Hawaii néma tücskei

Az elmúlt húsz év során két hawaii szigeten is elnémultak a tücskök. Maguk az állatok köszönik, jól vannak, csak hangképző szervüktől szabadultak meg, hogy elkerüljék egy őket veszélyeztető parazita faj egyedeit.

Hawaii néma tücskei

1. oldal

Marlene Zuk, a Minnesotai Egyetem kutatója (2012-ig a Kaliforniai Egyetem munkatársa) 1991 óta tanulmányozza a Hawaii-szigetek egyik északi tagja, Kauai tücskeit. Az első években még minden a megszokottnak tűnt: a népes tücsökpopuláció tagjai szorgalmas ciripeléssel köszöntötték az éjszakákat. Ahogy azonban telt az idő, Zuk észrevette, hogy egyre csendesebbek az állatok. 2001-ben már csak egyetlen egy hím ciripelését hallotta, 2003-ban pedig teljes némaság fogadta az egykor igen hangos élőhelyeken.

Különösen érdekesnek tűnt a dolog annak fényében, hogy maguk a rovarok nem tűntek el. Zuk esti barangolásai során továbbra is nagy számban találkozott velük, sőt: kifejezetten úgy látszott, hogy többen is vannak, mint korábban. Annak kiderítése érdekében, hogy mi okozhatta a tücskök elnémulását, a szakértő begyűjtött néhány példányt, és vizsgálatoknak vetette alá őket.

A hím tücskök szárnyaik összedörzsölésével képzik jellegzetes hangjukat. Az ezeken található, úgynevezett ciripelő erek egy kitin kiemelkedésekből álló, fésűszerű képződményt hordoznak, amely a másik szárnyhoz dörzsölődve hangot ad ki. A hanghatást rezonátorként erősíti fel a szintén a szárnyon helyet kapó megvastagodás, a ciripelő tükör. A Zuk által megvizsgált hímekben azonban a hangképzésben kulcsszerepet játszó fésű fogai nagyon szokatlan szögben nőttek ki, olyannyira, hogy gyakorlatilag belesimultak a szárny síkjába, így a másik szárnnyal nem lehetett „megpengetni” ezeket.

A változás a tücskök elnémulását vonta maga után, vélhetően azonban megmentette a populációt a kipusztulástól. Zuk és kollégái a kilencvenes években felfedezték ugyanis, hogy a rovarok létezését egy parazita légyfaj veszélyezteti, amelynek lárvái behatolnak az élő tücskök testébe, és lassan felemésztik őket. A legyek a tücskök hangja alapján találtak rá a gazdatestekre, és mindezt olyan hatékonysággal tették, hogy a kilencvenes évek első felére a hímek egyharmadát megfertőzték. 2002-re a tücskök száma olyan mértékben visszaesett, hogy a szakértők úgy hitték, rövidesen végleg eltűnnek a szigetről.

A szokatlan szárnyformájuk miatt némaságba burkolózó hímeket azonban elkerülték a legyek. Ezek tehát zavartalanul szaporodhattak, és a népességben egyre nagyobb arányban terjesztették el a sima szárnyat okozó mutációt. Míg a normál szárnyú állatok kevesebb mint húsz generáció alatt kivesztek a populációból, a néma tücsköknek ennyi idő elég volt arra, hogy annyira elszaporodjanak, hogy fellendítsék a teljes népesség egyedszámát. A sziget tücskei tehát egy rendkívül gyors evolúciós folyamat eredményeképpen egy ciripelő populációból teljes némaságra váltottak át.

Néhány évvel később a kutatók észrevették, hogy valami nagyon hasonló folyamat játszódik le a szomszédos Oahu szigetén is. Először 2005-ben találtak sima szárnyú, néma tücsköket az ottani populációban. Két évvel később már a hímek felének ilyen szárnya volt. Annyira meglepő volt a dolog, hogy a szakértők először azt hitték, hogy Kauai tücskeinek mutációja terjedt át valamilyen módon erre a szigetre is. Mivel a két földdarab közt csak 110 kilométer a távolság, nem tűnt teljesen lehetetlennek, hogy Kauai néma hímjeinek egy része az erős szelek hátán átvitorlázott Oahura. Amikor aztán megérkeztek, párosodni kezdtek a helyi nőstényekkel, és gyorsan elterjesztették a túlélés szempontjából oly hasznos mutációt, vélték a szakértők.

