Hagyma teszt

A hagyma teszt kifejezést és az elgondolást Ryan Gregory kanadai evolúciós biológus alkotta meg 2007-ben. Ez egy gondolatkísérlet azoknak az elképzeléseknek a tesztelésére, amelyek különleges funkciót tételeznek fel az eukarióta sejtekben található nagymennyiségű nem-kódoló DNS-nek.

Az Allium hagymanemzetségbe tartozó fajok haploid genommérete jelentős variációt mutat. Ennek szemléltetésére álljon itt három adat:

Faj                                          Haploid genomméret (pg)

Allium altyncolicum                            7

Allium cepa                                      16.2

Allium ursinum                                 31.5

Homo sapiens                                  3.5

Ha bárki azt gondolja, vagy állítja, hogy az eukarióta genom jelentős részét kitevő nem-kódoló DNS speciális funkcióval rendelkezik, akkor elképzelését tesztelheti, ha megválaszolja a következő kérdéseket:

1. Miért szükséges egy hagymafajnak közel ötször annyi nem-kódoló DNS a feltételezett funkció ellátásához, mint egy nemzetségen belüli, közeli rokon másik fajnak?

2. Miért szükséges egy hagymafajnak majd tízszeres mennyiségű nem-kódoló DNS a feltételezett funkció ellátásához, mint az embernek?

A hagyma teszt tehát a nem-kódoló DNS-sel kapcsolatos funkcionális elképzelések realitásvizsgálata.

Nyírfaaraszoló lepkék – evolúció, működés közben

Több evolúciós tankönyv a természetes szelekció lényegét a nyírfaaraszoló lepke példáján keresztül szemlélteti. Ennek a lepkének világos és sötét színváltozata ismert (lásd mellékelt kép). A 18. század első felében a lepkének szinte csak világos színű példányai fordultak elő Manchester környékén, a sötét fenotípus gyakorisága nagyon alacsony volt. A sötét mintázatú rovarokat ugyanis a nyírfák kérgén és a világos zuzmóval borított felületeken a madarak könnyen észrevették és elfogyasztották. Azaz a sötét színű egyedek gyakoriságát a szelekció alacsonyan tartotta. Az ipari forradalom idején egyrészt szennyezés borította be a fák kérgét, másrészt a légszennyeződés hatására a zuzmók eltűntek. A sötét felszínen a világos lepke vált feltűnővé: néhány évtized alatt a környék nyírfaaraszoló populációiban a sötét és világos fenotípusok aránya megfordult.

Noha, a jelenség már régóta ismert, az eltérő színváltozatok genetikai magyarázata eddig ismeretlen volt. Most a Liverpooli Egyetem kutatói azonosították a színváltozásért felelős gént, és megállapították, hogy a sötét színváltozat kialakulásáért felelős génváltozat a 17-es kromoszómán helyezkedik el. Összehasonlító vizsgálatokból az is kiderült, hogy éppen ez a genomikus régió felelős más lepkefajokban is a szárnymintázat kialakításáért.

Ha netán erre tévedne valaki, aki hasznos mutációkat keres – nos, a sötét lepkék esete egy kiváló példa erre is.

Hozz magaddal még egy embert!

Szívesen olvasod a Biológiai Evolúció blog bejegyzéseit?
Akkor kérem, hogy ajánld tovább!

Ha ajánlásod hatására egy (vagy akár több) ismerősöd bejelentkezik tagként a blogra, akkor mindketten résztvevői lesztek egy sorsolásnak, amelyben egy világhírű szerző evolúcióval kapcsolatos könyve talál majd gazdára.

A sorsolás időpontja 2012. február 1. Sikeres toborzást megjegyzésként kérem bejelenteni, és a sorsolás eredménye is megjegyzésként jelenik majd meg.

Génátadás emberből baciba

Nem szaporodás útján történő génátadás gyakori jelenség az élővilágban. Számtalanszor megfigyelték már különböző baktériumok között, de élesztő és baktériumsejtek, valamint baktériumok és növények között is. A biológiában horizontális génátadásnak nevezik ezt a jelenséget. Amerikai kutatók mostanában új eredménnyel álltak elő: emberi DNS darabot találtak a trippert (népies nevén kankót) okozó baktérium, a Neisseria gonorrhoeae genomjában. Az emberben és a baktériumban talált szekvencia nagyfokú azonossága/hasonlósága miatt, valamint azért, mert a baktérium populációknak csak 11%-ban lehet kimutatni, arra lehetett következtetni, hogy a szekvencia átjutása evolúciós távlatokban viszonylag friss eseménynek számít.

További érdekesség evvel a baktériummal kapcsolatban, hogy talán a legerősebb élőlénynek tekinthető: saját testsúlyának százezerszeresét képes elhúzni.

Egészséges, mint a makk – 22 pár kromoszómával

Zsámboki János kollégám hívta fel a figyelmem Barry Starr, a Stanford Egyetem Genetika tanszékének munkatársa egyik internetes közleményére, amelyben arról ír, hogy egy kínai orvos azonosított egy férfit, aki 22 pár (44 db) kromoszómával él, a megszokott 23 pár (46 db) helyett. Citológiai vizsgálatokból (lásd a mellékelt részleges kariotípus ábrát) megállapítható volt, hogy a kromoszómaszám csökkenés oka a 14. és 15. kromoszómák közötti fúzió. A férfi igazi genetikai csodának tekinthető, hisz teljesen egészséges, normális életet él, és nem szenved olyan tünetektől, amelyek rendellenes kromoszómaszámú emberekre (pl. Down szindróma) jellemzőek.

Ez a felfedezés azért jelentős, mert a kínai férfiban kimutatott kromoszómafúzió tényszerűen demonstrál egy olyan kulcseseményt az ember evolúciós történetében, amelyet kísérleti eredményeik alapján a kutatók már megjósoltak. Mint ahogy az a humán 2. kromoszómával kapcsolatos írásomból kiderül, a kromoszóma létrejötte jól magyarázható két ősi kromoszóma fúziójával, ami az ember és a főemlősök közös őseiben játszódhatott le. Kínai hősünk léte bizonyítja, hogy ilyen kromoszómák közötti fúzió valóban le is játszódik.

A legrátermettebb túlélése

A legrátermettebb túlélése, vagy „survival of the fittest" Herbert Spencer természetes szelekcióval kapcsolatos híres kifejezése, amit még mindig gyakran félreértelmeznek. A téves értelmezés lényege, hogy evvel az evolúció igazolja a legerősebb túlélését, így amorális, önző magatartásra buzdít, mert ezt természetesnek tekinti. (Ki ne hallott volna már olyan szélsőséges, beteges nézetekről, amelyek szerint az evolúció a fajelmélet alapja. Szerencsére, ezek előfordulása ma már ritka, és kár lenne időt fecsérelni rájuk.)

Valójában, az evolúciós elmélet szerint, a legrátermettebb túlélése egy TENDENCIA csupán, amely a szaporodási sikerben nyilvánul meg: a környezetükhöz jobban alkalmazkodók általában több utódot hagynak maguk után, mint a többiek. Ez tehát egy SZAPORODÁSI SIKER-index. Egy élőlény lehet a legravaszabb, legokosabb, legerősebb, de amíg nincsenek utódai, addig rátermettségi indexe egy nagy kövér nulla. Lényeges, hogy az egyedek nem tudnak arról, hogy ők a legrátermettebbek, vagy sem, mert ez csak utólag derül ki. Tehát a legrátermettebb túlélése általában nem jelent véres küzdelmet, nem jelenti a „gyengébbek” eliminálását, csupán a fajtársaknál több utód hátrahagyását.

A 2. kromoszóma kialakulása - Ken Miller előadásában

Az alábbi videón Ken Miller amerikai biológus magyarázza el - az előző cikknél részletesebben - az emberi 2. kromoszóma kialakulását és felépítését.

Az emberi 2. kromoszóma és a közös ős elmélet

Az evolúciós elmélettel szembeni támadások egyik kiváltó oka, hogy egyik tétele szerint az ember és a mai emberszabású majmok közös őstől származnak. Ezt számtalan tudományos megfigyelés és vizsgálati eredmény is alátámasztja, melyek egyike az emberi 2. kromoszóma.

Valamennyi ma élő emberszabású majom genomja 24 pár kromoszómából áll, az emberi sejtekben viszont csak 23 pár található. Noha a 23 párból 22 kromoszóma szerkezete, a rajtuk elhelyezkedő gének sorrendje és szekvenciája alapján nagyon hasonló az emberszabású majmok megfelelő kromoszómáihoz, a közös ős elméletnek ellentmondana a hiányzó kromoszóma, mert tudjuk, hogy az emlősök minden egyes kromoszómáján olyan fontos gének százai helyezkednek el, amelyek elvesztése halálos lenne az egyedre. Éppen ezért, a "hiányzó" kromoszómának jelen kell lennie az emberi genomban. Erre egyetlen elfogadható magyarázat van: a hiányzó kromoszóma fuzionált egy másik kromoszómával. Ha a feltételezett fúziót nem lehet kimutatni, akkor megdől a közös ős elmélet.

A Yale Egyetem kutatói valamivel több, mint tíz éve kimutatták, hogy az emberi 2. kromoszóma két ősi kromoszóma fúziójának az eredménye. Ezek az ősi kromoszómák megfelelnek a mai csimpánzok 2q és 2p kromoszómáinak, és kimutatható volt, hogy a végeiknél (telomerek) tapadtak össze. A fúzió tényét az emberi 2. kromoszóma szokatlan szerkezete támasztja alá. Normálisan a kromoszómákon jellegzetes felépítésű képződmények találhatók. Ezek közé tartozik a kromoszómavégeket védő két telomer, valamint a köztük valahol elhelyezkedő egyetlen centromer. A centromereknek a sejtosztódás folyamán van szerepe. Az emberi 2. kromoszómának – a fentiekkel ellentétben – nem csak a végein található telomer, hanem a belsejében is, továbbá két centromer struktúra is kimutatható benne. A kromoszóma belsejében található telomer struktúra kettős, amelyen belül az egyes telomerek egymáshoz viszonyítva fordított orientációban helyezkednek el. A kimutatott különös szerkezeti elemek együttesen egy ősi kromoszómafúzióra utalnak.

Félrenyelés – miért?

Statisztikák szerint minden százezer emberből egy félrenyeléses fulladás áldozata lesz. Félrenyelés egy ritka, de állandó halálok, ami nemcsak emberekre jellemző. A félrenyelés oka egy "tervezési hibára" vezethető vissza: a száj az orr alatt és előtt helyezkedik el, ugyanakkor a nyelőcső a légcső mögött található, tehát a két járatnak kereszteződnie kell valahol. Ez a torokban valósul meg. Amikor nyelünk, egy reflex lezárja a légcső nyílását, így táplálék általában nem juthat a légcsőbe. Sajnos semmi sem tökéletes, néha az említett reflex akadozik, és ilyen esetben a táplálék rossz helyre kerül. Ha valami elzárja a kereszteződést, vagy a légcsövet, akkor levegő nem juthat a tüdőbe. Ez ellen köhögési reflex a védekezés. Ha ez nem elég hatékony, (gyors beavatkozás hiányában) tragédia következik be.

Miért van szükségünk köhögési reflexre és forgalomirányításra a torkunkban? Sokkal egyszerűbb és biztonságosabb lenne, ha tápcsatornánk és légcsatornánk egymástól teljesen független lenne. Milyen funkcionális magyarázata van a kettő kereszteződésének? A válasz nagyon egyszerű: nincs ilyen magyarázat. A magyarázat nem funkcionális, hanem történelmi. Így alakult az evolúció folyamán. Az evolúció nem ésszerű tervezés mentén halad, hanem a már meglévő struktúrák apró módosításával.

Használd, vagy elveszted!

Minden alkalommal, amikor egy sejt kettéosztódik, lehetőség adódik mutációk képződésére, és így új genetikai variáció létrejöttére. Egy mutáció lehet hasznos, káros, vagy közömbös (se nem hasznos, se nem káros). Ivarosan szaporodó fajok esetében a hasznos mutáció sorsa viszonylag egyértelmű. Ha túljut a genetikai sodródás jelentette bizonytalanságokon, fokozatosan elterjed a populációban, miközben a genetikai rekombináció segítségével folyamatosan új genetikai háttérbe kerül. Evvel szemben a káros mutációk viszonylag gyorsan kiszelektálódnak a populációból.

Ha a mutáció egy olyan gént ront el, amit már nem használ az organizmus, akkor a természetes szelekció nem képes megtartani a hibátlan változatot. Ezért tapasztalható, hogy olyan halak, amelyek sötét barlangi életmódhoz alkalmazkodnak elvesztik látásukat. Az új környezetükben már nincs előnye a funkcióképes szemnek, ezért a véletlenszerűen képződő káros mutációk nem szelektálódnak ki. Ezt nevezik az evolúció "használd, vagy elveszted" módszerének.

Az alsó gégeideg evolúciós kalandozásai

A gége beidegzésében két idegpár vesz részt. A felső gégeidegpár a gége felső részéhez, az alsó gégeidegpár pedig az alsó részéhez fut. Mindkét idegpár a bolygóidegből ágazik le – nem elhanyagolható különbséggel.

A bolygóideg az agytörzsből indul ki, és testünk távoli pontjaira is eljutva, számos szervünk beidegzéséről gondoskodik. A felső gégeidegek leágazási pontja a gégével szemben található, így ezek igen rövid, mindössze néhány centis utat futnak be. Ugye, eddig minden egyszerű és logikus. Szinte tervezni sem lehetett volna jobban. Vagy mégis? Hasonló egyszerűséget és logikus lefutást várnánk az alsó gégeidegektől is, de amint ezt a mellékelt ábra mutatja, a valóságban egészen mást tapasztalhatunk. Az alsó gégeidegek a lehető legrövidebb út helyett sokkal távolabb ágaznak le a bolygóidegből, majd jobboldalon a kulcscsont alatti verőeret, baloldalon pedig az aortát megkerülve visszafutnak a nyakba, hogy végül visszataláljanak a gége alsó részéhez és elvégezzék annak beidegzését. Abszurd! Nesze neked tökéletes tervezés!

No, persze valaki mondhatná, hogy nem kell ezt annyira felfújni, hisz a különbség mindössze 20-30 cm idegnyúlvány. Nálunk, embereknél igen, de a zsiráfnál ez már 5-6 méter, és ott voltak még szegény szauropodák is. Az alábbi videón Richard Dawkins és munkatársai demonstrálják az alsó gégeideg vándorútját a zsiráfban.

Megmagyarázná valaki, hogy mi az oka az alsó gégeideg evolúciós kalandozásának? Van, vagy lehet ebben logika?

Kihalásra ítélt szerveink – III

Most az evolúciós értelemben sorvadó izmainkat tapogatjuk végig, hogy megvannak-e még. J

4-Hosszú tenyérizom

Ez a hosszú, vékony izom (M. palmaris longus) a könyöktől fut a csuklóig, de a ma élő emberek kb. 10-12%-ból már hiányzik. Egykoron fontos lehetett a függeszkedésben és kapaszkodásban. Modern korunkban, sebészek új, intelligens, evolúciótól független szerephez juttatták: előszeretettel használják rekonstrukciós műtétekben (ha megtalálják).

5-Hosszú talpi izom

Orvostanhallgatók rémálma ez a hosszú, és vékony izom, amely a vádlitól fut a térdig, és gyakorlatlan szemek ideg, vagy ínköteggel téveszthetik össze. Minden bizonnyal akkor volt szerepe, amikor őseink mászásra használták lábaikat. A mai populáció közel 10%-ból már hiányzik. Plasztikai sebészetben gyakran transzplantátumként alkalmazzák.

6-Kulcscsont alatti izom

A vállunkban található kis izom (M. subclavius) az első borda és a kulcscsont között feszül. Akkor lenne fontosabb szerepe, ha még mindig négy lábon járnánk. Sok embernek nincs már ilyen izma, másoknak egy van, de olyan is előfordul, hogy valaki két kulcscsont alatti izommal rendelkeznek.

7-Külső fülizmok

Itt három izomról beszélünk, amelyek lehetővé tették őseink számára, hogy fülkagylóikat fejüktől függetlenül mozgathassák hasonlóan ahhoz, mint amire a mai állatok képesek. Bár csökevényesek, de még mindenkiben megtalálhatók. Ezeknek köszönhető, hogy vannak még olyan emberek, akik képesek fülkagylóik kismértékű mozgatására. (Az ábrán csak az egyik izom van kiemelve)

Csak egy megjegyzést - please!

Kihalásra ítélt szerveink - II

2-Nyaki borda

A nyaki borda feltehetőleg hüllő típusú közös ősöktől visszamaradt maradványszerv, amely a populáció kevesebb, mint 1 %-ban jelenik meg. Ilyen esetekben gyakran okoz fájdalmas tüneteket, mert a kulcscsont alatt futó ereket és idegeket elszorítja.

 

3-Tizenharmadik borda

Legközelebbi rokonainknak, az emberszabású majmoknak 13 pár bordája van. Mi csak 12 párral rendelkezünk, de a populáció 7-8%-ban kifejlődik egy extra bordapár is az ágyéki tájékon, az első ágyéki csigolyából. Általában nem okoz problémát és észrevétlen marad. Azért jó tudni róla, mert röntgenfelvételen, egy tapasztalatlan szem esetleg félreértelmezheti.

Kihalásra ítélt szerveink - I

Az emberi genom sok olyan gént tartalmaz, amelyek ma már működésképtelenek, de régebben nagyon hasznosak lehettek, mert például a mainál jobb szaglást biztosítottak, vagy lehetővé tették saját C-vitamin előállítását. Azért váltak működésképtelenné, mert evolúciónk során működésük egyre kisebb szelekciós előnyt biztosított, így mutációkat halmozhattak fel, amelyek végül működőképességük elvesztését eredményezték. A mai emberi populációban is megfigyelhetők olyan jellegek, szervek, amelyek előfordulása rohamosan csökken, és elképzelhető, hogy néhány tíz-, vagy százezer év múlva végleg eltűnnek. Örökítsük meg őket az utókornak, mielőtt végleg eltűnnek. J

1-Darwin dudor

Ez egy kis kitüremkedés, vagy vastagodás a külső fül peremén, amelynek nincs funkciója. Egy nagyobb fül, vagy az állati fülcsúcs maradványa, amely előnyös lehetett távoli hangok fókuszálására. Ma már csak a populáció kb. 10 %-ban jelenik meg. Ezt a jelleget először Darwin írta le – ezért a mai elnevezés – bár ő Woolner csúcsnak nevezte el, egy angol szobrász után, aki egyik szoboralakját ilyen füllel ábrázolta. „A Gyűrűk Ura” megjelenése óta igen jó megélhetést biztosít a plasztikai sebészeknek, mivel ugrásszerűen megemelkedett az igény ezek mesterséges létrehozására.

Imprinting-II

Génjeink két példányban találhatók sejtjeinkben – egyik anyai, a másik apai eredetű. Általában mindkét példány aktív, azaz információtartalma átíródik. Bizonyos esetekben azonban csak az egyik példány működik, a másik kikapcsolt állapotban marad. Az, hogy valakiben melyik példány működik, attól függ, hogy melyik szülőtől származik: bizonyos gének csak akkor aktívak, ha az anyától, mások viszont csak akkor aktívak, ha az apától származnak. Ezt a jelenséget imprintingnek nevezzük a genetikában.

Azok a gének, amelyek imprintingen esnek át, a szülői eredetre utaló „nyomatot” viselnek magukon, amelyek az ivarsejtek képződése folyamán alakulnak ki. Az eredetjel egyik formáját egy kémiai reakció hozza létre, amit metilációnak nevezünk, és lényege, hogy metil csoportok kapcsolódnak a DNS bizonyos szakaszaihoz. A metilált szakaszok egyrészt meghatározzák a gén szülői eredetét, másrészt pedig jelenlétük, vagy hiányuk befolyásolja a gének működését.

Tipikus példája az imprintingnek az öszvérek különböző kinézete attól függően, hogy milyen keresztezésből származnak. Más kinézetű öszvér születik ugyanis, ha ló kancát pároztatnak szamár csődörrel, mint amikor szamár kancát pároztatnak ló csődörrel. Az öszvér mindig az anyjára hasonlít, első esetben értelemszerűen inkább lóra, a másodikban szamárra, ezért az elsőt lóöszvérnek, a másodikat szamáröszvérnek nevezik.



szamáröszvér

 

lóöszvér



Az emberi géneknek csak kis hányadát (<1%) érinti az imprinting, de úgy tűnik, hogy ezek a gének csoportosulnak néhány kromoszóma azonos szakaszán. Még nem ismert pontosan, hogy bizonyos géneknél miért figyelhető meg imprinting, másoknál pedig miért nem, valamint az imprinting pontos mechanizmusa és szabályozása sem. A lényeges üzenet az, hogy génjeink működését nem csak az örökítő anyagban, a DNS-ben bekövetkező mutációk (szekvencia változások) befolyásolják, hanem a DNS struktúráját, kinézetét befolyásoló egyéb változások is. Ezeket együttesen epigenetikai változásoknak nevezzük.

Imprinting-I

Imprinting eltérő dolgokat jelenthet a biológiában. Konrád Lorenz az állatok viselkedésének tanulmányozása során nevezte imprintingnek azt a jelenséget, vagy még inkább gyors tanulási folyamatot, amely bizonyos fajok fiatal egyedeire jellemző, és lényege, hogy születésüket követően figyelmük arra az élőlényre összpontosul, akit először érzékelnek (látnak, hallanak, érintenek) környezetükben.

A természetben, az első élőlény, akit érzékelnek szinte minden esetben a szülő. Az imprinting evolúciós előnnyel jár, mivel a fiatal egyedek szüleik közelében maradnak, ahol nagyobb az esélyük a táplálékszerzésre, ragadozókkal szembeni védelemre, valamint a túlélési és szaporodási készségek elsajátítására. Mesterséges körülmények között, vagy kísérletekben más élőlény, vagy tárgy is lehet az imprinting tárgya. A képen látható kutyának sikerült elnyernie a kiskacsák figyelmét.

Alkoholista egerek

Amerikai kutatók egy új egértörzset hoztak létre 40 generáción keresztül tartó szelektív szaporítással. Az állatok minden rágcsálónál több alkoholt isznak, és különböző lehetőségek közül az alkoholt választják, és örömmel tivornyáznak. Korábbi egérvonalak a vizet preferálták az alkohollal szemben, és alkoholt vagy csak akkor ittak, ha mást nem ihattak, vagy csak kényszerítésre. Az új törzs lehetővé teszi a kutatók számára, hogy tanulmányozhassák az alkoholos befolyásoltság alatti agyműködést, valamint az alkohol toxikus hatásait. Tehát kiváló kísérleti modellként használhatók az alkoholizmus tanulmányozására.

Egyed és közösség

Hétköznapi gondolkodásunkban élesen szétválasztjuk az egyedet (organizmust, egyént) és a közösséget. Az egyedek sokkal reálisabban, konkrétabban jelennek meg képzeletünkben, mint a csoportok, közösségek. Az egyedeket diszkrét fizikai egységeknek tekintjük, amelyeket különböző tulajdonságokkal és képességekkel ruházunk fel. Evvel szemben a csoportok pontatlan absztrakciók, amelyek az egyedek közötti viszonyok termékei.  Valóban ennyire éles a különbség egyed és közösség között?

A soksejtű növények és állatok (azaz eukarióták) sejtek milliárdjaiból állnak, sejtjeik szociális közösségeiként foghatók fel. Sejtjeik azonban maguk is egyszerűbb, baktériumszerű sejtek szimbiotikus közösségéből alakultak ki valamikor a távoli múltban. Amikor a szimbiotikus kölcsönhatásban résztvevő baktériumok elértek egy meghatározott szintű függőséget egymástól, akkor létrejött egy magasabbrendű organizmus a csoportosulásból. Egyed jött létre a csoportból.

Ez az egyed a csoportból szemlélet igaz az egyszerűbb baktériumsejtekre is, hisz ezek gének szociális közösségének is tekinthetők. Ugyan az élet keletkezésének pontos mechanizmusát még nem ismerjük, azonban a fenti gondolatmenetet továbbgondolva feltételezhetjük, hogy az élet egymással kooperáló kémiai reakciók hálózataként, vagy csoportjaként kezdődött.

Mindannyian tehát alapvetően sejtcsoportok vagyunk, sejtjeink viszont baktériumok csoportjaiként, a baktériumok pedig gének csoportjaiként is felfoghatók. A szerveződés minden szintje utal a szerveződés előnyeire: a csoport-szint hatékonyabb működést tesz lehetővé, az egyed viszont hasznot húzhat a csoportból. Mikor válik egy csoport organizmussá? Akkor, amikor az elsődleges evolúciós erő a csoportok közötti szelekció lesz, a csoporton belüli szelekció helyett.

Hányinger segítheti az oroszlánok fennmaradását

A vadonélő oroszlánok száma rohamosan csökken. Alig 100 év alatt, becsült egyedszámuk 450 ezerről mintegy 20 ezerre esett, ezért kihalástól veszélyeztetett fajnak számítanak.  Számos veszéllyel kell szembenézniük, köztük a legnagyobbal, az emberrel. Mivel élőhelyük átfed az emberével, ezért az egyenlőtlen küzdelem különösen akkor élesedik ki, amikor az oroszlánok a szavannára benyomult farmerek háziállatait kezdik el dézsmálni, mivel ezt a farmerek általában az oroszlánok kilövésével, vagy mérgezésével torolják meg.

A konfliktus elkerülésére, kutatók egy ötletes, és egyszerű módszert dolgoztak ki, ami már sikeresen túljutott a kipróbáláson is. A módszer neve feltételes utálat kiváltás, lényege pedig, hogy az oroszlánok zsákmányállatainak húsát (a kísérletekben marhahúst) tiobendazollal kezelték. Ez a szer rossz ízt és enyhe gyomorrontást okoz közvetlenül a táplálék elfogyasztása után. A tesztelések során kiderült, hogy már néhány csali-etetés után, a kísérletbe bevont oroszlánok egyike sem volt hajlandó enni kezeletlen marhahúsból. A feltételes irtózás egy természetes védekezési mechanizmusa a ragadozóknak olyan zsákmányállatokkal szemben, amelyek károsak lehetnek, mert pl. mérgező anyagokat termelnek. A tiobendazollal kiváltott hányinger ezt a feltételes irtózást váltja ki az oroszlánokban a háziállatok iránt.

Empátia patkányoknál (is)?

A Chicagoi Egyetem kutatói, egy december 9-én közzétett tanulmányban demonstrálják, hogy a patkányok képesek felismerni bajba jutott társuk helyzetét, és segíteni. Eredményük bizonyítja, hogy az empátia nem csak az ember, és más főemlősök tulajdonsága, hanem sokkal szélesebb körben megfigyelhető.
A kísérletek során patkány párokat helyeztek egy tárolóba úgy, hogy az egyik szabadon kóborolhatott, de a másikat egy szűk átlátszó plasztik csőbe zárták. A zárt cső kizárólag kívülről volt nyitható. Miután a szabadon hagyott patkány megtanulta a cső kinyitását, minden esetben kinyitotta azt, amint szorongó társát meglátta. Nem mutatott érdeklődést az üres cső kinyitására, és akkor sem, ha társa nyugodt volt. A kutatók szerint a patkányok belső ösztönzés alapján cselekedtek. A kísérletekben nem alkalmaztak jutalmazást.
Az alábbi video egy kiszabadítási manővert mutat be.

Új fajok tizes toplistája 2011-ben

1. Darwin fakéregpók (Caerostris darwini)   Az eddig ismert legnagyobb hálót szövő pók. Hálója átível folyókon és tavakon.
2. Örökké világító gomba (Mycena luxaeterna)   Lumineszkáló gomba.
3. Rozsdaevő baktérium (Halomonas titanicae)   A Titanic roncsán fedezték fel. Vasoxidon él.
4. Gyümölcsevő óriásgyík (Varanus bitatawa)   1.8 m-es növényevő varánuszfaj.
5. Beporzó tücsök (Glomeremus orchidophilus)   Egy ritka orchidea, az Angraecum cadeti beporzását végzi.
6. Walter antilop (Philantomba walteri)   Egy afrikai húspiacon fedezték fel.
7. Zsarnok királypióca (Tyrannobdella rex)   Egy perui kislány orrüreg nyálkahártyájához tapadva találtak rá.
8. Gyümölcsöző gomba (Psathyrella aquatica)   Víz alatt is képes a spóraképzésre.
9. Szökdécselő csótány (Saltoblatella montistabularis)   Egyetlen, ugrásra képes csótányfaj.
10. Palacsinta denevérhal (Halieutichthys intermedius)   A sétáló bőregérre emlékeztető hal, amelyre a Mexikói-öbölben bukkantak rá.

