A monogámia evolúciója

2019.01.11.
A monogámia evolúciója
Miért van az, hogy néhány állatfaj egyedei elkötelezettek a párjuk felé, míg mások nem? A Texas-i Egyetem tudósai által vezetett nemzetközi kutatócsoport, amelynek tagja többek között Pogány Ákos, a TTK Etológia Tanszékének adjunktusa is, tíz gerinces faj esetében vizsgálta a monogámiához vezető evolúciós genetikai folyamatokat. A tanulmány a Proceedings of the National Academy of Sciencesfolyóiratban jelent meg.

„Kutatásunk 450 millió évet ölel át, akkor élhetett az általunk vizsgált fajok közös őse” – mondta Rebecca Young, az austini Texasi Egyetem Integratív Biológia Tanszékének tudományos munkatársa, a tanulmány első szerzője. A publikáció egyik fő újdonsága, hogy a vizsgálat a maga több száz millió éves periódusával jóval hosszabb evolúciós időszakot ölel át, mint a korábbiak, amelyek új jellegek kialakulásának kutatása során egymástól legfeljebb tízmillió év által elválasztott állatfajokat vizsgáltak.

A kutatók definíciója szerint a monogámia egyetlen párral történő párkapcsolat, amely legalább egy párzási időszakon át fennmarad. A kutatók e definíció alapján akkor is monogámnak tekintenek egy állatfajt, ha a pár tagjai alkalmanként más egyedekkel is párzanak. A párok legalább részben közösen nevelik fel az utódokat, mint ahogy a ragadozók és más veszedelmek ellen is közösen védekeznek.

A kutatók

öt közelrokon fajpárt vizsgáltak, köztük négy emlőst, két madarat, két békát és két halat.

Minden fajpár egy monogám és egy nem-monogám fajból állt össze. A kiválasztott öt pár egyben öt olyan alkalmat is jelöl, amikor a gerincesek evolúciója során a monogámia megjelent: például azt a pillanatot, amikor a nem-monogám hegyi pocok és közeli rokona, a monogám mezei pocok elkülönültek egymástól.

A kutatók végül 24 gént azonosítottak, amelyek hasonló génexpressziós mintázatot mutattak a monogám fajok hímjeiben. A kutatók mind a tíz vizsgált faj hím egyedeinek agyában összehasonlították a génexpressziót, így azonosítani tudták a monogámia kialakulását jelentő evolúciós átmenethez köthető változásokat. A monogám viselkedés összetettsége ellenére azt találták, hogy minden alkalommal ugyanazok a génexpressziós változások zajlottak le.

Az evolúció egyfajta univerzális formulát használt legalább öt alkalommal az elmúlt 450 millió évben az állatok monogámmá változtatásához. Ezt bizonyos gének aktivitásának megnövelését (piros), míg mások lecsökkentését (kék) jelenti az agyban. Ábra: Texasi Egyetem (Austin, USA)

„Nem számítottunk rá, hogy 450 millió év során ilyen összetett viselkedést érintő evolúciós átmenetek pontosan ugyanúgy történtek minden alkalommal” – mondta Young.

De mégis csak erről van szó. A kutatók a tíz faj három-három egyedéből szövetmintákat gyűjtöttek, majd

a génaktivitást RNS-szekvenálás segítségével vizsgálták.

A génaktivitási mintázatok fajok közötti eltéréseinek detektálásához bioinformatikai szoftvert és egy szuperszámítógépet is használtak. Az egymástól távoli rokonságban álló fajok – pl. a halak és emlősök – génjeinek szekvenciahasonlóságon alapuló csoportosításával sikerült azonosítani azt a közös evolúciós formulát, amely hosszú párkapcsolathoz és szülői együttműködéshez vezetett az öt monogám fajnál.

A cikk további szerzői a Texasi Egyetemről: Hans Hofmann és Steven Phelps. A más intézetekhez köthető társszerzők: Michael Ferkin (University of Memphis), Nina Ockendon-Powell (University of Bristol), Veronica Orr (University of California), Pogány Ákos (Eötvös Loránd Tudományegyetem), Corinne Richards-Zawacki (University of Pittsburgh), Kyle Summers (East Carolina University), Székely Tamás (University of Bath), Brian Trainor (University of California), Araxi Urrutia (University of Bath és Universidad Nacional Autónoma de México), Zachar Gergely (Semmelweis Egyetem) és Lauren O'Connell, a Texasi Egyetem, majd a Stanford University hallgatója.

A kutatást az Alfred P. Sloan Alapítvány, a National Science Foundation, a National Institutes of Health és a Magyar Tudományos Akadémia Bolyai János Kutatási Ösztöndíja támogatta.

Forrás: az elte.hu