{"id":5005292,"date":"2005-11-23T06:20:35","date_gmt":"2005-11-23T05:20:35","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2005\/11\/23\/es_miert_olyan_nagy_a_szad"},"modified":"2021-04-22T14:02:55","modified_gmt":"2021-04-22T14:02:55","slug":"es_miert_olyan_nagy_a_szad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=5005292","title":{"rendered":"\u00c9s mi\u00e9rt olyan nagy a sz\u00e1d?"},"content":{"rendered":"

Mint arra a legels\u0151 blogbejegyz\u00e9sben<\/a> utaltam, az \u00e9l\u0151l\u00e9nyek alakjaiban bek\u00f6vetkez\u0151 v\u00e1ltoz\u00e1sok \u00e1ltal\u00e1ban egyes g\u00e9nek felhaszn\u00e1l\u00e1si hely\u00e9nek \u00e9s idej\u00e9nek v\u00e1ltoz\u00e1s\u00e1ra vezethet\u0151k vissza, s ezen v\u00e1ltoz\u00e1sok k\u00e9pezik az evol\u00faci\u00f3 egyik hajt\u00f3erej\u00e9t. Az ilyen t\u00edpus\u00fa v\u00e1ltoz\u00e1sokat (\u00e9rtelemszer\u0171en) legink\u00e1bb olyan rokon fajokkal lehet szeml\u00e9ltetni melyek evol\u00faci\u00f3s id\u0151sk\u00e1l\u00e1n m\u00e9rve a k\u00f6zelm\u00faltban v\u00e1ltak el, \u00e9s ha ezen rokon fajok nagyfok\u00fa adapt\u00edv radi\u00e1ci\u00f3 (igen k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 \u00f6kol\u00f3giai \u00e9letterekhez, \u00fan. nichekhez val\u00f3 alkalmazkod\u00e1s) folyt\u00e1n j\u00f6ttek l\u00e9tre az \u00e9rv \u00e1ltal\u00e1ban m\u00e9g meggy\u0151z\u0151bb erej\u0171.<\/p>\n


\n1. \u00c1bra<\/b> A b\u00f6lcs\u0151sz\u00e1j\u00fa halak adapt\u00edv radi\u00e1ci\u00f3j\u00e1nak legfontosabb l\u00e9p\u00e9sei (el\u0151sz\u00f6r \u00e9l\u0151helyhez, majd t\u00e1pl\u00e1l\u00e9kforr\u00e1shoz val\u00f3 alklamazkod\u00e1s, v\u00e9g\u00fcl szexu\u00e1lis szelekci\u00f3). [1]<\/span><\/center><\/p>\n

<\/p>\n

A fenti \u00e1ll\u00edt\u00e1s szeml\u00e9ltet\u00e9s\u00e9re tal\u00e1n az egyik legtrivi\u00e1lisabb p\u00e9lda a b\u00f6lcs\u0151sz\u00e1j\u00fa halak esete. Kelet-Afrika Nagy Tavaiban (Tanganyika, Vikt\u00f3ria, Malawi) mintegy 400 b\u00f6lcs\u0151sz\u00e1j\u00fa halfaj \u00e9l, melyek egy k\u00f6z\u00f6s \u0151sb\u0151l alakultak ki cirka 700.000 \u00e9v leforg\u00e1sa alatt. Feltehet\u0151leg h\u00e1rom nagy adapt\u00e1ci\u00f3s „robban\u00e1s” j\u00e1tszott szerepet a fajok kialakul\u00e1s\u00e1ban (1. \u00e1bra). El\u0151sz\u00f6r az \u00e9l\u0151hely alapj\u00e1n k\u00e9t csoport k\u00fcl\u00f6n\u00fclt el: a homokos aljzat k\u00f6zel\u00e9ben illetve a szikl\u00e1s k\u00f6rnyezetben lak\u00f3k, majd ut\u00f3bbiak a t\u00e1pl\u00e1lkoz\u00e1si szok\u00e1suk alapj\u00e1n tov\u00e1bb specializ\u00e1l\u00f3dtak szil\u00e1rd t\u00e1panyagot r\u00e1gcs\u00e1l\u00f3kra illetve lebeg\u0151 t\u00e1panyagot fogyaszt\u00f3kra. V\u00e9g\u00fcl szexu\u00e1lis szelekci\u00f3 sor\u00e1n j\u00f6ttek l\u00e9tre a k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 sz\u00ednes mint\u00e1zatok [1].<\/p>\n