2. oldal

A közelebbi vizsgálatok alapján azonban kiderült, hogy nem ez történt. A kutatócsoport egyik brit tagja, Sonia Pascoal sikerrel igazolta ugyanis, hogy a két szigeten egymástól függetlenül zajlott le ugyanaz a folyamat. Mindkét tücsökpopulációt ugyanazon „hallgatózó” parazitafaj tagjai veszélyeztették, így mindkét népességben azon hímek utódai boldogultak jobban, amelyek szárnyai simaságuk miatt alkalmatlanná váltak a hangképzésre. Néhány év pedig mindkét helyszínen elegendő volt ahhoz, hogy a teljes populáció néma tücskökre cserélődjön le.

Pascoal vizsgálatai során kimutatta, hogy bár a végeredmény egyformán alakult a két helyszínen, a megvalósulás módja nem egyezik. A különbségek szabad szemmel is láthatók a néma tücskök szárnyain, ha azonban genetikai szinten vizsgáljuk a dolgot, még egyértelműbb, hogy egymástól függetlenül zajló folyamatok következtében némultak el Kauai és Oahu tücskei. Bár a teljes genomvizsgálattal még nem végeztek a szakértők, annyi már kiderült, hogy a sima szárny kifejlődését okozó mutáció mindkét esetben az X kromoszóma egyik génjének egyetlen ponton való megváltozásának eredménye.

Pascoal és kollégái azt is megvizsgálták, hogy ezzel a bizonyos mutációval együtt milyen más szokatlan genetikai markerek örökítődnek át a néma tücskök közt. Mindkét populációban nagyjából 7000 ilyet találtak, ezeket összehasonlítva azonban csak 22 olyan akadt, amely mindkét népesség mutánsait érinti. A jelek szerint tehát a két mutáció valóban egymástól függetlenül bukkant fel, és a vélhetően eltérő géneket, vagy egyazon gén eltérő részeit érinti.

„Óriási meglepetés volt” – mondja Nathan Bailey, a kutatás jelenlegi szakaszának vezetője. „Korábban is láttunk meggyőző bizonyítékokat azzal kapcsolatban, hogy az evolúció rendkívül rövid idő alatt képes változásokat indukálni, ezek többsége azonban laborkísérletek során, ellenőrzött körülmények között került elő.” Hawaii tücskei viszont a természetben, ráadásul két eltérő élőhelyen gyakorlatilag szimultán produkáltak egy rendkívül gyors alkalmazkodási folyamatot, amelynek során a túlélés érdekében alapvetően változtatták meg korábbi viselkedésüket.

Hogy a kép teljessé váljon, még azonosítani kellene a sima szárnyat okozó mutációk pontos helyét, illetve az érintett gén (vagy gének) szerepét is. Egyelőre nem tudni ugyanis, hogy ezek a szekvenciák hogyan befolyásolják a ciripelő erek fejlődésének folyamatát, és milyen más gének társaságában léteznek. A szakértők szerint elképzelhető ugyanis, hogy a gének a genom egy olyan részén találhatók, amelynek mutálódásával viszonylag könnyen és gyorsan változtatható meg a szárny és a hangképzés jellege, így a populáció gyorsan képes adaptálódni az új körülményekhez.

Számos kutatás foglalkozik a konvergens evolúció vizsgálatával, ezek azonban többnyire régen lezajlott folyamatoknak igyekeznek utána járni, mondja Bailey. Minél régebbi esetről van szó, annál nehezebb megállapítani, hogy a két populációban tapasztalt azonos végeredmény valóban egymástól függetlenül zajló folyamatok következtében alakult-e ki, vagy egy korábbi, a közös ős által is hordozott tulajdonságról van szó. Hawaii tücskei tehát egy egészen kivételes lehetőséget nyújtanak a szakértők számára: vizsgálatuk révén ugyanis gyakorlatilag élőben tanulmányozható a konvergens evolúció folyamata.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward