Drága jó mikrobiológia tanárom szarkasztikus megjegyzése szerint az emberi közegészségügy elleni egyik legnagyobb merényletet bizonyos Mechwart András, a hengermalom feltalálója követte el. Persze nem kell ezt szószerint venni, de kétségtelen, hogy a hatékonyabb őrlés előfeltétele volt annak, hogy a szénhidrátot nagy tételben tudjuk eltüntetni magunkban. Ez pedig a kultúrnövények hatékonyabb felhasználásán keresztül nemcsak a lakosság növekedését tette lehetővé, hanem remek lehetőséget biztosított a szánkban lakó mikroorganizmusoknak is. Utóbbiak - hacsak nem igyekszünk rendszeresen megszabadulni a társaságuktól - olyan savakat termelnek, amelyek kioldják a fogzománcot és a fog egyéb ásványi anyagait, helyre kis lyukakat hozva létre.
Értelemszerűen, a fenti "definíció" szerint a fogak elleni első "merénylet" a mezőgazdaság meghonosodásához köthető. És a jelek szerint valóban: a pakisztáni Mehrgarhban feltárt neolitikus temetőben számos olyan koponyamaradvánra bukkantak a régészek, amelyek egyértelmű fogászati beavatkozás nyomait mutatják. Ez pedig pont az a korszak, amikorra a környéken a rozs és búza termesztés elterjedhetett. A 7500-9000 éves sírokból előkerült 11 kezelt örlőfogban (ezek 9 személyhez tartoznak) jól látható, hogy valamilyen fúró szerszámmal (ez felthetőleg a jobb oldalon látható, íj alapú fúró lehetett) lyukakat fúrtak. A lyukak helyzete és mérete alapján a kutatók szerint ezek gyógyászati célú beavatkozások lehettek, annak azonban sajnos nem maradt nyoma, hogy mit használhattak tömésnek a korabeli dokik.
Mindenesetre, ha legközelebb valaki félve gondolna a fogorvosával való találkára, csak játszon el a gondolattal, hogy mivel járhatott a lidocain és tsai. felfedezése előtt egy fúrás, az említett eszközzel...
A. Coppa, L. Bondioli, A. Cucina, D. W. Frayer, C. Jarrige, J. -F. Jarrige, G. Quivron, M. Rossi, M. Vidale and R. Macchiarelli (2006) Early Neolithic tradition of dentistry. Nature 440, 755-756.
Akit érdekelt a Darázs bölcső post, az a (kvázi) utóiratnak is örülhet: most már a darazsak születésének pillanatáról készült videó is ott figyel a Loomon.
Bár Elliot Aronson könyve egyértelműen rólunk, emberekről szól, egyre több bizonyíték kerül napvilágra arról, hogy közeli rokonaink, a csimpánzok is megérdemelnék ezt a megszólítást.
Az eheti Science hasábjain két cikk is foglalkozik az említett főemlősök szociális szokásaival. (Gyorsan leszögezném, hogy a "társas" többet jelent mint csapatban elő, hiszen akkor koránt sem lenne ilyen szűkös ez a klub. Jelen esetben olyan viszonyra alkalmaznám, amely tudatosan választott és vállalt.) Az első cikkből [1] arra derül fény, hogy olyan feladattal szembesülve amelyet nem tudnak egyedül megoldani, a csimpánzok, hozzánk hasonlóan segítségért folyamodnak. A feladat egyszerű: a ketrec rácsain kívül, kartávolságnál távolabb van egy léc rajta gyümölcsökkel és ezt kell megkaparintani. A lécen levő két kampón egy kötél fut keresztül, amelynek mindkét vége a ketrecben van. Ezeket egyszerre meghúzva a léc elérhető közelségbe kerül, de ha csak egyik végét húzza meg a kísérleti alany, akkor hoppon marad, mert az kijön a hurkokból. Amennyiben a kötél két végét a kutatók úgy helyezték el, hogy egyetlen majom képes mindkettőt elérni, a csimpánzok boldogan magukhoz húzták a tálat és beburkolták a rajta levő ételeket, ám amennyiben egyedül képtelenek voltak a kötél mindkét végét megmarkolni, egy szomszédos ketrecből átengedték valamelyik társukat, hogy közösen oldják meg a feladatot. (Itt egy rövid filmecske a kísérletről.) Ami még érdekesebb, hogy a majmok élesen emlékeztek, mely társaik bizonyultak hatékonyak partnernek és melyek nem, s legközelebb, ha választhattak köztük, szinte minden egyes esetben a hatékonyabb társ mellett döntöttek.
