Nationalgeogrphic.com
Angelina Jolie Projet
Nicaragában, körülbelül 1800 éve, egy vulkán kitörés következtében keletkezett kráter lassan megtelt esővízzel. Szintje annyira megemelkedett, hogy kiérdemelte a tó címet. Ezt a tavat ma úgy hívják Apoyeque-tó, mely a sokkal nagyobb Managua-tóba benyúló félszigeten található.
A tó 1200 méter magas vulkanikus sziklákkal van körülvéve, emiatt szinte teljesen elszigetelt a környezetétől. Ráadásul földtörténeti szempontból is borzasztó fiatalnak számít, mégis mindezek ellenére tele van hallal.
Axel Meyer, a Németországban lévő Konstanz Egyetem evoluciós biológusa elutazott az Apoyoque-tóhoz, és más nicaraguai tavakhoz, hogy halakat fogjanak be, és meghatározzák azok DNS szekvenciáját. A tudosok munkája közé tartozik, hogy összehasonlítsák a géneket, és megállapítsák, hogyan terjedtek el a halak az egész országban.
Az Apoyoque-tóban például azt találták, hogy a tó sügérei számos mutációval rendelkeznek a Managua-tó sügéreihez képest. Meyerék egyebek közt azt is tanulmányozzák, mennyi ideig tartott a genetikai sokféleség kialakulása. A kutatások kimutatták, hogy az Apoyoque tó halai a Managua tóból származnak, de származásuk mindössze egy évszázaddal korábbra tehető, az 1900-as évekre.
Az Apoyoque, és a Managua tavakat erdők, és szíkák választják el egymástól, így senki nem tudja megmondani, hogy 1900 körül, hogyan juthattak át egyik tóból a másikba.
Az egyik lehetséges oknak a tornádok okozta vízoszlopok kialakulását tartják. Közismert, hogy ezek a viaharok áthaladnak Nicaraguán. Lehetséges, hogy felszívta a halakat az egyik tóból, majd útja mentén eldobta egy másikban, történetessen a Managuából az Apoyoqeu-ba.
Ám nem ez a légi utazás a legvalószínűbb. Hogy megtudjuk, alaposan figyelemre kell venni őket.
A legtöbb sügérnek az Apoyoque tóban vékony hegyes a szája, de némelyiknek kövér telt ajka van.
A Managua tóban halak mind két tipusú ajakkal megtalálhatóak. A Nicaragua tóban is él párhuzamosan vékony és vastag ajkú sügér.
Ez a jelenség megtalálható az afrikai tavakban is, ahol a külön populációt alkotó halak gyors fejlődése nyomán megtalálható a vastag, és a vékony ajkú tipus is.
Meyer és kollégái tanulmányozták az afrikai és közép amerikai sügéreket, és keresik a választ, hogyan alakulhatott ki. Vizgálják, hogy ezek a halak hogyan válnak uj fajokká, milyen refenciák által választanak társat, miként fejlődnek az eltérő úton.
Az egyik legérdekesebb kérdés, hogy ezekben az egymástól elszigetelet tavakban hogyan lehetséges ekkora hasonlóság a fejlődésükben.
Hogy megértsék ezt a párhuzamos evolúciót, Meyer és kollégéi a alaposan vizsgálják a megvastagodott ajkak funkcióját, és hogy mely gének felelősek a kialakulásért.
Németországban a kollégák előszeretettel nevezik ezt "Angelina Jolie Projekt"-nek.
Ha megfigyeljük a megvastagodott ajkú sügéreket "akció" közben, megfigyelhetjük hogy a természetes szelekció kedvez azoknak a mutációknak, melyek a megvastagodott ajkakért felelnek. Jellemzően az ajkukat a sziklák repedéseihez a tó fenekéhez nyomják , táplálékukat - rákokat, kishalakat- a sziklákrepedéseből ily módon szívják ki. A telt ajkakkal teljesen körül tudják zárni a zsákmányukat, gyakorlatilag vákuumot képezve. Ezen felül a megvastagodott ajkak védelmet nyujtanak a vulkanikus sziklák éles széleitől.
A vékony ajkú sügérek más táplálkozási módot választanak, ahol nem kell ez a technika a zsákmány kiszippantására.
Mind két modszer alkalmassá teszi a halakat, hogy a vulkanikus tavakban éljenek, de az a sügér lesz majd előnyben amely természetes szelekció által jobban alkalmaszkodik a szélsőséges helyzetekhez is.
Egészen a közelmúltig nem lehett megállapítani, hogy a természetes szelekció során mely gén volt felelős a mutációért. A közelmúltig nem tudták mit kell keresni, ám az utóbbi években a tudósok -köztük Meyer is- már szekventálták a sügérek genomját. Most, hogy rendelkezésükre áll egy genetikai térkép, már megismerhetik a sügérek evoluciójának molekuláris részleteit.
Az ajkak vizsgálatára Meyerék halakat fogtak négy tóból. Ebből két fiatal (Apoyoque 1800 véves, Mayasa 6000 éves), és a két nagy öreg tóból: Xolotlán és a Lagun de Nicaragua, melyek megközelítőleg fél millió évesek, és melyekből a fiatal tavak sügérei származak.
Meyer és kollégái mintát vágtak a sügérek ajkaiból, aktív gének jeleit kerestek az ajkak sejtjeiben. Azt akrták látni, hogy egyes fehérjék kínálata mely száj tipusnál kisebb vagy nagyobb. Azt már régóta közismert, hogy egyes fehérje szintek változása nagyban befojásolja az evolúciós fejlődést.
Sok ilyen gén volt.
Az Apoyoqe tóban 149 gén volt szignifikánsan különböző a vékony és vastag ajkú sügerek között, míg a Managua tóban 512 gén mutatott különbséget.
A négy toban vizsgált sügéreknél hat gén volt mely következetesen eltérően viselkedett. Meyer azt állítja, ezek a gének felelősek a nagyobb ajkak kialakulásáért.
Ezek közül néhány a porc és az izom növekedését szabályozza, más gének pedig az idegrendszer fejlődésében nyujtanak segítséget.
Egy felfedezés felveti annak a lehetőségét, hogy a vastag ajkú sügér nem csak "tömítésként" használja megvastagodott száját. Az ajkaiban megtalálható szagérzékelő receptorok, melyek a zsákmányának becserkészésében is segít.
Meyer vizsgálata azt sugallja, hogy az evolució bizonyos pontig ismétli önmagát. A négy egymástól független tó sügereiben a hat gén azonos tipusú módosításokat hozott létre.
Azt is megállapították, hogy a négy tó vastag ajkú sügereinek is más tulajdonságai fejlődnek.
Fejük alakja is különbséget mutat. A vékony ajkú sügerek feje tompább, addig a teltajkúaké kúpalakú. Ennek oka az azonos táplálkozási szokások. A száj megvastagodása a szívóhatásban hoz segítséget, a hosszúkás fej pedig segít a takarmány könnyebb elérésében.
Ugyanakkor a különböző tavak vastagajú sügerei közt is vannak különbségek. A gének a tevékenysége nem egyezik teljesen az Apoyoque és a Nicaragua tavi azonos tipusú sügerek közt.
Például vannak anatómiai különbségek. Az egyes tavak vastagajkú halainak keskeny fogaik vannak, míg másik tavakban a fogak szélesek.
Több lehetséges dolog is magyarázza a különbségeket, mint például, hogy bizonyos körülményekl eltérnek egymástól a tavakban. Másképpen kell alkalmaszkodni ezekhez a változó élőhelyekhez és az ott élő zsákmányállatokhoz.
A kutatók szerint ennek nincs nagy jelentőssége. Mikor a viharok által keletkezett vízoszlop kiragadott pár halat a Managua tóból, azok között lehet volt már pár furcsa mutáció, mely ugyan szokatlan a népesség egészében, de az Apoyoque tóban a mutációk már a teljes populációban érvényesültek.
Nationalgeographic.com- Angelina Jolie project
Fordította:
Bakos Péter
| 
AJÁNLOM AZ OLDALT