2. \u00c1bra<\/b> A M. zebra<\/i> karcs\u00fabb \u00e1llkapcs\u00e1nak kialakul\u00e1sa \u00f6sszef\u00fcgg azzal, hogy bmp4<\/i> mRNS csak az els\u0151 kopolty\u00fa\u00edv v\u00e9g\u00e9ben tal\u00e1lhat\u00f3, ellent\u00e9tben a L. fuellerboni<\/i>val, ahol a massz\u00edv \u00e1llkapocs az eg\u00e9sz kopolty\u00fa\u00edvben jelenlev\u0151 bmp4<\/i>-el t\u00e1rsul (k\u00e9sz\u00fclt [2] alapj\u00e1n).<\/span><\/p>\n

Egy k\u00f6zelm\u00faltban megjelent tanulm\u00e1ny [2] a m\u00e1sodik alkalmazkod\u00e1si k\u00f6r okait vizsg\u00e1lja. Ehhez k\u00e9t k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 t\u00e1pl\u00e1lkoz\u00e1si szok\u00e1s\u00fa halfajt hasonl\u00edtottak \u00f6ssze, ezek a Labeotropheus fuelleborni<\/i><\/a> (LF) ill. Metriaclima zebra<\/i><\/a> (MZ). El\u00f6bbinek a szikl\u00e1kon lev\u0151 alg\u00e1k r\u00e1gcs\u00e1l\u00e1s\u00e1hoz alkalmazkodott r\u00f6vid, de robusztus als\u00f3 \u00e1llkapcsa van, m\u00edg ut\u00f3bbinak karcs\u00fabb \u00e9s hosszabb az eml\u00edtett testr\u00e9sze (minthogy a sz\u00f3banforg\u00f3 hal mindenev\u0151, ez nem meglep\u0151). A k\u00e9t fajt keresztezve \u00e9s a l\u00e9rej\u00f6v\u0151 \u00fan. F1, illetve az ennek a keresztez\u00e9s\u00e9b\u0151l sz\u00e1rmaz\u00f3 F2 nemzed\u00e9k egyedeit vizsg\u00e1lva lehet\u0151s\u00e9g ny\u00edlt annak a meghat\u00e1roz\u00e1s\u00e1ra, hogy melyik kromosz\u00f3m\u00e1n vannak az \u00e1llkapocs m\u00e9ret\u00e9t\/alakj\u00e1t befoly\u00e1sol\u00f3 g\u00e9nek. Ez a meghat\u00e1roz\u00e1s az\u00e9rt lehets\u00e9ges, mert az ut\u00f3dok nyilv\u00e1nval\u00f3an nem teljesen egyform\u00e1k, sem genetikailag, sem k\u00fclalakjukat tekintve, \u00edgy kapcsolatot lehet tal\u00e1lni bizonyos kromosz\u00f3m\u00e1lis genetikai markerek \u00e9s az \u00e1llkapocs egyes jellegzetes param\u00e9terei k\u00f6z\u00f6tt. (Egy fontos megjegyz\u00e9s: az igaz\u00e1n szemf\u00fclesek biztos kisz\u00fart\u00e1k, hogy k\u00e9t faj<\/span> keresztez\u00e9s\u00e9r\u0151l besz\u00e9lek, ami az \u00e1llatokn\u00e1l alkalmazott faj defin\u00edci\u00f3 \u00e9rtelm\u00e9ben max. steril ut\u00f3dokat hozhatna l\u00e9tre, \u00edgy F2 sz\u00f3ba sem j\u00f6het. A helyzet az, hogy a faj defin\u00edci\u00f3ja egy mesters\u00e9ges kateg\u00f3ria, \u00e9s b\u00e1r \u00e1ltal\u00e1ban igaz, nem felt\u00e9tlen\u00fcl alkalmazhat\u00f3 mindig. Jelen esetben a k\u00e9t faj k\u00f6z\u00f6tt a k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 sz\u00ednezet miatt a term\u00e9szetben l\u00e9tezik egyfajta szexu\u00e1lis izol\u00e1ci\u00f3, de az\u00e9rt annyira (m\u00e9g) nem k\u00fcl\u00f6nb\u00f6znek egym\u00e1st\u00f3l, hogy ne hozzanak l\u00e9tre \u00e9letk\u00e9pes hibrideket.) A vizsg\u00e1lat egyik \u00e9rdekes eredm\u00e9nye, hogy bizonyos tulajdons\u00e1gok egy\u00fctt v\u00e1ltoznak: az \u00e1llkapocs hossza, illetve magass\u00e1ga (\u00ednyencek kedv\u00e9\u00e9rt: a coronalis processus m\u00e9rete) k\u00f6z\u00f6tt negat\u00edv \u00f6sszef\u00fcgg\u00e9s van (azaz minn\u00e9l r\u00f6videbb az \u00e1llkapocs, ann\u00e1l magassabb egyben). A m\u00e1sik pedig, hogy ezek a tulajdons\u00e1gok (egyebek mellett) a bone morphogenetic protein 4 (bmp4)<\/i> nev\u0171 g\u00e9nhez kapcsol\u00f3dnak.<\/p>\n

