tg-cbmass-20121025

Frissítő rövidhírként: egy izraeli csoport által jegyzett tanulmány szerint, amikor az oktopuszok szájukhoz emelik zsákmányukat, azt emberi karhoz hasonló mozgással teszik. Első hallásra furcsa lehet, hogy egy belső váz nélküli csáp, miként viselkedhet hasonlóan egy belső vázzal és ízületekkel rendelkező végtaggal, de a dolog nyitja a kar két végről elinduló izomösszehúzódási hullám, amelynek következményeképpen, a kettő találkozásánál egy "ízület" jön létre, amely körül a csáp két része elfodulhat.

Ha pedig épp nem bizonyos dolgok "felkarolásával" vannak elfoglalva, akár két csápon sétálhatnak is egyet, a maradék hattal álcázva magukat (lásd itt, különös tekintettel a videókra ;-))

---

Sumbre, G., Fiorito, G., Flash, T. and Hochner, B. (2006) Octopuses Use a Human-like Strategy to Control Precise Point-to-Point Arm Movements. Current Biology 16(8): 767-772.

A blog régi olvasói talán még emlékeznek arra, hogy anno egy olyan posttal indítottam amely a csökevényes szervek apropóján a kígyók lábainak történetét oknyomozta. Azért időszerű ezt felidézni, mert nemrég került elő egy újabb átmeneti fosszília (ez már csak egy ilyen hónap), egy olyan kígyónak a maradványa amely az eddigi fosszíliák közül a legfejlettebb lábbal rendelkezik. A Patagóniából származó Najash rionegrina azért is különleges, mert ez az első olyan ősi kígyó-maradvány, amelynek "dereka van", azaz szakrális csigolyái és csipő csontjai! (Ez még az eddigi legteljesebb lábbal rendelkező Haasiophis terrasanctus estében sem volt megfigyelhető.) Gyakorlatilag a Najash-nak funkcionális lába volt. A csonttani vizsgálatok szerint az ominózus, Felső Krétában élt csúszómászó valószínűleg a kígyófélék legősibb, alapjegyeit viseli, azaz az említett csoport ma ismert legprimitívebb, ún. bazális képviselője. Sőt, léte talán eldöntheti azt a vitát is, mely arról szól, hogy a kígyók tengeri vagy szárazföldi hüllőkből származnak. Ezzel a lelettel inkább az utóbbi nézetnek áll a zászló, s az is valószínűnek látszik, hogy a szárazföldi és az egykori tengeri kígyók (az ún. Mososauridae csoport) párhuzamosan, egymástól függetlenül veszítették végül el a lábukat. (A kígyó paleo-taxonómia amúgy egy elég vitatott terület, az érdeklődők bővebben a Lancelet-en olvashatnak erről.)

---

Apesteguía, S. and Zaher, H. (2006) A Cretaceous terrestrial snake with robust hindlimbs and a sacrum. Nature 440: 1037-1040.

---

Előzmények: "Kígyónak lábsó ... " - Csökevény szervek 1.

Bő egy hete esett szó pár millió éve trópusi mocsarakban élő halfajok szárazföld iránti vonalmáról, s itt egy újabb kis hír amely egy kortárs afrikai harcsafaj szárazföldi próbálkozásait dokumentálja.
A Channallabes apus elsősorban a mocsár aljzatán kutat élelem után, de azért a part- és vízközelbe tévedt ingyenebédet sem veti meg. Mint az a mellékelt videón is követhető, ilyen esetekben a harcsa testének eleje kiemelkedik a vízből és így próbálja megragadni (de legalább is a vízbe lökni) áldozatát. Mindezt az teszi lehetővé, hogy a fejét lefele tudja hajtani, s érdekes módon ez pont olyasfajta adaptációja a csontváznak, amely megfigyelhető mind a Tiktaalik, mind az Ichthyostega csontvázakon. Azaz még az is lehet, hogy hajdanában az a bizonyos "olthatatlan" szárazföld iránti vonzalom részben annak volt köszönhető, hogy a parton szép számmal fordultak elő a táplálékként egyáltalán nem megvetendő szelvényesek, amelyeknek szárazföldi gerincesek hijján max néhány gerinctelen ragadozótól kellett tartaniuk.

---

Van Wassenbergh, S., Herrel, A., Adriaens, D., Huysentruyt, F., Devaere, S. and Aerts, P. (2006) A catfish that can strike its prey on land. Nature 440, 881

A vak órásmester c. könyvét Richard Dawkins azon kulcsgondolat köré építi, hogy bár egyesek számos biológiai rendszerben tervezettséget vélnek felfedezni, valójában ez teljesen látszólagos, és az ilyen összetett rendszerek is létrejöhetnek a természetes szelekció során. Amennyiben esetleg mégsem, mint arra már maga Darwin is rámutatott, az az elmélete gyors kimúlásához vezetne.
A hormon-receptor kölcsönhatást sokan szeretik kulcs-zár hasonlattal jellemezni, ahol a rendszer specificitását az biztosítja, hogy egyes receptorhoz csak meghatározott szerkezetű hormonmolekulák kapcsolódhatnak. Azok a hormonok, amelyek nem képesek a receptorokhoz megfelelően kapcsolódni, nem is lesznek képesek azokat aktiválni. Mindezek miatt első látásra ez pontosan olyan rendszernek tűnik, amit az értelmes tervezettség hívei szeretnek "lecsökkenthetetlenül komplexnek" aposztrofálni, azaz olyasminek, ami nem alakulhatott ki a mutációk és a természetes szelekció egyszerű rendszere révén.

Az eheti Science azonban pont egy olyan tanulmányt közöl, ami ennek ellentmond. Szervezetünk hormonrendszere elengedhetetlen a homeosztázis fenntartásához. Egyes hormonok olyan folyamatokat szabályoznak, melyek révén a vér kálcium-, cukor- vagy sótartalma egy adott tartományon belül tartható. Jó példa erre az aldoszteron, amely a vesében szabályozza a sóvisszatartást. Ez a hormon egy ún. mineralocorticoid hormon, amely (nem túl meglepő módon) mineralocorticoid-receptorokhoz (MR) kötődik. Ilyen receptorok az összes gerincesben előfordulnak, ami már csak azért is érdekes, mert az aldoszteron csak a szárazföldi gerincesekben létezik, halakban egy 11-deoxycorticosterone (DOC) nevű hormont köt meg (amely  bennünk történetesen az aldoszteron prekurzora). Egy kis molekuláris piszkálódással és hasonlítgatással kiderült, hogy a MR-ok egy másik receptorcsaláddal állnak rokonságban, a glucocorticoid-receptorokkal (GR). Ezek a cortisol nevű stressz-hormont kötik meg, amelynek fontos szerepe van a gyulladásokban is. A cortisolt (és az aldoszteront is) a mellékvesekéreg termeli, és funkcionális tesztek kimutatták, hogy adott esetben szintén képes lenne az MR-t aktiválni. Lenne, mondom, mert a valóságban a vesében, ahol a MR-ok előfordulnak, olyan enzimek termelődnek, amelyek lebontják a hormont.

A kérdés tehát adott: ha a két receptortípus hasonlít egymásra, eredeztethetőek-e közös tőről? Ez ugye azt jelentené, hogy valamikor léteznie kellett egy ősi receptornak, amelynek a duplikációját követően kialakulhatott a GR és a MR, úgy, hogy az átalakulás olyan kismértékű változások sorozatával történt, amelyek biztosították a működőképes közbülső formák létét. Nos, ami biztosnak látszik, az az, hogy az állkapocsnélküli halak (pl. ingolák) csak egyetelenegy corticoidreceptorral rendelkeznek, amely mindhárom fent említett hormont (aldoszteron, DOC, cortisol) képes megkötni. Ezeket, illetve különböző állkapcsos gerincesek GR- és MR-szekvenciáit felhasználva a kutatók kibarkochbázták, hogy mi is lehetett az ősi corticoidreceptor-molekula (AncCR) hormonkötő részének szekvenciája. Sőt, tovább lépve meg is szintetizálták ezt a receptordarabkát, amely, mint kiderült, szintén képes mindhárom hormontípus megkötésére. A MR, amely ebből a szempontból hasonló, értelemszerűen viszonylag egyszerűen kialakulhatott az AncCR-ból. Az igazi kérdés a cortisolspecifikus GR kialakulása. Szekvenciaszinten ehhez két aminosavnyi változásra volt szükség. Nem sok, de ahhoz, hogy az átmenet valószínűsíthető legyen, a közbeeső forma is működőképes kellett legyen. És az is volt: a 106-os pozícióban levő szerint prolinra cserélve olyan receptorhoz jutunk, amely ugyan nem köti meg a cortisolt (sem az aldoszteront, de minthogy ez a receptor azelőtt létezett, hogy az aldoszteron kialakult volna, ez nem is annyira lényeges), de DOC-re vidáman reagál. Ebből aztán a következő mutáció révén (111-es leucinból glutamin lett) kialakulhatott a GR.

Summa summarum: egy első látásra lecsökkenthetetlenül komplex rendszerről kiderült, hogy nem az, és létrejöhetett kis lépésekben. (Hab a tortán, hogy Michael Behe, a lecsökkenthetelen komplexitás guruja kissé zavarba jött, és kijelentve, hogy ez a rendszer túl egyszerű ahhoz, hogy "lecsökkenthetetlenül komplex"-nek lehessen nevezni, gyorsan átdefiniálta a fogalmat ... ;-))

---

Adami, C. (2006) EVOLUTION: Reducible Complexity Science 312, 61-63.
J. T. Bridgham, S. M. Carroll, J. W. Thornton (2006) Evolution of Hormone-Receptor Complexity by Molecular Exploitation Science 312, 97-101.

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.