A második cikk [2] 1-2 éves (vagyis szóbeli kommunikációra még gyakran képtelen) gyerekek illetve csimpánzok altruisztikus szokásait (vagyis önzetlen segítőkészségét) vizsgálta. A kísérletek során egy felnőtt/a gondozó elejtett egy tárgyat és úgy tett mintha nem tudná elérni. Annak ellenére, hogy szóbeli kommunikáció egyik esetben sem volt, mind a gyerekek (video), mind a csimpánzok (video) segítőkésznek bizonyultak, bár egyik esetben sem járt jutalom a segítségért. (A tényszerűség kedvéért: "mi" azért jobban szerepeltünk, mert a majmokkal ellentétben a gyerekek nem csak ismerősnek segítettek és lényegesen hatékonyabbak is voltak. ;-)) Egyesek szerint ez az altruista vonás lehetett az egyik fontos összetevő, amely az emberi társadalom sikerességét is megalapozta, hiszen kalákában könnyebb jelentős dolgokat teljesíteni, mint egyedül.
[1] Melis AP, Hare B, Tomasello M. (2006) Chimpanzees recruit the best collaborators. Science 311: 1297-300.
[2] Warneken F, Tomasello M. (2006) Altruistic helping in human infants and young chimpanzees. Science 311: 1301-1303.
Az alábbiakban ismertetett cikk ugyan nem biológiai témájú, mégis elég érdekes, hiszen a konklúzió, miszerint a túl sok tudatos gondolkodás káros hatással lehet a komplex problémák kezelésére, számunkra sem elhanyagolható. Az amszterdami egyetemen dolgozó kutatók négy frappáns kisérlet alapján állítják, hogy míg egyszerű problémák esetén érdemes tudatosan átgondolni a problémát, az összetett, több paraméter együttes mérlegelését kívánó döntéseket jobb a tudatallatira hagyni. (1)
A hipotézis szerint a tudatos mérlegelés véges kapacitású, ezért viszonylag egyszerű kérdések eldöntésére ugyan jól alkalmas, összetettebb döntések esetén viszont hatásfoka erősen lecsökken. Ezzel szemben a tudatalatti mérlegelés kapacitása végtelen, így alkalmazása összetett problémák megoldása esetén jobb eredményhez vezet.
![]()
Az egyik kísérlet során a kutatók által megkérdezett önkénteseknek 4 képzeletbeli autó közül kellett kiválasztani a legjobbat. Az egyes autókhoz különböző kitalált tulajdonságokat rendeltek, mint például a fogyasztás vagy a belső tér tágassága, és mindig volt egy legjobb autó, amihez a legtöbb jó tulajdonság tartozott. Az egyszerű modelben csupán 4, a komplex modelben már 12 tulajdonságot kellett egyszerre mérlegelni. A tudatallati segítségével gondolkodók csoportjának a rendelkezésre álló 4 perc gondolkodási idő alatt anagrammákat kellett megoldaniuk, így nem koncentrálhattak tudatosan a legjobb autó kiválasztására. Egyszerű döntés (4 tulajdonság) esetén a tudatosan gondolkodók értek el jobb eredményt, ők választották ki nagyobb arányban a legjobb autót. Ha azonban már 12 tulajdonságot kellett együttesen mérlegelni (ami valószínűleg még mindig elmarad a hasonló valós szituáció komplexitásától), nagy meglepetésre a tudatos gondolkodók közül jóval kevesebben voltak képesek a legjobb autó kiválasztására, mint a tudatallatti segítségével gondolkodók.
![]()
Egy másik kísérletben igazi vásárlók elégedettségét vizsgálták, annak függvényében, hogy mennyit gondolkodtak egyes áru megvétele előtt. A kutatók itt a túlnyomórészt egyszerű árukat (ruhaneműt, konyhai kiegészítőket) forgalmazó Bijenkorf áruház vásárlóit hasonlították össze a kísérlet szerint összetett termékeket árusító IKEA-val. A kijáratnál megkérdezték a vásárlókat, hogy mennyit gondolkodtak az egyes áruk megvétele előtt. Az időtartam alapján tudatos és tudatalatti csoportra osztották a vásárlókat, úgy érvelvén, hogy aki kevesebbet gondolkodik tudatosan, az többet fog tudatalatt. (számomra ez elsőre nem annyira egyértelmű, de nem is vagyok pszichológus) Pár héttel később telefonon megkérdezték ugyanazokat a vásárlókat, hogy mennyire elégedettek a vásárolt portékával. A laborkísérleteknek megfelelően itt is azt tapasztalták, hogy egyszerű döntés esetén (Bijenkorf) a tudatos gondolkodók voltak elégedettebbek döntésükkel, míg összetettebb döntés (IKEA) alkalmával a tudatosan rövidebb ideig gondolkodók. Ergo, komplex döntések esetén nem érdemes sokat rágódni, bizzuk a döntést tudatalattinkra, vagyis hallgassunk a megérzésünkre.
A cikk igen érdekes és tanulságos, biológus lévén mégsem bírok elmenni amellett, hogy az emberi populáció közismerten igen heterogén, így mindannyian ismerünk olyan embereket, akik mindent százszor megrágnak, illetve olyanokat, akik rövid időn belül képesek döntést hozni. A könnyen döntéseket hozók általában később sem rágódnak döntésük helyességén, így nyilván elégedettebbek döntésükkel. Az is elképzelhető, hogy körükben erősebb a kognitív disszonancia csökkentésére irányuló magatartás, hogy dolphin kolléga kedvenc szakkifejezésével éljek.
És hogy a cikkből mi a tanulság a végzős PhD-sek munkabeosztására nézve? Ezt kérem mindenki vonja le egyénileg.
[1] Ap Dijksterhuis, Maarten W. Bos, Loran F. Nordgren, and Rick B. van Baaren (2006) On Making the Right Choice: The Deliberation-Without-Attention Effec Science 17 February 2006: 1005-1007.
![]()
Akkor a változatosság okánál fogva legyen megint egy rágcsáló és megint az Economist.
A sarki ürge, életterének zord jellegéből adódóan, a hideg időszak jelentős részét hibernációban tölti. Ezalatt a keringése jóformán leáll, s testhőmérséklete fagypont közelébe zuhan. A kómázást csak időnként szakítja meg rövid időre: ilyenkor felmelegíti a testét ismét 37C-ra, de hamarosan ismét kihűl.
Ennek a kábult állapotnak az egyik jellemzője, hogy közben az ürge nem képes új emlékeket rögzíteni, sőt a hibernálás előtt tanultakra sem emlékszik. Mindez nem is igen meglepő annak a tükrében, hogy ez idő alatt, az emléknyomok létrehozásában kulcsfontosságú agyi területe, a hippokampusz kapcsolódási rendszere (szinapszisai) jelentősen elsorvadnak. A tavaszi ébredéskor aztán, néhány óra alatt egy növekedési hullám söpör át ezen az idegi központon, új szinapszisok ezrei keletkeznek (annyira sok, hogy a hibernáció előtti állapotokon is túltesz az eredmény, és kb. 20 órába telik amíg végül a fölös kapacitás "visszametszése" után a normális állapot beáll). Már önmagaában az is rejtélyes, hogy mi váltja ki és irányítja ezeket a dinamikus változásokat, de egy új megfigyelés még misztikusabbá (és a mi szempontunkból is fontossá) teszi a jelenséget: német kutatók egy csoportja felfedezte, hogy a hibernált agy idegsejtjeiben egy "tau" nevű fehérje felhalmozódása figyelhető meg. A "tau" azért érdekes emberi szempontból is, mert az idősebb korosztályt elég keményen érintő Alzheimer-kórnak az egyik jellemző patológiás tünete az, hogy a degenerálódó neuronok "tau"-t halmoznak fel. Ezt a tünetet eddig sokan egyértelműen a degeneráció egyik okozójának tartották. Azonban az ürgék esete is bizonyítja, hogy a fehérje felhalmozódása nem feltétlenül káros a neuronokra, sőt valószínűleg szerepet játszik a megóvásukban a kábulat hetei alatt. Vagyis lehet, hogy az emberi neuronokban is azért halmozódik fel a "tau", mert valamilyen stressz alatt van az adott idegi terület, és a szervezet elindítja saját védelmező mechanizmusait. Mindenesetre az, hogy az ürgék az ébredés után nagyon hatékonyan tudják regenerálni a hippokampuszukat reményt ad arra nézve, hogy ha megfejtjük az emögött rejlő molekuláris folyamatokat, egy nap az Alzheimeres betegek idegrendszeri sorvadása is megfordíthatóvá válik.Nnna, most majd jön serpico kolléga (vagy nem) és jól lehúz, hogy hülyeségeket beszélek (vagy nem) ... ;-))
![]()
Az az igazság, hogy egyre inkább azon a véleményen vagyok, hogy Carl Zimmer napjaink egyik legjobb tudományos ismeretterjesztő írója (na jó, azért Dawkins és Bryson is rúg még labdába), és asszem bárhogy is próbálnám egyszerűen nem mindig tudnám írásainak gördülékenységét fordításban visszaadni. (Így inkább csak röviden összefoglalok, aki tudja, olvassa el az eredetit.)
Legutóbbi blogbejegyzésében egyik kedvenc témájához kanyarodik vissza: hogyan változtatják meg a paraziták a gazdaállatok viselkedését. Egy furcsa darázsfaj, az Ampulla compressa nősténye egészen különleges bölcsődét talált utódainak: zombivá változtatott csótányokat. A petézésre kész darázs keres egy jól kifejlett csótányt, és két szúrással harcképtelenné teszi: az első szúrás átmeneti időre behajlítva megdermeszti az áldozat lábait, s ezalatt az darázs a sebészi pontosságú második szúrással a csótány agyának azt a pontját veszi célba amely a menekülési reflexért felel. Az idefecskendezett anyag kikapcsolja ezt az idegi központot, így a csótány ezután közönyösen mered a világba, s az sem zavarja, hogy a darázs a csápjánal fogva a rejtekhelyére vezeti. Itt aztán szépen betemeti kaviccsal, és egy petét helyez a hasa alá. A petéből kikelő lárva lyukat rág és bemászik a (még mindig élő és közönyösen bámuló) csótány potrohába, ahol utóbbi bensőségeinek elfogyasztásával szerzi a betevő falatot. A morbid fieszta kb. nyolc napig tart, majd a lárva egyet gondol és bebábozódik (még mindig a csótány belsejében!). Szűk egy hónap múlva eljön az idő, hogy az immár felnőtt darázs elhagyja az (ekkor már valszleg nem élő) bio-bölcsődéjét, s mint a mellékelt ábrán látható, teszi mindezt Alieneket megszégyenítő ügyességgel. Ridley Scott elbújhat, mégiscsak az élet (és a természet) a legnagyobb rendező ...
