy-egy szomszédos rekeszbe. Ez természetesen szelekciós
tényező is volt, hiszen amelyik társaság nem tartalmazta/kódolta a
replikációhoz szükséges összes elemet, az rövid időn belül nyomtalanul
eltűnt. A fejlődés egy következő pontja lehetett, amikor ez az ősi
genom egyfajta retrovírus-szerű replikációra tért át, azaz az RNS genom
replikációjába közbe iktatódott egy kettősszálú DNS is, amiről egy RNáz
segítségével íródott vissza a megfelelő orientációjú RNS (ezzel lehetne
magyarázni pl. az RNáz-H jelenlétét mind az Archea-ban, mind az
Eubacteria-ban).
És ez az a pont ahol az Archeák és Eubacteriák története elválik, azaz
az előbb vázolt molekulaegyüttes nem más mint LUCA. Az önreplikációra
képes primitív genomok ezután különböző úton, egymástól függetlenül
tértek át a teljesen DNS alapú genomra (ezért különböznek a DNS
replikáció komponensei annyira), ill. alakítottak ki maguknak
sejtmembránt. (A felmerülő probléma itt csak annyi, hogy a sok
különbözőség ellenére, van azért néhány membránfehérje is amelyik
mindkét csoportban megtalálható. Szerzőink szerint ezt nem lehet
későbbi horizontális gén transzferrel magyarázni – amely egyébként nem
ritka a prokarióták között -, ugyanis az ominózus fehérjék alapján
készülő filogenetikai fák egyértelműen elválasztják az Archea és
Eubacteria csoportokat. Az általuk elképzelhetőnek tartott magyarázat
szerint ezek a fehérjék az abiotikus hasadékok falán spontán képződő
hidrofób rétegekben létezhettek, s mivel ezek képződéséhez nincs
szükség egy membrán-szintetizáló apparátusra, nem feltételezi azt, hogy
LUCA genomja ilyesmit kódolt volna. Lehet, de szvsz ez az elmélet egyik igen gyenge pontja.)

Nagyításhoz katt a képre

Ez mind szép és jó, de ahhoz, hogy tudományos elméletként
fogadhassuk el kell legyen valami predikció, mert különben csak
filozófia. Nos, ezt természetesen a szerzők is belátják, ezért a
következő logikus potenciális falszifikációs utat javasolják:
amennyiben a sikerül olyan prokariótákra lelni, melyeknek Eubacteriára
jellemző membránjuk, de Archae típusú DNS szintetizáló apparátusuk van, az
teóriájuk instant halálát jelentené, hiszen annak értelmében ilyenfajta
„átmeneti” fajok nem létezhetnek. Mindenesetre ha valaha kiderül, hogy
elméletük igaz (ami egy elég nagy HA), az a szóban forgó egykori
mélytengeri hőforrást, ahol LUCA megjelent, valóban az „élet-forrásává”
tenné….

Koonin EV, Martin W. (2005) On the origin of genomes and cells within inorganic compartments. Trends Genet 21(12): 647-54. Epub 2005 Oct 11.

Az aktuális Economist tudományrovatában figyeltem fel erre a cikkre amely hamarosan a Proceedings of the Royal Society-ben fog megjelenni, egyelőre csak online érhető el.
A szexuális szelekció
fontosságát az egyes fajok evolúciójában már maga Darwin is felismerte.
Klasszikus példa a hím pávák tolldísze, a lugasépítő madár hímjeinek
magatartása. Ezek mind olyan jellegek, amelyek valószínűleg a szexuális szelekció során
jöttek létre. Az említett cikk szerzői azonban egy újszerű
példával álltak elő.
Az állatok párzási rendszerei három
kategóriába sorolhatók: teljes monogámia, csak hímekre jellemző
promiszkuitás (gondoljunk pl. a rozmárok, vagy gorillák „háremeire”),
illetve mind hímekre, mind nőstényekre kiterjedő promiszkuitás
(utóbbiban a legnagyobb az ún. „spermakompetíció”, s mivel az egyes
nőstények több hímmel is párosodnak, szószerint az a hím lesz fittebb,
ergo adja tovább nagyobb sikerrel a génjeit, amelyik több hímivarsejt
temelésére képes). Az egyik olyan csoport, ahol mind a három
rendszer előfordul, viszonylag közeli rokon fajok között, a denevéreké.
Éppen ezért ideális csoportot képeznek, arra, hogy megvizsgáljuk a
szexuális szelekció hatását a különböző párzási rendszerekben. Az
említett cikk szerzői egy érdekes elmélettel álltak elő: mivel az agy
és a herék az emlősök testének igen energiaigényes szervei, azokban a
fajokban ahol nagy a már említett spermakompetíció, elképzelhető, hogy
a szexuális szelekció hatására több energia fog fordítódni a herék
fejlődésére mint az agyéra. Több mint háromszáz denevérfaj adatainak
összehasonlítása alapján a következők derültek ki: a monogám
párkapcsolatban, vagy háremekben éldegélő hímeknek viszonylag nagy
agyuk és kisebb heréik vannak, mint a harmadik csoportban levőknek.
Vagyis a jelek szerint valóban elképzelhető, hogy az utóbbi fajok
hímjeiben a szexuális szelekció (érthető okokból), a nagyobb, így több
„anyag” termelésére képes heréket preferálta, és ennek az energetikai
árát az agyuk méretében fizették meg. Kétségetelen, hogy ez is egy út a
nagyobb fitnesz elérésére… ;-)))

Pitnick S, Jones KE, Wilkinson GS (2005) Mating system and brain size in bats. Proc. R. Soc. B. Epub, doi: 10.1098/rpsb.2005.3367

Néhány napja jelent meg a hír, hogy Borneón egy új emlősfajt
fedeztek fel. Ez természetesen önmagában is érdekes (hiszen nem
valószínű, hogy tucatnyinál lényegesen több, még mindig ismeretlen emlős
mászkálna a Föld felszínén, sőt), de több újság (és a WWF sajtóközleményének
alcíme is) is készpénzként kezelte, hogy egy új ragadozófajról van szó.
Öszintén szólva nem bírtam rájönni, hogy miért, hiszen csak néhány, nem túl
nagy felbontású kép áll rendelkezésünkre, ott is kitakarja éjszakai
ismeretlen fizimiskáját egy nagy levél. Azért a WWF közlemény szövege
már egy kicsit óvatosabban fogalmaz, és azt írja, hogy a vélemények
megoszlanak, hogy egy új lemurfajról,
vagy egy új ragadozóról van szó. Én, őszintén egyelőre az előbbit
valószínübbnek tartom (ami persze nem sokat jelent, mert nem kenyerem a
rendszertan ;-)), bár kétségteen, hogy eddig lemurokat csak
Madagaszkáron és környékén találtak.

A jó hír, hogy a jelek szerint az 1987-es, a chlorofluorocarbon (CFC)
vegyületek betiltását célzó Montreal-i Protokol lassan beérik, és
csökkenőben van az ózonlyuk. A rossz az, hogy az előrejelzéseknél 15 évvel tovább fog tartani,
kb 2065-ig amíg teljesen eltűnik. Ennek az az oka, hogy néhány CFC vegyület még ma
is használatban van, és például a Fehér Ház is a közelmúltban esett áldozatául az
amerikai agrár-lobbi nyomásának, kiharcolva, hogy az amerikai farmerek továbbra is használhassanak rovarirtóikban metil-bromidot.

„A tudomány felfedezi Istent” könyv kapcsán érkezett olvasói levél lényegbevágó kérdéseket intéz a tanulmánykötet szerzőihez…

…olvasom az ÉRTEM
honlapján,s valóban. A kérdező azokat az alapkérdéseket fogalmazza meg,
amelyek a kreacionista-evolucionista vita klasszikus téziseit nem
ismerve, a külső szemlélőben joggal felmerülhetnek.
Tasi István válaszában az a legérdekesebb amiről nem szól. Ez pedig az,
hogy „mivel tudják bizonyítani elméletüket”. A válasz legnagyobb része
(ismét) megpróbálja elkenni a vallás és tudomány közötti különbséget,
egyenlőséget próbál erőltetni a metodológiai- és filozófiai
naturalizmus közé. De „bizonyítékként” megint csak egy ún.
evolúció-cáfolat van megemlítve, ami ha igaz is lenne akkor sem
támasztaná alá az ID-t. Ráadásul nem is igaz.
A véralvadás kaszkádról van szó, ami Michael Behe „lecsökkenthetetlen
komplexitásának” egy második (szintén hibás) példája. (Az első a
bakteriális flagellum volt, a harmadikat pedig még nem lövöm le,
kizárt, hogy levelezésünkben előbb-utóbb ne kerülne elő… ;-))

Egész rövidre fogva: az emlősök véralvadása során a vérlemezkékből és
fibrinszálakból egy háló alakul ki az ér sérülésének helyén, amely
mintegy eldugaszolja a nyílást, elállítva a vérzést. A fibrinszálak
kisebb fibrin molekulák (monomerek) összekapcsolódásából jönnek létre,
amely monomerek fibrinogén molekulákból keletkeznek, miután a trombin
nevű szerin-proteáz enzim lehasít belőle kisebb peptideket. A trombin
maga is egy inaktív előalakból (zimogénből), az ún. protrombinból jön létre egy
másik szerin-proteáz (ún. X-es faktor) segítségével. Az pedig szintén
egy zimogénből jön létre, stb. még vagy három lépcsőfokban. (Az
útvonalról és feltételezett evolúciós kialakulásáról részletesebben itt lehet olvasni.)
A „lecsökkenthetetlen komplexitás” Behe-i tézise szerint ez a
véralvadásrendszer nem működhet bármely komponensének elvétele nélkül,
ahol hiányzik ott halál van, meg szószerint patakvér. Ehhez képest
jelen ismereteink szerint a bálnák és a delfinek 😉 remekül elvannak a
kaszkád egyik első eleme a XII-es vagy Hagemann-faktor nélkül (mert az
működésképtelen pszeudogénné alakult át). Ez az apró, de nem
elhanyagolható tény Behe-t is arra kényszerítette, hogy elismerje a véralvadási kaszkád nem is annyira lecsökkenthetetlenül komplex…

Ha hinni lehet a NYTimes vasárnapi cikkének,
intelligens dizájn (ID) kampány minden zaja ellenére elég eredménytelen
maradt. Nemhogy a világibb egyetemeken nem került be a tananyagba, de
az egyházi iskolák közül is csak a Southern Baptist Theological Seminarium, egy kentucky-i baptista szeminárium (William Dembski munkahelye) vette bele a kurrikulumába. Sőt, a Templeton-alapítvány,
melynek legfőbb célja pont a vallás és tudomány összeboronálása, ezért
lelkesen támogat minden erre irányuló kezdeményezést, eléggé
kiábránudlt az ID-sekből, mert máig nem tudtak egy épkézláb kutatási
tervvel előállni. Vajon miért …. ;-)))