A bmp4<\/i>, mint neve is mutatja, azon faktorok oszt\u00e1ly\u00e1ba tartozik, amelyek a csontfejl\u0151d\u00e9sben is szerepet j\u00e1tszanak (m\u00e9g rengeteg m\u00e1s szerep\u00fck is van, de a t\u00e9ma szempontj\u00e1b\u00f3l ez a legfontosabb). Egyebek mellett egyes arccsontokban is expressz\u00e1l\u00f3dik, ami \u00e9rthet\u0151 m\u00f3don itt k\u00fcl\u00f6n \u00e9rdekess\u00e9 teszi. Ezek ut\u00e1n m\u00e1r nem is annyira neglep\u0151, hogy a vizsg\u00e1lat t\u00e1rgy\u00e1t k\u00e9pez\u0151 k\u00e9t halfajban jelent\u0151sen k\u00fcl\u00f6nb\u00f6zik a bmp4<\/i> \u00e1t\u00edr\u00f3d\u00e1s\u00e1nak helye \u00e9s m\u00e9rt\u00e9ke. M\u00edg MZ egyedekben az els\u0151 kopolty\u00fa\u00edv (ez hozza l\u00e9tre az als\u00f3 \u00e1llkapcsot) v\u00e9g\u00e9re korl\u00e1toz\u00f3dik a jelenl\u00e9te, addig a robusztusabb \u00e1llkapcs\u00fa LF halakban az eg\u00e9sz kopolty\u00fa\u00edvet kit\u00f6lti (2. \u00c1bra). Eddig sz\u00e9p \u00e9s j\u00f3 a dolog, de, hogy kerek legyen a t\u00f6rt\u00e9net okozati \u00f6sszef\u00fcgg\u00e9st kell kimutatni a bmp4<\/i> expresszi\u00f3 v\u00e1ltoz\u00e1s \u00e9s az \u00e1llkapocs alakja k\u00f6z\u00f6tt. Ehhez a j\u00f3l bej\u00e1ratott „k\u00eds\u00e9rleti nyulat”, a zebrahalat haszn\u00e1lt\u00e1k: mesters\u00e9gesen megn\u00f6velve a Bmp4 szintet a halak \u00e1llkapcsa sokkal robusztusabb lett. (A t\u00f6rt\u00e9net ott s\u00e1nt\u00edt egy kicsit, hogy ez a robusztusabb forma nem j\u00e1rt egy\u00fctt az \u00e1llkapocs hossz\u00e1nak cs\u00f6kken\u00e9s\u00e9vel, ennek egyik val\u00f3sz\u00edn\u0171 oka lehet, hogy a Bmp4 mennyis\u00e9g\u00e9t az \u00f6sszes sz\u00f6vetben megemelt\u00e9k \u00e9s nemcsak az els\u0151 kopolty\u00fa\u00edvben.<\/p>\n

3. \u00c1bra<\/b> A k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 Geospiza<\/i> fajok cs\u0151ralakja \u00f6sszef\u00fcgg a bmp4<\/i> expresszi\u00f3 szintj\u00e9vel. [3]<\/span><\/p>\n

\u00c9s ha m\u00e1r Bmp4 valamint adapt\u00edv radi\u00e1ci\u00f3, akkor nem mehet\u00fcnk el a legklasszikusabb p\u00e9lda mellett: Darwin pintyeinek cs\u0151rform\u00e1ja.
\nHa az evol\u00faci\u00f3val kapcsolatban m\u00e1sra nem is igen, de arra majdnem mindenki eml\u00e9kezni fog, hogy Darwint a Galapagos szigetken el\u0151 pintyek (Geospiza<\/i> fajok) sokf\u00e9les\u00e9ge is megihlette elm\u00e9lete kidolgoz\u00e1sakor. A szigetcsoporthoz tartoz\u00f3 f\u00f6lddarabokon k\u00f6z\u00f6s \u0151st\u0151l sz\u00e1rmaz\u00f3, de igen v\u00e1ltozatos \u00e9letform\u00e1khoz alkalmazkodott pintyek \u00e9ledeg\u00e9lnek \u00e9s a ez az alkalmazkod\u00e1s legjobban tal\u00e1n cs\u0151r\u00fck alakj\u00e1ban nyilv\u00e1nul meg. A cs\u0151r\u00f6k formagazdags\u00e1ga m\u00f6g\u00f6tti embriol\u00f3giai okokat keresve egy harvardi csoport v\u00e9gigny\u00e1lazta azokat a n\u00f6veked\u00e9si faktorokat, amelyekr\u0151l tudott, hogy szerep\u00fck van a mad\u00e1r arckoponya kialakul\u00e1s\u00e1ban. V\u00e9letlen vagy sem, de \u00e9pp a bmp4<\/i> volt az amelyik v\u00e1ltozott a k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 fajok k\u00f6z\u00f6tt (3. \u00c1bra), m\u00e9gpedig \u00fagy, hogy a sz\u00e9lesebb cs\u0151rrel rendelkez\u0151 madarak cs\u0151r mesenchym\u00e1j\u00e1ban megn\u0151tt a szintje [3]. Az okozati \u00f6sszef\u00fcgg\u00e9st term\u00e9szetesen itt is vizsg\u00e1lt\u00e1k \u00e9s csirkeembri\u00f3k cs\u0151rkezdem\u00e9ny\u00e9ben n\u00f6velt\u00e9k meg mesters\u00e9gesen a Bmp4 vagy a Noggin (egy Bmp antagonista) szintet, ami a v\u00e1rt eredm\u00e9nyt hozta: el\u0151bbi esetben a cs\u0151r m\u00e9rete megn\u0151tt, m\u00edg ut\u00f3bbiban lecs\u00f6kkent.
\nNem teljesen vil\u00e1gos, hogy pontosan milyen v\u00e1ltoz\u00e1sokat okoz a bmp4<\/i> expresszi\u00f3s szintj\u00e9nek megemelked\u00e9se, de feltehet\u0151leg a sejtek oszt\u00f3d\u00e1s\u00e1t seg\u00edti el\u0151 \u00e9s \u00edgy n\u00f6veli a m\u00e9retet, legal\u00e1bb is erre utal a csirke- \u00e9s kacsacs\u0151r \u00f6sszevet\u00e9se [4].<\/p>\n

A galapagosi pintyek t\u00f6rt\u00e9net\u00e9nek egyik legszebb mozzanata, hogy nemcsak az evol\u00faci\u00f3 ihlet\u0151i voltak, de ma is tal\u00e1n az egyik legjobb szeml\u00e9ltet\u0151i. Peter<\/a> \u00e9s Rosemary Grant<\/a>, a Princeton egyetem k\u00e9t kutat\u00f3ja hossz\u00fa \u00e9vtizedek \u00f3ta vizsg\u00e1lja ezeket a kis madarakat. Ennyi id\u0151 alatt sz\u00e1razabb \u00e9s nedvesebb peri\u00f3dusok k\u00f6vett\u00e9k egym\u00e1st a szigeteken, \u00e9s a pintyek test- valamint cs\u0151r m\u00e9rete ezek f\u00fcggv\u00e9ny\u00e9ben v\u00e1ltozott<\/a>. Az 1977-es sz\u00e1razs\u00e1got k\u00f6vet\u0151en a szigeteken csak nagy \u00e9s kem\u00e9ny magok fordultak el\u0151, aki ezeket nem tudta fogyasztani az \u00e9henhalt. Ennek megfelel\u0151en az egyik vizsg\u00e1lt pintyfaj (G. fortis<\/i>) popul\u00e1ci\u00f3inak cs\u0151rm\u00e9rete m\u00f3dosult \u00e9s robusztusabb lett, alkalmasabb a kem\u00e9ny magok felt\u00f6r\u00e9s\u00e9re. N\u00e9h\u00e1ny \u00e9vvel k\u00e9s\u0151bb azonban a kedvez\u0151 es\u0151k miatt sok apr\u00f3 mag \u00e9s kevesebb nagyobb volt fellelhet\u0151 a szigeteken. Ekkor az el\u0151bbiek fogyaszt\u00e1s\u00e1ra alkalmasabb kisebb cs\u0151r jelentette az evol\u00faci\u00f3s el\u0151nyt. Tal\u00e1n mondanom sem kell, hogy a ezekben az \u00e9vekben milyen ir\u00e1nyban v\u00e1ltozott a pintypopul\u00e1ci\u00f3 cs\u0151rm\u00e9rete [5]… ;-))<\/p>\n

\n

[1] Danley PD, Kocher TD<\/b> (2001) Speciation in rapidly diverging systems: lessons from Lake Malawi. Molecular Ecology<\/i> 10(5)<\/b>: 1075-1086.
\n[2] Albertson RC, Streelman JT, Kocher TD, Yelick PC<\/b> (2005) Integration and evolution of the cichlid mandible: The molecular basis of alternate feeding strategies. Proc.Nat.Acad.Sci. USA<\/i> 102(45)<\/b>: 16287-16292.
\n[3] Abzhanov A, Protas M, Grant BR, Grant PR, Tabin CJ.<\/b> Bmp4 and morphological variation of beaks in Darwin’s finches. Science<\/i> 305<\/b>: 1462-1465.
\n[4] Wu P, Jiang TX, Suksaweang S, Widelitz RB, Chuong CM.<\/b> Molecular shaping of the beak. Science<\/i> 305<\/b>: 1465-1466.
\n[5] Grant PR, Grant BR.<\/b> (2002) Unpredictable evolution in a 30-year study of Darwin’s finches. Science<\/i>; 296<\/b>: 707-711. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Mint arra a legels\u0151 blogbejegyz\u00e9sben utaltam, az \u00e9l\u0151l\u00e9nyek alakjaiban bek\u00f6vetkez\u0151 v\u00e1ltoz\u00e1sok \u00e1ltal\u00e1ban egyes g\u00e9nek felhaszn\u00e1l\u00e1si hely\u00e9nek \u00e9s idej\u00e9nek v\u00e1ltoz\u00e1s\u00e1ra vezethet\u0151k vissza, s ezen v\u00e1ltoz\u00e1sok k\u00e9pezik az evol\u00faci\u00f3 egyik hajt\u00f3erej\u00e9t. Az ilyen t\u00edpus\u00fa v\u00e1ltoz\u00e1sokat (\u00e9rtelemszer\u0171en) legink\u00e1bb olyan rokon fajokkal lehet szeml\u00e9ltetni … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[180,5,133,66,129,128],"class_list":["post-5005292","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-evolucio","tag-bmp","tag-evodevo","tag-peter_grant","tag-pinty","tag-rosemary_grant","tag-sugerek"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005292","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5005292"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005292\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":16324961,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005292\/revisions\/16324961"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5005292"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5005292"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5005292"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}