Csak erős idegzetűeknek ;-)): Flatworms Penis Fencing.
Egy érdekes tanulmányról számol be mind a Scientific American honlapja, mind a The Economist aktuális száma.
Az emberi társadalmak hasznos, bár nem mindig szeretett tagjai a rendfenntartó szervek. Mint nevük is utal rá, hivatásuk szerint az a feladatuk, hogy a közösség rendjét őrizzék és meggátolják, hogy valamifajta önbíráskodó anarchia legyen úrrá felette. Az egész intézmény tipikus emberi szerveződésnek tűnik, de mint annyi minden másról, erről is kiderült, nem pusztán és tisztán humán jellegzetesség. Makákók szociális viselkedését vizsgálva új-mexikói kutatók arra a felismerésre jutottak, hogy egy-egy csoportban számos olyan egyed található, amelyek a társaság békéjét felügyelik, és kissebb-nagyobb perpatvarokban szétválasztják a pofozkodó feleket (ráadásul általában pártatlanul járnak el). Ha ezeket az egyedeket hirtelen eltávolították a csoportból, a szociális háló drámai sebességgel esett szét: a különböző egyedek közötti békés kurkászgatás szinte megszűnt, ellenben az agresszív viselkedés gyakorisága ugrásszerűen megnőtt. Általában a káosz addig tart amíg új egyedek nem verekedik magukat a "kámforrá vált" ún. alfa-hímek helyére, s át nem veszik azok rendfenntartó szerepeit.
Mi lehet ennek a viselkedésnek az előnye, hiszen a "rendőrnek" nem mindig származik közvetlen előnye abból, hogy közbelép egy perpatvarban? Valószínűleg a (békebeli) csoport puszta nagysága maga az előny, amely együttesen hatékonyabban tud védekezni ill. a hímek számára több potenciális partnert biztosít.
Flack JC, Girvan M, de Waal FBM and Krakauer DC (2006) Policing stabilizes construction of social niches in primates. Nature 439:426-430
Egy kicsit mindig irigykedik az ember amikor másoknak sikerül feltalálni a spanyolviaszt: pontosabban publikálni a spanyolviasz feltalálását.
Két ilyen hírről is lehet olvasni a Nature honlapján: egyrészt egy angol csoport kimutatta, hogy a másnaposság valóban rontja a teljesítőképességet (bár a memóriát nem zavarja, de csökkenti a koncentrálási képességet és növeli a reakció időt), másrészt egy amerikai társaság arról publikált két cikket is, hogy a nők jobban kedvelik a humoros férfiakat, míg utóbbiakat a humorjukat értékelő hölgyekhez vonzódnak. Gondolom senki sem kapkod egyik hír hallatán sem levegő után ;-)). Az érdekes az, hogy egyik esetben sem tudjuk, hogy pontosan (biológiailag) miért is van ez így. A másodikra legalább van egy tipp: a jó humor egy aktív, egészséges agyra utal, ami takaros és jól működő génkészletet jelezhet (legalább is Geoffrey Miller szerint).Annyiból azért beírom mindkét társaságnak a pontot, hogy volt türelmük végignyálazni a (mindkét témában valószínűleg tetemes) irodalmat, hogy meggyőződjenek arról, hogy a szóbanforgó megfigyeléseket még senki nem publikálta tudományos folyóiratban... :-)
![]()
A Scientific American honlapján leltem az eheti Nature egyik rövid cikkének összefoglalójára.
Két brit kutató egy hangyafaj, a Temnothorax albipennis egy érdekes szokását, az ún. "tandem futást" tanulmányozva, valószínűleg az első, rovar tanítási gyakorlatot írta le. A "tandem futás" lényege, hogy egy táplálékforrás helyét ismerő hangya megmutatja "naiv" társának a táplálékhoz vezető utat. Ami azonban külön érdekessé teszi a jelenséget az az, hogy a megfigyelés szerint a két hangya kommunikál: amikor az elülső túlságosan előrerohan (hiszen könnyű neki, Ő már ismeri az utat, amit társa éppen megjegyezni próbál), lelassít és bevárja, amíg fajtársa beéri és csápjaival megpaskolja a hátát. Mivel ehhez a művelethez kölcsönös koordinációra van szükség, minden jel szerint kielégíti a "tanítás/tanulás" fogalmát.
Franks, NR, Richardson, T (2006) Teaching in tandem-running ants. Nature 439, 153
![]()
Néhány hete már esett szó arról, hogy a di- és trinukleotid ismétlődéseknek (mikroszatellitáknak) milyen kulcsszerepe lehet az evolúciós folyamatokban. Az akkori postban utóbbiakra kerestem példát, bemutatva, hogy milyen hatása lehet annak, ha ezen ismétlődések száma a fehérjét kódoló DNS szekvencián belül változik. Azonban számos fajban a genomot alkotó DNS nagy része nem kódol fehérjéket, így logikus, hogy számos mikroszatellita növekedése vagy csökkenése nem érinti közvetlenül a kódoló régiókat. Érintheti ellenben az egyes gének szabályozó részeit, mint hamarosan kiderül.
Logikus okokból ahhoz, hogy a genomban megjelenő kismértékű változások és génexpressziós vagy viselkedésbeli különbségek között egyértelmű megfeleltetést találhassunk, arra van szükség, hogy a vizsgált egyedek közötti genetikai különbségeket minimalizáljuk, azaz ezek lehetőség szerint azonos vagy közeli rokon fajokhoz tartozzanak. Jó példa erre, hogy míg egyes amerikai egér (Microtus) fajok (pl. prériegér) életük végéig tartó monogám kapcsolatban élnek, addig közeli rokonaikra (hegyi egerek) ez egyáltalán nem jellemző, sőt előbbiekkel szöges ellentétben az apák egyáltalán nem vesznek részt az utódgondozásban. Azt már korai vizsgálatok kiderítették, hogy a két faj között az egyik különbség a vazopresszin-1a receptor (v1ar) expressziójában rejlik, s ennek egyik lehetséges oka a szabályozó régióban található mikroszatellita hosszában felfedezhető eltérés lehet (a szociális fajokban hosszabb, míg az antiszociális fajokban rövidebb). Mivel azonban a vizsgált fajok között természetesen más genetikai eltérések is voltak, nem lehetett kijelenteni, hogy a viselkedésbeli különbség teljesen egyértelműen ehhez a dinukleotida ismétlődéshez köthető-e.
![]()
1. Ábra: A v1ar gén szabályozó szekvenciájában egy mikroszatellita található.A kutatók segítségére sietett azonban a természetes variabilitás, hiszen, mint kiderült, a prériegerek különböző földrajzi populációi között is megfigyelhetők különbségek a V1aR szabályozó szekvenciájának szóban forgó részében, még ha nem is annyira drasztikusak, mint az egyes fajok között. S így ennek segítségével természetesen ki lehetett szűrni a genetikai "háttérzajt" és azt vizsgálni, hogy milyen hatása van önmagában a mikroszatellita méretének a gén kifejeződési területére és az egerek viselkedésére.
2. Ábra: A hosszabb dinukelotida ismétlődést hordozó hím egerek gondosabbak az utódgondozásban, mint rövid ismétlődésű társaik.
Mint az kiderült, a hosszabb ismétlődéssel rendelkezo hímek sokkal szociálisabbak és szignifikánsan több időt töltenek mind párjukkal, mind az utódok pátyolgatásával, mint rövid ismétlődéssel rendelkező rokonaik (2. ábra). Sőt, a V1aR expressziója is különbözik az egyes példányok között (3. ábra), az egyik fontos különbség pont a rágcsálók viselkedése szempontjából fontos szaglógumóban figyelheto meg.Ezen adatok miatt különösen érdekes lehet, hogy az emberi V1aR gén szabályozó részében négy mikroszatellita is található, amelyek közül ketto egy deléció következtében hiányzik a csimpánzokból, de jelen van a párkapcsolatuk szorosságáról ismert bonobókban. Sőt, néhány megfigyelés szerint valamiféle összefüggés létezhet az autizmus és az említett ismétlődések között. Természetesen óvatosan kell bánni a nagyívű következtetések levonásával, de érdekes további vizsgálatok tárgya lehet, hogy mennyiben befolyásolja a V1aR szabályozása az emberi interakciókat.
![]()
3. Ábra: A mikroszatellita hossz és a génexpresszió között erős összefüggés van. A hosszabb szekvencia intenzívebb expressziót okoz a szaglógumóban (B vs E) és a dorzolaterális septumban (dLS) (C vs F), két olyan agyi területen, melyeket korábbi megfigyelések a viselkedéshez kapcsoltak. Ugyanakkor egyes kortikális területeken és az amygdalában csökken az expresszió (D vs G).
Hammock EAD and Young LJ (2005) Microsatellite instability generates diversity in brain and sociobehavioural traits. Science 308: 1630-1634.
![]()
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 ..;-))).
![]()
Az egyes viselkedésmintázatokat és hasonlóan összetett tulajdonságokat általában számos gén kódolja, ami nem is meglepő, hiszen nyilvánvaló, hogy ilyenek létrejöttéhez számos géntermék összehangolt működése szükséges. Időről, időre ugyan a populáris média bedob egy-egy bombasztikus sztorit az "elhízás"-, "tanulás"-, "öregedés"- stb. génjéről, de az esetek 99.9%-ban túlzásokról van szó. Ha az adott gén szerepet is játszik a szóbanforgó folyamatban, általában csak egy a tulajdonságot meghatározó és kialakító sok gén közül, és nem a fenotípust egyértelműen ki-be kapcsoló szabályozó-gén. Utóbbi (természetszerűen ;-)) minden genetikus álma.