Amit nem tennénk egymással, azt ne tegyük velük sem!

Az USA legnagyobb orvosbiológiai és egészségügyi szervezete, a NIH, a jövőben beszünteti a csimpánzokon végzett kutatások támogatását. A döntés oka a tudományosan demonstrált közeli evolúciós rokonság a csimpánzok és az emberek között.

Brahe-féle reakciók a XXI. században

Tycho Brahe, a 16. században élt dán főnemes és jószemű csillagász, nagy problémával találta szembe magát. Pontosan meghatározta az ismert bolygók mozgását, és adatai meghökkentő következtetésre kényszerítették: valamennyien a Nap körül keringenek. Mélyen meg volt győződve megfigyeléseinek és mérési adatainak pontosságáról. Vallásos hite alapján azonban Brahe határozott híve volt a Föld univerzumban betöltött különleges, központi szerepét hirdető geocentrikus világképnek is. Ezért előállt egy megoldással: szerkesztett egy világképet, amelyben az ismert bolygók a Nap körül keringtek, de – ez a kis heliocentrikus csoportosulás szófogadóan keringett a Föld körül. Probléma (úgy ahogy) megoldva!

A Brahe-féle megalkuvás lényege, hogy bár a cáfolhatatlan tényeknek teret enged, de ha ezek a tények ellentmondásba kerülnek az egyén féltve dédelgetett hitével, akkor ő bizony görcsösen ragaszkodik az utóbbihoz.  Ennek egyik XXI. századi példája a természetes szelekción keresztül megvalósuló evolúció. Az evolúció tényét és az evolúció elméletét ma már szinte minden átlagos műveltségű és tájékozottságú ember elfogadja, amikor a járványos vírusfertőzésekre, az antibiotikum rezisztencia kifejlődésére, vagy az élővilágban megfigyelhető változásokra gondol. Azonban vannak olyanok, akik nem akarják, nem tudják elfogadni azt a gyakran zavarba ejtő felismerést, ami az evolúció logikus végiggondolásából következik. Ezért – Brahehez hasonlóan - előállnak megoldásokkal, mint amilyen a teisztikus evolúció, vagy az intelligens tervezés.

Mitótikus fánk ünnepekre!

A teljes adaggal végig lehet menni a sejtosztódás valamennyi fázisán!

Miért nőstények a kalikó macskák?

Biztosan mindenki látott már cicát, narancs és fekete foltos bundával. Ezeket a tarka megjelenésű egyedeket nevezzük kalikó macskáknak, és ők bizony szinte mindig nőstények. Vajon miért van ez így, és egyáltalán, miért foltos a bundájuk? Hogy ezt megértsük, néhány öröklődéssel kapcsolatos folyamatot kell megismernünk. A cicák bundájának színét és mintázatát nemhez kötött öröklődés és egy epigenetikai jelenség határozza meg. Az epigenetika olyan jellegek öröklődését jelenti, amelyek nem mutációkkal kapcsolatosak. A cicák esetében ez egy működésképtelenné vált (inaktíválódott) X kromoszóma öröklődését jelenti.

Kalikó kiscica

Az emlősök, így a macskák nemét is, az X és Y nemi kromoszómák határozzák meg. A nőstény cicák sejtjeiben két X kromoszóma (XX) található, kandúrok sejtjei viszont csak egy X és egy Y kromoszómát (XY) hordoznak. Mivel a nőstényeknek két X kromoszómájuk van a hímek egy X kromoszómájával szemben, ezért kétszer annyi X kromoszómás génnel rendelkeznek, mint a hímek. Mivel normális sejtműködéshez egyetlen X kromoszóma szükséges, így az egyik X kromoszómát el kell hallgattatni a nőstényekben. Az embrionális fejlődés korai stádiumában az egyik X kromoszóma véletlenszerűen összezsugorodik, és ennek következtében a rajta elhelyezkedő gének nem tudnak kifejeződni. Az összezsugorodott, működésképtelen X kromoszóma egy speciális festéssel láthatóvá tehető citológiai preparátumokban. Ezt a képletet nevezik, felfedezőjéről, Barr testnek. Talán érdekes megjegyezni, hogy X kromoszóma inaktiváció és Barr test képződése emberben is lejátszódik. Régebben éppen a Barr testek kimutatását használták a sportolók nemének meghatározására, mivel csak a nőkben található meg.

Barr test egy női sejtben. (From the Cytogenetics Laboratory of Dr. Arthur Robinson)

A cicák bundaszínét meghatározó egyik gén vagy narancs, vagy fekete változatú lehet. Ez a gén az X kromoszómán található. Mivel a hím macskák sejtjei csak egy működő X kromoszómát hordoznak (a másik a Barr testet alkotja), ezért attól függően, hogy a narancs, vagy a fekete változatot hordozzák, vagy narancs, vagy fekete színű bundát alakítanak ki. A nőstény macskák esetében, ha mindkét X kromoszómán narancsszínt meghatározó génváltozat van, akkor narancs, ha mindkét X kromoszómán a fekete színt meghatározó génváltozat van, akkor fekete színű bunda alakul ki, mivel két azonos génváltozat esetében mindegy, hogy melyik inaktiválódik, mert a bunda színén nem változtat. Ha azonban az egyik X kromoszómán a narancs, a másikon pedig a fekete génváltozat található, akkor a véletlenszerű inaktiválódás eredményeként kialakulnak olyan sejtek, amelyekben a fekete génváltozat lesz működőképes és lesznek olyan sejtek, amelyekben a narancs génváltozat lesz működőképes. Ezek a sejtek véletlenszerűen jönnek létre, de a belőlük keletkező további sejtek már „öröklik” az inaktiválódott kromoszómát, ezért vagy csak fekete vagy csak narancsszínű foltot eredményeznek a bundán. Mivel a két színváltozat együttes jelenléte kizárólag két X kromoszómát hordozó egyedekben lehetséges, ezért csak a nőstényekben alakulhat ki narancs és fekete foltos bunda. Tehát ezért nőstények a kalikó macskák.

