tg-cbmass-20121025

Egyre inkább úgy tűnik, hogy a biológia tankönyvek egy csöppnyi revízióra szorulnak abban a kérdéskörben, hogy a valódi szövetekkel rendelkező, soksejtű állatok (Metazoa) miképpen oszthatók fel.

A klasszikus nézet szerint a közös ős egy két csíralemezzel rendelkező, körkörös szimmetriájú lény lehetett, és ebből jöttek létre a mai kéroldalas szimmetriájú, három csíralemezes állatok (Bilatera), ill. az előbb említett archaikus jegyeket megtartó ún. Radiata csoportba tartozó csalánozók. Mint egyszer régebben már utaltam rá, a két "archaikus jegy" közül egyik sem biztos, hogy valóban megállja a helyét, de most leginkább a körkörös szimmetria régisége felett lebegnek kérdőjelek.

Ugyanis egyre több olyan tanulmány jelenik meg, amely egy csalánozó faj, a Nematostella vectensis fejlődését vizsgálva olyan géneket ír le, amelyek csak a fejlődő hidra-polip valamelyik oldalán kerülnek kifejezésre, vagyis egyáltalán nem körkörösen. A PNAS-ben hamarosan közlésre kerülő cikk szerzői is egy sereg olyan génnek keresték meg a hidra megfelelőjét, amelyek fontos szerpet játszanak más többsejtűek fejlődése során.

Igen fontos már az is, hogy ezek a gének majdnem mind jelen voltak, további támogatást adva annak a nézetnek, hogy az ősi többsejtű-genom már igencsak géngazdag volt, és az evolúció elsősorban már meglévő gének szabályozásával alakított ki új formákat. Még érdekesebb azonban, hogy a kétoldali szimmetriájú többsejtűek testének hosszanti felosztásáért felelős gének (pl. otx, gbx, hox) szintén egymás után kerülnek kifejeződésre a hidra testében, azaz a csalánozók orális-aborális (hosszanti) tengelye a későbbi állatok hosszanti (anterior-posterior) tengelyének az előfutára. Sőt a jelek szerint a has-háti (dorso-ventrális) tengely molekuláris előfutára is jelen van, ui. számos gén (pl. chordin, goosecoid, noggin), amelyik pl. gerincesekben szerepet játszik ennek a tengelynek a kialakításában asszimmetrikusan kerül kifejezésre a Nematostella fejlődése közben is.

Egy Nematostella hosszanti-(A) és keresztmetszete (B); a fontosabb asszimetrikusan kifejeződő gének vannak bejelölve.

Azaz a közös ős semmiképpen nem volt már teljesen körkörösen szimmetrikus. Molekulárisan semmiképpen sem és ki tudja, lehet, hogy a csalánozók körkörös szimmetriájú, ugyanúgy csak később jött létre, mint az Tüskésbőrűek (Echinodermata) csoportjába tartozó tengeri sünök körkörös szimmetriája (ezen fajoknál a lárva egyértelműen kétoldali szimmetriájú).

Az ausztrál tüdőshal (Neoceratodus forsteri), mint oly sok élőlény arrafele igazi élő kövület. A másfél méteresre megnövő és akár száz évig elélő hal gyakorlatilag alig-alig változott az elmúlt 100 millió év alatt, és pont annak a kornak a fontos tanúja amikor a gerincesek meghódították a szárazföldet. Ha nem is egy Tiktaalik, de a hozzá legközelebb álló, ma is élő lény - azaz, ha egyszer sikerül a laboratóriumi szaporítását megoldani, fontos titkokat árulhat el arról, hogy miként alakult ki a szárazföldi gerincesek végtagja  az evolúció során (a Pharyngulán van egy jó összefoglalás erről).

Mindez azonban a jövő zenéje, most egyelőre égetőbb problémának tűnik, hogy a faj fennmaradjon, ugyanis élőhelye veszélybe került. A Neoceratodus ugyanis mindössze Queensland két folyójában fordul elő, s az egyikre már építettek egy gátat, amásikra pedig terveznek egyet. S hiába ígérik a gátakhoz a hallépcsőt, valószínű, hogy az élőhelyeinek elöntése ill. kiszárítása a gát üzembehelyezése során, közvetlen veszélyt jelenthet a hal fennmaradása számára. Így most nemzetközi kampány indult az élőhely megmentése miatt, egyelőre kérdés, hogy milyen sikerrel.

A kanadai Burgess palából előkerülő állatok mindig is lenyűgözték a paleontológusokat. A közép kambriumi fosszíliákban gazdag lelőhely ugyanis már a kezdetek óta ontotta magából a legelképesztőbb formájú organizmusok maradványait, amelyek osztályozása nem egyszer komoly fejtörést okozott a kutatóknak.

Ezen, néha már-már sci-fi-be illő formagazdagságú fajok közül is talán az egyik legenigmatikusabb az Odontogriphus omalus volt, amelyet proto-gerinchúrosnak (Chordata), tapogatósnak (Lophophorata), soksörtéjűnek (Polychaeta), illetve puhatestűnek (Mollusca) már egyaránt néztek, de hovatartozásáról mindeddig nem alakult ki konszenzus.

A Nature mostani számában megjelenő tanulmány azonban úgy tűnik végre végleg helyre teszi ezt a furcsa kis állatkát, és a helye a Puhatestűek között leszlészen. A döntő nyom egy reszelőnyelv (radula) maradványa volt (hogy miként is néz ez ki egy mai csigánál, azt lásd itt), amely a csigák és közeli rokonaik egyik igen karakterisztikus jellemzője. Azaz a kb. 10 cm hosszú lény, nem más mint egy igencsak lapos meztelencsiga, amely a közép-kambriumi tengerek aljzatát borító kékalga telepeken lakomázott - kicsit hasonlóan az akvárium tisztításra is használt jelenkori rokonaihoz.

Az idegtudományok egyik Szent Grálja kétségtelenül az, hogy mozgássérült embereket újból cselekvőképessé tegyen. Erre elvileg két lehetőség nyílik: az egyik, hogy az idegrendszert ráveszik a sérült idegsejteket pótlására (egyáltalán nem egyszerű, hiszen egy-egy neuron normális körülmények között iszonytató mennyiségű kapcsolatot létesít, amit le kellene "másolni" - ráadásul ha egy teljes végtag hiányzik, akkor ez nem járható út), a másik pedig, hogy ún. neuroprotézisek segítségével az agy robot testrészeket (vagy más gépeket) irányít.

Amikor bő négy éve a Brown University egy csoportja megtanított néhány majmot, hogy gondolataival irányítson egy kurzort a képernyőn, nyilvánvalóvá vált, hogy utóbbi lehetőség hívei "lépéselőnybe" kerültek (azért ez egy nemes vetélkedés ám), s most ugyanaz a kutatócsoport valóban létre is hozta az első működőképes neuroprotézis(eke)t.

A Nature-ben megjelent tanulmány szerzői egy három éve balestet szenvedett páciens agyába építették be a protézist, és hosszú hónapokon keresztül követték a beteg felépülését, illetve, hogy miként is tanulja meg az agya irányítani a szokatlan szerkezetet. Az első fontos felfedezésük az volt, hogy a mozgást irányító kérgi terület agysejtjei nem halltak el, annak ellenére, hogy immár több éve nem működhettek rendeltetésszerűen (sőt, a tanulmányban megemlítik, hogy most is tartanak egy 1999-ben megsérült pácienssel a vizsgálatok és egyelőre ígéretesen festenek). Ezt követte a több hónapig tartó kísérletsorozat, amely során a beteg elsajátította előbb azt, hogy miként mozgasson egy egyszerű kurzort a képernyún (lásd itt), majd egyre bonyolultabb feladatok (pl. itt) után, hogy miként vezérelhet gondolataival egy robot kart (lásd emitten). (Persze nem kell azt gondolni, hogy a kar mozgása életszerű, de már az is elképesztő igazából, hogy azt csinálja, amit a beteg akar!) 

A kreacionizmus-evolúció vitát követők számára talán hangsúlyoznom sem kell, hogy a kreaconista tábor egyik visszatérő érve, hogy az evolúció elfogadása immoralitást okoz és csak a teremtést szó szerinti elfogadók lehetnek igazán morálisak. Nos, ezt a naccerű képet minimum árnyalja egy picit, hogy az amerikai kreacionisták egyik kiemelkedő figuráját, Kent Hovind-ot (a.k.a. Dr. Dino) ma letartóztatták adócsalás miatt, ami mellé az adóhatóság nyomozóinak megfenyegetése, munkájuk megnehezítése ill. ellenük való hamis vádaskodás társul. (A tényszerűség kedvéért meg kell említenem, hogy a komolyabb kreacionisták (hmmm... ez vajon nem egy oximoron...?) már eddig is cikinek tartották Dr.Dino-t, de azért a szóbanforgó úriember koránt sincs egyedül nézeteivel.)