Álom, de nem elérhetetlen, ugyanis néhány példa azért akad ilyenekre is. Az egyik, amely az elmúlt hónapokban többször is a vezető tudományos lapok címlapjára került, az ecetmuslica (Drosophila melanogaster) párzási viselkedését befolyásoló gén. Hogy ennek működését megértsük, előbb egy jöjjön gyors fejtágító a muslicák nemi jellegeinek kialakulásáról.A Drosophila négy kromoszómapárral rendelkezik, ezekből egyik a nemi kromoszómapár (a maradék hármat pedig autoszómáknak nevezzük). Hasonlóan az emberekhez, az XY nemi kromoszómapárt hordozó egyed hím lesz, míg az XX-t hordozó nőstény, de lényeges különbség, hogy maga a szex-determináció nem az Y kromoszóma jelenlététől függ, hanem az X kromoszóma/autoszóma aránytól (ezért míg az XXY kombót hordozó egyed nőstény lesz, addig az Y nélküli, mindössze egyetlen X kromoszómával rendelkezőből hím alakul ki). Az X komoszómák száma azért fontos, mert ettől függ specifikus faktorok szintje, amely ha elér egy küszöbértéket akkor bekapcsolja a sex-lethal (sxl) gént, melynek terméke központi szabályozója a nemi jellegek kialakulásának. Jelenléte egyrészt kikapcsolja az ún. "dózis-kompenzációt" (ez az a folyamat ami biztosítja, hogy a hímekben az egyetlen X kromoszómán levő gének terméke ugyanolyan mennyiségben legyen jelen, mint a két X kromoszómával rendelkező nőstényekeben) a male-specific lethal-2 (msl-2) gén fehérjeszintézisének meggátolásával, másrészt szabályozza a tra és tra-2 gének mRNS-ének szerkezetét. (Az utóbbi folyamatot nevezzük "alternatív splicing"-nak, vagyis amikor a pre-mRNSből a nem kódoló szekvenciák, bizonyos hatásokra nem teljesen ugyanúgy lesznek kivágva, így valamennyire különböző fehérjék keletkeznek ugyanabból a génből.) A nőstény specifikus Tra és Tra-2 faktorok pedig hasonló módon két másik gént befolyásolnak, ezek a doublesex (dsx) és a fruitless (fru). Előbbi a testi nemi-jegyekért felelős, míg utóbbinak a párzási viselkedés kialakításában van kulcsszerepe, és hogy mennyire az csak nemrégen derült ki igazán.(Itt van egy jó kis ábra a fent taglalt szabályozórendszerről.)
Nyár elején, szinte egyidőben, Barry Dickson és Bruce Baker csoportja jelentetett meg néhány cikket, amelyek a fru gén részletes jellemzésével foglalkoznak. [1,2,3] Az már régebben ismert volt a génben mutációt hordozó hímek elvesztik érdeklődésüket a "gyengébb nem" irányában, azt azonban csak most figyelték meg először, hogy saját nemükhöz is jobban vonzódnak. Pontosabban, míg a nem mutáns fiatal hímek bár első találkozáskor udvarolnak más hímeknek (fiatalság, bolondság, ugye ;-)), később azonban leszoknak róla, addig ez a leszokás nem következik be a mutáns hímekben. Sőt, amikor genetikai trükkökkel elérték, hogy nőstényekben a fru hím splice-variánsa (FruM) jelenjen meg, a szóbanforgó Drosophila lányok vad udvarlásba kezdtek más nőstények jelenlétében és az udvarlási magatartás apróbb különbségektől eltekintve egy az egyben megegyezik a hímek udvarlási magatartásával (hogy egy kicsit bulvárosodjak, a különbség több tapogatásban és kevesebb nyalogatásban nyilvánult meg ;-)). Mindkét kutatócsoport azt feltételezi, hogy ennek legfőbb oka, a Fru fehérje (egyebek mellett) szagló-receptorokban és a (feltehetően) pheromon érzékelésben szerepet játszó érzékszervekben való jelenléte. Ezt látszik alátámasztani az is, hogy a transzgenikus nőstényekben az udvarlási viselkedés kiváltásához elegendő volt olyan hímeket prezentálni, melyek nőstény pheromonokat termelnek.