A szaporodás gólya elmélete

Tudomány- és evolúcióellenes mozgalmak politikai célja, hogy az élővilág kialakulásával kapcsolatos elképzeléseiket az evolúciós elmélet alternatívájaként oktathassák az iskolákban. Főleg e mozgalmak képviselőinek figyelmébe ajánlom az alábbi elméletet.

Két különböző elképzelés létezik gyerekek létrejöttére: a szexuális reprodukció és a gólya elmélet. Nagyon sokan hisznek a szexuális reprodukcióban, mert ezt tanulták iskolában. A valóságban azonban sokan a gólya elméletet részesítik előnyben. Az iskolai oktatásban figyelembe kellene venni, hogy a szexuális reprodukció nem tény, hanem csupán egy lehetséges elmélet. Alternatív elméletek, mint pl. a gólya elmélet, tanítása ugyancsak indokolt lenne.

A gólya elméletet alátámasztó tények a következők:

1. Tudományosan bizonyított, hogy gólyák léteznek. Ezt bármelyik ornitológus örömmel igazolja.

2. A magzati fejlődés több eseményét nem képes magyarázni az szexuális reprodukciós elmélet.

3. A szexuális reprodukciós elmélet szerint a bébi már 9 hónapos a megszületésekor, noha mindenki tudja, hogy az újszülött az újszülött.

4. A szexuális reprodukciós elmélet szerint a gyerek egy szexuális aktus eredménye. Azonban sok, jól dokumentált esetről tudunk, amikor szexuális aktus nem vezetett gyerek születéséhez.

5. Hollandiában végzett statisztikai felmérések pozitív korrelációt mutattak a születések száma és a gólyák száma között: mindkettő csökkent.

6. A gólya elmélet szigorú tudományos módszerekkel tanulmányozható. Csupán egyetlen feltételnek kell teljesülnie: gólyák hozzák a gyerekeket.

(Ismeretlen szerzőtől fordítva)

Az év természetfotósa

Máté Bence első díjat nyert az idei Wildlife Photographer of the Year verseny természetfotó kategóriájában. A díjnyertes fotó:

Evolúciós tévhitek és mítoszok

Az évek során sok evolúcióval kapcsolatos kérdéssel, kijelentéssel találtam magam szemben. Egy idő után elkezdtem gyűjteni ezeket, méghozzá két, szubjektív címkével ellátott csoportba rendezve. Eddig az alábbi „gyöngyszemekből” áll kis gyűjteményem:

Téves elképzelések:
1. Az evolúció csak egy elmélet, amit még nem bizonyítottak.
2. Az élőlények minden tulajdonsága természetes szelekció útján jött létre.
3. Az evolúció kizárólag természetes szelekció útján valósul meg.
4. A természetes szelekció egyre komplexebb szervezetek létrejöttéhez vezet.
5. Az evolúció környezetükhöz tökéletesen alkalmazkodott élőlényeket eredményez.
6. Az evolúció biztosítja a fajok túlélését.
7. A „legalkalmasabb túlélése” igazolja az önzőséget.
8. Az evolúció korlátlan kreativitásra képes.
9. Az evolúció nem képes olyan jelenségek kialakulását megmagyarázni, mint pl. a homoszexualitás.
10. Az evolúció megsérti a termodinamika második főtételét.
11. Az evolúció kizárólag véletlenszerű folyamat.
12. Az evolúció nem figyelhető meg.
13. Az emberi evolúció megállt.
14. Teljesen mindegy, hogy az emberek ismerik és értik az evolúciót, vagy nem.

Kreácionista (és/vagy ID) mítoszok (előítéletek?):
1. Kreácionizmus az evolúciós elmélet koherens alternatívája.
2. Az evolúciós elmélet helytelen, mivel ellentmond a Bibliának.
3. Az evolúciós elmélet szerint az ember a majmoktól származik.
4. Az evolúciós elmélet elfogadása aláássa az erkölcsöt.
5. Az evolúciós elmélet nem prediktív, ezért nem tudomány.
6. Az evolúciós elmélet nem cáfolható, ezért nem tudomány.
7. Komplex élőlények nem jöhetnek létre evolúcióval.
8. Az élőlények komplexitása tervezettségre utal.
9. A szervek egyszerűsíthetetlenül összetettek, ezért nem jöhetnek létre evolúciósan.
10. Mutáció kizárólag információvesztést eredményez, új információt nem hoz létre.
11. Az evolúció megsérti a termodinamika második főtételét.
12. Minden evolúciós biológus darwinista.

Műveltség

Társasági beszélgetésekben sok téma szóba kerül. A témák szerteágazóak, általában életünkkel, környezetünkkel, a mai valósággal kapcsolatosak, és bizonyos értelemben, ezek együttesen a köztudatot tükrözik. Mi minden tartozik ebbe? Talán egyetérthetünk abban, hogy egy tájékozott ember ismeri a magyar és a világtörténelem legfontosabb eseményeit és ezek jelentőségét. Talán abban is egyetértünk, hogy illik ismerni a magyar és nemzetközi irodalom jeles képviselőit és főbb műveiket, valamint a főbb művészeti irányzatokat, a leghíresebb művészeket és legfontosabb alkotásaikat. Ma már elvárható, hogy beszéljünk egy-két idegen nyelvet, vagy legalább ismerjünk néhány idegen kifejezést. Tájékozottságunk kiterjed bizonyos mértékben a hazai és nemzetközi politikára is, valamint a kultúra egyéb területeire, építészetre, színházra, filmre, sportra. Hosszasan tudunk beszélgetni kulináris és szabadidős élményeinkről is. Mindezekből talán már érthető, mire célzok: érezzük, hogy vannak dolgok, amiket egy tájékozott embernek tudnia kell.

