tg-cbmass-20121025

Endzsoj.

Amikor pár éve szó esett a gácsérok méretes nemiszervéről (ami különösen a madarak közt szokatlan, hiszen a legtöbb madár faj esetében a hímnek egyáltalán nincs kiálló "hímtagja"), már röviden leírtam a jelleg kialakulásának feltételezett okát is.

Ez pedig az ún. "szexuális konfliktus", ami a hímek és a nőstények közt zajlik: előbbiek szeretnének minél több utódot nemzeni, utóbbiaknak pedig az az érdeke, hogy szabályozni tudják ki is lesz az utódaik apja (ha már egy csomó energiát belefeccolnak a tojásrakásba és keltésbe).

Az ellentétes érdekek vezettek aztán ahhoz, hogy a kacsa hímeknek egyre hosszabb fallosza lett, a nőstényeknek pedig egyre bonyolultabb hüvelye: előbbiek esetében a cél az, hogy minél mélyebbre juttassák az ivarsejtjeiket, hiszen annál nagyobb az esélye az apaságnak, míg utóbbiak épp ezt a folyamatot meggátlandó alakítottak ki magukban egy izmos labirintust.

Pontosabban ez a gátlás mindeddig feltételezés volt, hiszen nem nagyon lehet a kacsa-párzás intim részeit meglesni, mindössze a körülményeket lehet figyelembe venni (a nőstények a nem kívánt hímekkel való párzás közben vadul küzdenek), na meg az eredményt: a viszonylag gyakori erőszakos közösülések ellenére, az utódok csak kb 3%-a származik erőszakos közösülésekből.

Hogy a végső puzzle darab is a helyére kerüljön egy yale-es posztdok, Patricia Brennan arra vetemedett, hogy gácsérokat kondicionáljon párzás szimulálására nőstény kacsák látványára, és megnézze hogy milyen sikerrel tud az impozáns kacsa- fallosz behatolni különböző formájú üvegcsövekbe (amelyek a különböző állapotú nőstény nemi szervet voltak hivatott szimulálni). A pontosabb analízis kedvéért szuper-gyors kamerát használtak, amire azért volt szükség, mert a gácsérok nemiszerve fél másodperc alatt 20 cm hosszúra képes megnőni, így az akció szabad szemmel szinte követhetetlen.

Az eredmények azt mutatják, hogy "alapállapotban" az óramutató irányával ellentétes irányába csavarodó fallosz, az óramutató irányával megegyező irányba csavarodó hüvelybe lassabban és kevésbé mélyre tudott lehatolni, mint azt a saját ritmusa diktálná. Ugyanakkor a nőstények hüvelyizmaik segítségével valószínűleg változtatni tudják a hüvely alakját, így kedvezőbb és kedvezőtlenebb szögeket alakíthatnak ki a partner számára, attól függően, hogy mennyire szimpatikus nekik az apajelölt (utóbbiak esetében, az eredmények azt mutatják, hogy még rosszabb a hímek esélye a sikerre).

(via news@nature és The Loom)

Brennan PLR, Clark CJ, Prum RO (2009) Explosive eversion and functional morphology of the duck penis supports sexual conflict in waterfowl genitalia. Proc Roy Soc B, doi: 10.1098/rspb.2009.2139

Az alábbi két reklám az utóbbi hetekben jelent meg Budapest utcáin. Két dolog közös bennük: az egyik, hogy mind a kettő omega-3 zsírsavban gazdag pirulákat hirdet, mint a jobb tanulási készség zálogát. A másik pedig az, hogy egyaránt komolyabb tudományos alap nélkül teszik ezt.

A MEMOLife és a Multi-Tabs Omega-3 Kid egyaránt táplálékkiegészítő, amelyeket bárki bármelyik drogériában leemelhet a polcról és természetesen az a "jó", ha kb. végtelenítve szedi, mert (a reklámok alapján) egyre-és-egyre csak okosabb lesz. Bár lenne ilyen egyszerű a dolog, de nem az. A triviális problémák medikalizálásra buzdító "terápiák" mind arra a vágyunkra hatnak, hogy bonyolult dolgokat egyetlen mozdulattal oldjuk meg. Rossz tanuló a gyerek? Majd bekap egy tablettát és minden megoldódik, nem kell húzni az időt és a gyerekkel együtt tanulni, vagy egyáltalán csak foglalkozni huzamosabban...