Ugyanakkor sem Dickson, sem Baker laborja nem fedezett fel a Fru-hoz köthető, árulkodó különbséget a hím és nőstény muslicák idegrendszere között, ezért egy ideig kicsit misztikus volt, hogy pontosan miért is lehet a drasztikus viselkedésbeli változás. A homály oszlatását egy harmadik csoport kezdte el, akik a múlt heti Nature-ben tették közzé az eredményeiket [4]. E szerint a Fru faktornak anti-apoptotikus hatása van, azaz hímek (és a transzgénikus nőstények) esetében meggátolja egy jól meghatározott idegsejt-csoport elpusztulását (ami normális nőstények esetében, Fru hiányában bekövetkezik). Ezek a neuronok (feltehetően) az ízzekkel és pheromonokkal kapcsolatos információk továbbításában játszanak szerepet, így logikusnak tűnik fontosságuk az udvarlási magatartás kialakításában.A szokásos logikus kérdés, hogy mi következik ebből, ránk emberekre nézve. A fent említett rendszerből direktben semmi, mert a fru génnek nincsen emberi homológja. Azonban egy-két (egyelőre halvány) analógia felvethető, de előbb, egy ilyen politikailag túlfűtött téma esetében hangsúlyoznom kell, hogy ezeket a kísérleteket nem lehet értelmezni politikai kontextusban. Ezeknek egyedül biológiailag van értelmük és minden ezzel ellentétes értelmezési próbálgatás fölösleges.
Visszatérve az analógiákra: az első kérdés, hogy létezik-e az emberi homoszexualitásnak genetikai komponense? És amennyiben igen van-e ennek valami evolúciós jelentősége? A válasz mindkét kérdésre: elképzelhető. Egy olasz kutatócsoport tavaly publikált eredményei szerint ugyanis, a vizsgált homoszexuális férfiak női rokonai több gyereket hoztak a világra mint a heteroszexuális férfiak női családtagjai [5]. (Ha másoknak is sikerül a vizsgálatot megismételniük, az azért lesz érdekes, mert megmagyarázná, hogy a természetes szelekció miért nem szelektált az érintett - eddig még nem azonosított - gének "homoszexuális" variánsai ellen.) Szintén párhuzamként említhető egy másik kutatás eredménye, amely eredménye azt mutatja, hogy míg a férfiak izzadságában jelenlevő egyik tesztoszteron származék (az egyik humán pheromon jelölt) nőkben és homoszexuális férfiakban aktiválja a nemi viselkedésben (is) szerepet játszó hipotalamuszt, addig heteroszexuális férfiakra nincs hatással [6]. Az azonban egyáltalán nem tisztázott, hogy az emberekre jellemző agyi szexuális dimorfizmus rávetíthető-e a homoszexuálisokra vagy sem (azaz agyuknak biznyos részei morfológiailag "női" jellegűek-e vagy sem), mint ahogy az sem, hogy az említett analógiák élnek-e leszbikusok esetében. Minthogy a fent említett olasz tanulmány nem említi, hogy a homoszexuális férfiak családjában több leszbikus lenne (ennek nyilván több oka lehet, de vegyük most a legegyszerűbbet, hogy nem volt) annyi biztosnak látszik, amennyiben valóban előkerül egy-egy, az emberi homoszexualitásban szerepet játszó gén, az egyáltalán nem a fru-hoz hasonló központi szabályozó gén lesz, hanem csak egy a tulajdonságot kialakító sok közül.
[1] Demir E. and Dickson B.J. fruitless splicing specifies male courtship behavior in Drosophila. Cell 121(5): 785-94.
[2] Manoli D.S., Foss M., Villella A., Taylor B.J., Hall J.C. and Baker B.S. (2005) Male-specific fruitless specifies the neural substrates of Drosophila courtship behaviour. Nature 436: 395-400. Epub 2005 Jun 15.
[3] Stockinger P., Kvitsiani D., Rotkopf S., Tirian L. and Dickson B.J. (2005) Neural circuitry that governs Drosophila male courtship behavior. Cell 121(5): 795-807.
[4] Kimura K., Ote M., Tazawa T. and Yamamoto D. (2005) fruitless specifies sexually dimorphic neural circuitry in the Drosophila brain. Nature 438: 229-33.
[5] Camperio-Ciani A., Corna F. and Capiluppi C. (2004) Evidence for maternally inherited factors favouring male homosexuality and promoting female fecundity. Proc Biol Sci. 271: 2217-21.
[6] Savic I., Berglund H. and Lindstrom P. (2005) Brain response to putative pheromones in homosexual men. Proc Natl Acad Sci USA. 102(20): 7356-61. Epub 2005 May 9.
Leah mélységet méreget (klikk a képre nagyobb verzióért). Bár rég elmúltak azok az idők, amikor az eszközhasználatot kizárólagos emberi privilégiumnak tartották, még így is felvillanyozó egyes állatfajok esetén megfigyelni. Különösen, ha a szóbanforgó faj annyira közel áll hozzánk, mint a gorilla. Thomas Breuer és társai Kongó északi részének mocsaras erdeiben kaptak néhány vadon élő gorillalányt bot használat közben lencsevégre.[1] Az igazi kérdés az (sajnos még nincs válasz rá), hogy a gorillák között is, a csimpánzok termesz-vadász magatartásához hasonlóan, szociális úton (vagyis egyfajta mémként) adódik-e át a bot használatának csínja és bínja.