Mi a helyzet a tudománnyal? Van-e olyan tudománnyal kapcsolatos dolog, amiről hétköznapi beszélgetésekben szó esik? Sajnos nincs, vagy nagyon kevés! A társasági beszélgetésekhez nem szükséges tudományos és matematikai tájékozottság. Sőt, biztosan mindenki tapasztalta már, hogy úgy lehet együttérző elismerést szerezni, ha valaki avval henceg, hogy mindig hülye volt matekból, világéletében utálta a kémiát, vagy alig várta, hogy ne kelljen biológiát tanulnia.

Van-e olyan tudományos ismeret, amivel kapcsolatosan elvárható lenne, hogy ismerjük ahhoz, hogy tájékozottnak tekintsenek? Természetesen van! Például ilyenek az élettelen és élő anyag felépítésére és alapvető tulajdonságaira vonatkozó fizikai, kémiai és biológiai ismeretek, vagy a legfontosabb természeti jelenségek és biológiai folyamatok ismerete és alapvető megértése. Ezek szerintem egyszerű és alapvető ismeretek. Az evolúció egy másik olyan tudományos tény és elmélet, amit feltétlen tudni kellene. Ha valaki nem ismeri az evolúciós elmélet alapvető téziseit, akkor nem lehet tudományosan tájékozott.

Ha valaki nem ismeri, vagy nem tud beszélni ezekről, tekinthető-e olyannak, mintha nem tudná, hogy mi Ausztria fővárosa, ki vesztett csatát Mohácsnál, ki írta az Egri csillagokat, vagy, hogy ki volt Erkel Ferenc? Bárcsak igen lenne a válasz! E hosszúra sikerült gondolatsorral csak azt akartam kifejezni, hogy jó lenne már olyan világban élni, ahol senki sem tarthatja magát műveltnek anélkül, hogy tudományosan tájékozott legyen.

Tény, vagy elmélet?

Ismerős kérdéseket kaptam az evolúcióval kapcsolatosan, ezért talán érdemes itt is kitérni ezekre. Mindkettő olyan értetlenséget tükröz, ami a szavak hétköznapi és tudományos jelentése közötti különbségekből eredhetnek.

1. Az evolúció tény, vagy elmélet?
2. Ha annyira biztos, akkor miért elmélet, miért nem törvény?

Először nézzük az első kérdést! Az evolúció tény is és tudományos elmélet is. Egyrészről tény, mert minden élőlény evolválódik, ami megfigyelhető különböző szinteken. Másfelöl elmélet is, amely magyarázatot ad az evolúciós folyamat mechanizmusára. Tudományos értelemben az elmélet a legmagasabb fokú bizonyosság, amely számtalan tesztben megállta a helyét, és számtalan tény, megfigyelés és kísérleti eredmény támasztja alá. Hétköznapi értelemben viszont az „elmélet” általában csak mint az „elképzelés” szinonímája használatos.

A második kérdés „miért elmélet, miért nem törvény” mögött az lehet, hogy e két fogalom hétköznapi jelentése jelentősen eltér egymástól, tudományos jelentésük azonban nagyon hasonló. Mint említettem, tudományos értelemben az elmélet olyan magyarázat, amit számtalan teszt és megfigyelés támaszt alá. A törvény viszont olyan szabályszerűségek összessége, amelyek matematikailag is kifejezhetők. Newton mozgástörvényeit éppen azért nevezzük törvényeknek és nem elméleteknek, mert matematikai egyenletekkel is kifejezhetők (mint pl. Newton második törvénye, a dinamika alaptörvénye: f=ma). A biológiai jelenségek, és ezeken belül az evolúció nem fejezhető ki egyszerű matematikai egyenletekkel, ezért elméletként kezeljük. Egy tudományos törvény nem jobb, nem pontosabb és nem biztosabb, mint egy tudományos elmélet. A törvény általában leírja, hogy MI történik bizonyos körülmények között, míg egy elmélet általában arra ad választ, hogy HOGYAN történik.

Mind egyforma? - Nézd meg jobban!

Ha valaki azt gondolta eddig, hogy minden darázs egyforma, akkor nézze meg ezeket a papírdarázs "pofákat": ahány annyi féle!

Köszöntő

Már a fenti Dobzhansky idézet is jelzi, hogy az evolúció egy nagyon fontos jelenség az élővilágban, és mint általában minden fontos dologgal, így az evolúcióval kapcsolatosan is, szinte mindenkinek határozott véleménye van. Ma már nagyon sokan elfogadják az evolúciót, azonban még mindig jelentős azoknak a száma, akik elutasítják. Gyakori tapasztalat, hogy az evolúciót elutasító embereknek téves elképzelésük van az evolúcióról. A viták kiindulási problémája, hogy sokan eltérő dolgot értenek evolúción. Az evolúció szónak nagyon sokféle jelentése van, de amikor az élővilággal kapcsolatosan használjuk, akkor BIOLÓGIAI EVOLÚCIÓról beszélünk, amelyet valahogy így határozhatunk meg:

A biológiai evolúció az élőlénycsoportok öröklődő tulajdonságainak egymást követő generációkon keresztül bekövetkező változása (módosulása). Az élőlénycsoportok – populációk vagy fajok – ősi populációk vagy fajok szétválásával jönnek létre, majd egymástól függetlenül tovább módosulnak. Ezért hosszútávon az evolúció a különböző származási vonalak létrejöttét jelenti a közös ősökből, folyamatos változásokon keresztül.

Fontos kihangsúlyozni, hogy az evolúció populációkra, és nem egyedekre vonatkozik, valamint azt, hogy az evolúciós változások örökletes genetikai változások.

Remélem, hogy a fentiek jó kiindulási pontot jelentenek a beszélgetés elkezdéséhez!