Omega-3-ról révén szó, az első ami ilyenkor beugrik a Ben Goldacre által szétcincált durhami "vizsgálat" és nem is alaptalanul. A Multi-Tabs honlapjának "tudományos eredmények" részében (és itt legalább van ilyen) felfedezhető linkek jóformán mind olyan cikkeket neveznek meg, ahol, ha végig követjük a referenciákat, mindig ehhez a soha le nem publikált vizsgálathoz jutunk vissza, melyek "előzetes eredményeit" egy ügyesen PR-ozott sajtókonferencia keretében mutatták be anno, s azóta se kép se hang.

A történet röviden annyi, hogy a durhami önkormányzat egy Equazen nevű céggel karöltve elkezdett több ezer durhami iskolásnak omega-3 tartalmú tablettákat adni, és állítólag hihhhetetlen javulást észleltek a vizsgaeredményekben. A sztori tudományossága azonban több sebből vérzik: nem volt kontroll csoport, így egyáltalán nem lehet kijelenteni, hogy a pirula okozott akármit. A nagyobb gond pedig az, hogy a jegyek tekintetében észlelt "javulás" a pirula-szedés évében rosszabb volt, mint amit a körzet iskolái az előző évben tapasztaltak.

A 2006-os sajtótáj csak egyetlen dolgot ért el: hogy az omega-3 tartalmú táplálékkiegészítők piaca hatalmasra nőtt. Ezzel önmagában nekem nem lenne bajom, hiszen mindenki azt vesz, amit csak akar, de itt azért mégis a naiv emberek megvezetése történik, hiszen senki sem akar hatástalan tablettákba tudatosan sok pénzt feccelni (gondolom én). Persze lehet, hogy az omega-3 valóban pozitívan hat a memóriára, de azt előbb kellene bizonyítani, és csak utána profitálni ezekből a tablettákból.

A rendelkezésre álló meta-analíziseket végignyalva arra jutunk, hogy az omega-3-nak valóban van pozitív hatása, csak nem a memóriára, hanem az érrendszeri betegségekre (bár más vizsgálatok szerint még ez sem 100%). A tanulásra vonatkozólag nincs használható adat. (Egyébként a MEMOLife másik fő vonzereje (a honlap szerint), hogy akkor kell szedni "közép-és időskorúaknak, ha érzékelik felfogóképességük, memóriájuk romlását, vagy csak szeretnék megőrizni szellemi frissességüket", ami megint csak egy olyan állítás, aminek nincs sok tényalapja.)

Nem azt akarom mondani, hogy akkor most azonnal álljunk le teljesen az omega-3 bevitellel: fogyassza csak mindenki nyugodtan azok természetes forrását, a halakt, hiszen annak van most amúgy is a szezonja. De mielőtt nyakló nélkül elkezdünk habzsolni egy pirulát, azért tájékozódjunk. Főleg, mert jóból is megárthat a sok, hát még omega-3-ból: egy pár hónapja publikált cikk szerint, állati modellekben a terhesség és szoptatás alatt, az "agy multivitaminjának" túlfogyasztása csökkentette az utódok élettartamát, és megzavarta az agytörzsi működésüket.

A világ amelybe belenövünk tele van közhelyekkel, amelyek a férfi és női identitást valamilyen bináris választásként prezentálja, gondoljunk csak a Mars és Vénusz, vagy a Ying és Yang hasonlatokra. Csak amikor olyan különleges esetekkel kerülünk szembe mint Caster Semenya, akkor döbben rá a világ nagy többsége, hogy létezik egy "homály zóna" a két nem között, ahova olyan személye tartoznak, akiknek puszta léte bizonyítja, hogy a nemi determináció egy sokkal komplexebb folyamat, mint azt az átlagember képzeli

Nem segít a helyzeten, hogy az általános iskolai tananyag sem lép komolyabban túl a "másodlagos nemi jellegek", illetve nemi kromoszómák említésén túl, amikor a férfi és női nem közti különbségeket igyekszik kielemezni, és szinte semmilyen szinten nem kerül ismertetésre az a bonyolult genetikai folyamat, amely végén eldől, hogy a fejlődő magzat ivarszerve petefészekké, vagy herévé alakul.

A fejlődés korai szakaszában az ivarszerv-kezdemény abszolút bipotenciális. Normális esetben azért az Y kromoszóma jelenléte dönti el, hogy mi legyen belőle, mert az ezen található SRY gén terméke hímekben bekapcsolja az egyik nem-ivari kromoszómán (azaz autoszómán) levő SOX9 gént, ami aztán az ivarszerv sejtjeiben elindítja a herévé válás folyamatát. Nőstényekben a SOX9 szigorú letiltás alá kerül, és azokban a különleges esetekben amikor azok a fehérjék, amelyek a fejlődés elején ezt a tiltást közvetítik, hiányoznak, XX kromoszómás fiúkkal találkozhatunk.

A klasszikus nézet ennek megfelelően kb. az, hogy az ivarszerv "default" állapota a petefészekké válás, s csak a SOX9 működése révén változhat ez meg. Egy érdekes kísérlet azonban csavar egyet ezen a történeten.

Egy heidelbergi kutatócsoport az egyik olyan gént, a Foxl2-t, ütötte ki felnőtt nőstény egerek petefészkében, amelyikről eddig úgy gondoltuk, hogy a fejlődés korai szakaszában tölti be az említett gátló funkciót. (A kísérlethez egy genetikai trükköt alkalmaztak - ezt jelöli az XX R26CreERT2; Foxl2^f/f -, amely lehetővé tette, hogy az Foxl2-t egy általuk meghatározott időpontban töröljék, csak a petefészek sejtjeiből.)

Legnagyobb megdöbbenésükre, mintegy három héttel később a kezelt egerek petefészkei eltűntek, helyettük pedig tipikus herék jelentek meg (lásd fenti ábra felső sorát; balra a kontroll állatok ivarszervez láthatók). Az ivarsejtekről nem nagyon szól ez a történet (pontosabban, az "átállás" alatt, a már jelen levő petesejtek elpusztulnak), viszont az ivarszerveket alkotó további (járulékos)sejtekről annál inkább. Ezek még tesztoszteront is elkezdtek termelni (a fenti ábra, alsó sorában a kék szín a sejteket jelöli, a fehér pedig a tesztoszteron termeléséért felelős enzim, a Hsd17b3 átíródását), ugyanolyan mennyiségben, mint az egy normális hím esetében megfigyelhető.

Az egész dolog nem (csak) szerv szinten megdöbbentő, hanem a sejtek szintjén is: nem kevesebbről van szó, hogy kifejlett, differenciálódott sejtek egyszer csak hirtelen valami teljesen mássá alakulnak át. Az egész folyamat alapjaiban kérdőjelez meg néhány fontos dogmát, legfőképpen azt, hogy a "terminálisan differenciálódott" sejtek, valóban véglegesen differenciálódtak-e.

A történet másik fontos tanulsága, hogy amennyire fontos a hímek esetében a SOX9, legalább annyira lényeges nőstényekben a Foxl2 funkciója - igazából úgy tűnik, hogy az ivarszervek bipotencialitása sokkal alapvetőbb jelleg, mint azt eddig gondoltuk. (Érdekes lez majd látni, hogy mi történik, ha mindkét gént egyszerre ütik ki.)

Ha kellően felületesen és bombasztikusan fogalmazok (és most nem bírom megállni ;-)), akár azt is mondhatom végszóként, hogy utódaink fele férfivá válik, másik fele pedig egy életen keresztül küzd ez ellen.

Sinclair A, Smith C. (2009) Females battle to suppress their inner male. Cell 139(6):1051-3.
Uhlenhaut NH, Jakob S, Anlag K, Eisenberger T, Sekido R, et al. (2009) Somatic sex reprogramming of adult ovaries to testes by FOXL2 ablation. Cell 139(6): 1130-42.

Az amerikai rövid-farkú cickány (Blarina brevicauda) cukisága megtévesztő, hiszen azon kevés emlősfajok közé tartozik, amelyek bénítani tudnak mérgező harapásukkal.

Nyálának méreganyaga a BLTX, amely jellegét tekintve egy kallikrein típusú proteáz (azaz fehérje hasító) enzim, amely működése során egy bradykinin nevű molekulát hoz létre, s nagy koncentrációban ez bénulást illetve halált okoz (a cickány prédájában).

A mérgező állatok közös tulajdonsága, hogy nem mérgező ősökből alakultak ki, ami egyszersmind azt is jelenti, hogy minden egyes esetben a méreganyaguknak van valamilyen nem-mérgező evolúciós "eredete". Nincs ez természetesen másként a szóban forgó cickány faj esetében sem, így természetesen érdemes utánaeredni, honnan is származik a BTX.

Az első dolog amire felfigyelhetünk, ha a BTX-et más kallikrein enzimekkel összevetjük, az az, hogy a fehérje aminosavsorrendje egy kicsit megváltozott, új szakaszok épültek bele, egész pontosan olyan helyekre, ahol a három dimenziós szerkezetben az enzim kötőhelyét körbevevő hurkok vannak. Ezek már önmagukban is gyanúsak lennének, de közelebbi vizsgálódás kiderítette, hogy a cickányban két másik (nem mérgező) kallikrein enzim is található (blarinasin-1 ill. -2 (B1 és B2)), amelyek szintén hordozzák ezeket az inszerciókat.

Vagyis az extra aminosavak önmagukban nem okozhatják a mérgező hatást. Viszont van egy látványos különbség is: a BTX esetében az extra aminosavak fizikai jellege jellegzeteen eltére a blarinasin fehérjék esetében látottaktól. Ezek az aminosavak pozitív töltést kölcsönöznek a fehérjehurkoknak, és valószínűsíthető, hogy ez a változás okozza az enzim felfokozott aktivitását. (Ugyanis erről van szó: a bradykinin egy természetes szabályozó molekulája szervezetünknek, amely kis koncentrációban, a sima izmok üsszehúzódása révén, értágulást okoz, csak a nagy dózis a halálos.)

Ami érdekessé teszi a dolgot, hogy a mexikói viperagyík méreganyaga a GTX ugyancsak egy kallikrein enzim módosulásával keletkezett, és közelebbi vizsgálattal az is kiderült róla, hogy szintén új aminosavak inszerciója jellemzi a kialakulását - a különbség mindössze annyi, hogy ezek az aminosvak egy teljesen másik helyre ékelődtek be, mint a cickány BTX inszerciók, ellenben a hatásuk ugyanaz: az enzim kötőhelyének környékét alakítják át.

A BTX és GTX kialakulása a konvergens evolúció szép példája, ugyanakkor "méregfronton" nem az egyetlen: a kacsacsőrű emlős mérge például ugyanúgy beta-defensin génekből alakult ki, mint sok hüllő méreganyaga. Az erről szóló poszt következtetése pedig még most is áll: "még az olyan előzmény nélkülinek és drámainak tűnő evolúciós újítások, mint a méregkiválasztás, sem a semmiből keletkeznek, illetve egy jól alkalmazható receptre (kisebb-nagyobb változtatásokkal) néha többször is "rálel" a természetes szelekció"

(A cickány képe a Wikimedia commonsról van.)

Aminetzach YT, Srouji JR, Kong CY, Hoekstra HE. (2009) Convergent evolution of novel protein function in shrew and lizard venom. Curr Biol 19(22): 1925-1931.