[1] Breuer, T., Ndoundou-Hockemba, M. and Fishlock, V. (2005) First Observation of Tool Use in Wild Gorillas. PLoS Biol. 3(11): e380
![]()
Az, hogy agyunk befolyásolja a társas viselkedésünket (is) közismert, de vajon szabályozhatja-e társas viselkedésünk az agyunk működését? Erre keresi a választ Russ Fernald, aki tegnap tanszékünkön tartott egy rövid előadást.
A kérdés vizsgálatához olyan modell organizmusra van szükség, amely viszonylag egyszerűen vizsgálható, ugyanakkor komplex szociális viselkedéssel rendelkezik, ezért esett Fernaldék választása egy Tanganyika tóból származó bölcsőszájú halra, a Haplochromis burtoni-ra.A H. burtoni hímjeinek domináns (T) egyedei feltünő színezettel, jól fejlett ivarszervekkel és saját kis teritóriummal rendelkeznek, míg a szubordináns (NT) hímek mindezeknek híjján vannak, külsejükben teljesen megegyeznek a nőstényekkel. A dominancia gyakorlatilag kizárólag a méret alapján jön létre, a nagyobb halak dominánsak lesznek, a kisebbek (értelemszerűen) nem. Azonban ez a hierarchia egyáltalán nem bebetonozott, sőt igen dinamikusan változó: T hímből bármikor válhat NT hím és vice-versa. (Ez már csak azért sem ritkaság, mert a domináns hímek érdekes módon lassabban növekednek a szubordináns hímeknél, így viszonylag gyakran fordulhat a kocka.) A társadalmi státusz megváltozása azonban magával hordozza a viselkedésbeli- és élettani tulajdonságok megváltozását is, melyek közül néhány (ivarszervek méretének növekedése vagy csökkenése) hetekig is eltarthat, mások azonban percek alatt bekövetkeznek. A dominánsból szubordinánssá vált hím szinte egyből elveszti színezetét és agresszív területvédő viselkedését (bár ezek teljes elvesztése igazából hetekig tart, ugyanis amikor a terület új ura nincs a közelben, a trónról letaszajtott egy kicsit legénykedik még azért; hiába, nehéz belenyugodni a dicsőség elmúlásába ... ;-)). És természetesen fordított esetben megjelenik a színezet és agresszív viselkedés.
A kérdés tehát adott: mi játszódik le a hal fejében (szó szerint) ilyenkor? Mivel gerincesekben a párzási viselkedés egyik fontos szabályozója a hipotalamuszban keletkező gonadotropin termelést serkentő hormon (GnRH) Fernaldék először ezt vizsgálták meg T és NT hímekben. A H. burtoni-ban előforduló három GnRH közül csak egyik esetében fedeztek fel különbségeket: bár a GnRH1-t termelő sejtek száma azonos volt a különböző egyedekben, méretük mintegy nyolcszor nagyobb volt a T hímekben. A sejtméret változása T->NT átmenet estén 3 hetet, fordított esetben 1-2 hetet vett igénybe [1].
Mivel azonban az első fiziológiás változások hetek helyett percek alatt lejátszódnak, valószínűtlen, hogy a GnRH1 lenne értük a felelős. A kulcsmolekula feltehetően egy, az idegrendszer plaszticitásában is fontos szerepet játszó transzkripciós faktor, az egr-1. Ez azért látszik ésszerű magyarázatnak, mert a szociális ranglétrán betöltött hely változása az egr-1 mRNS szintjét is befolyásolta (kb. 20 percen belül) , sőt általában a GnRH1-t termelő sejtek környékén növekedett meg a szintje! [2]Mint az elején utaltam rá, a hímek számára akkor sincs veszve minden, ha hosszabb-rövidebb ideig NT hímként kell tengetniük életüket. Bár kétségtelen, hogy a helyzet stresszes (a cortisol nevű stresszhormon szintje ugrásszerűen megnő), az idő az Ő számukra dolgozik. Ugyanis T hímekben a szomatosztatint, egy növekedési hormon antagonistát tartalmazó idegsejtek mérete háromszorosa az NT hímekben megfigyelhető sejtméretnek, ami valószínű oka lehet a növekedésük lelassulásának [3]. Márpedig ez azt jelenti, hogy előbb-utóbb akad valaki, aki az aktuális domináns hímnél nagyobb és erősebb lesz :-).
És hogy valami ilyesmi működik-e bennünk emberekben is? Ki tudja. De azért el lehet játszani a gondolattal.
[1] White SA, Nguyen T, Fernald RD. (2002) Social regulation of gonadotropin-releasing hormone. J Exp Biol. 205(Pt 17): 2567-81.
[2] Burmeister SS, Jarvis ED, Fernald RD. (2005) Rapid behavioral and genomic responses to social opportunity. PLoS Biol. 3(11): e363. Epub 2005 Oct 18.
[3] Hofmann HA, Fernald RD. (2000) Social status controls somatostatin neuron size and growth. J Neurosci. 20(12): 4740-4.