iPon Cikkek

Nyughatatlan gének

Dátum | 2013. 04. 14.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

1769 telén, első csendes-óceáni útján James Cook kapitány hihetetlen adományban részesült Tupaiának, nem sokkal korábban megismert polinéz navigátorának köszönhetően: a Raiatea szigetéről származó hajós a Csendes-óceán déli részének térképével ismertette meg a brit felfedezőt. Egyes források szerint Tupaia papírra vetette térképét, mások szerint csak szóban mondta el, hogy mi merre található, de egy biztos: az információknak köszönhetően Cook minden európai hajósnál részletesebb képet alkothatott a térségről. Tupaia Tahitin csatlakozott az Endeavour (Törekvés) legénységéhez, és gyorsan kivívta az európai hajósok tiszteletét, amikor iránytű, térkép, szextáns vagy bármiféle más segédeszköz használatát nélkülözve elnavigálta a hajót egy számukra mindaddig ismeretlen, nagyjából 480 kilométerre délre található szigethez. A következő hetekben szigetcsoporttól szigetcsoportig irányította a hajót, és újdonsült kollégái legnagyobb ámulatára a nap bármely pillanatában képes volt megmutatni, merre van Tahiti, függetlenül attól, hogy felhős vagy felhőtlen volt az ég, illetve nappal volt vagy éjszaka. Cook, a korabeli és korábbi felfedezőkkel ellentétben nagyra értékelte Tupaia tudását. A brit kapitány tisztában volt azzal, hogy a szigetlakók valaha egy népcsoport tagjai lehettek, akik valamikor régebben - feltehetően jóval a „modernkori” Anglia megszületése előtt – felderítették a szigetvilágot, és letelepedtek annak különböző pontjain. És Cook persze azt is pontosan tudta, hogy mindezt az európai tengerészek által létfontosságúnak hitt navigációs eszközök nélkül tették meg, azóta is fejükben hordozva, és generációról generációra továbbadva a Csendes-óceán déli részének térképét. Több mint két évszázaddal később egy több ország genetikusait összefogó vállalkozás igazolta Cook feltevéseit: Tupaia ősei nagyjából 2300 éve hódították meg a csendes-óceáni szigeteket, befejezve azt az 50-70 ezer éve kezdődő, keleti irányú vándorlást, amelyet elődei Afrikából kiindulva kezdtek meg. Cook tíz évvel később egy hawaii bennszülöttekkel kitört véres összetűzésben halt meg, és halálával a nyugati történészek szerint lezárult a felfedezések korának nevezett időszak. A felfedezések azonban messze nem fejeződtek be: az emberiség az ezt követő időkben is megszállottan igyekezett kitölteni a maradék fehér foltokat a bolygó térképén, egyre távolabbi vidékeket, egyre magasabb hegycsúcsokat, egyre mélyebb árkokat célozva meg. A Föld felderítése után pedig még távolabbi helyszíneket vett célba: először a Holdat, majd a Naprendszer más bolygóit. Az űr emberi meghódítása szinte napra pontosan 52 évvel ezelőtt kezdődött, amikor 1961. április 13-án Jurij Gagarin a Vosztok-1 űrhajó fedélzetén elsőként kerülte meg a Földet. És az álmok nem állnak meg a Naprendszerben található célpontoknál: egyre hatékonyabb távcsöveken, és egyre fejlettebb hajtóműveken dolgozunk, hogy az űr még távolabbi területeit ismerhessük meg. Michael Barratt, a NASA asztronautája, aki nem mellesleg negyven éve vitorlázik, úgy véli, hogy mindezen törekvések Cook és Tupaia útjának egyenes folytatásaként foghatók fel. Ugyanazt csináljuk, amit ők is tettek, mondja. Erről szól az emberi történelem: egy adott társadalom kifejleszt valamilyen új technológiát az étel hosszú távú megőrzésére, a hajóutak felgyorsítására, vagy éppen az ég meghódítására, és mindig lesznek olyanok, akiket kellően hajt a felfedezés vágya ahhoz, hogy hajóra szálljanak vagy egy űrhajó ülésébe szíjazzák magukat, ha ezzel új, eddig ismeretlen dolgokat tudhatnak meg a minket körülvevő világmindenségről.
James Cook utazásai: 1768-71 (piros), 1772-75 (zöld), 1776-79 (kék)
Bár az emberiség jelentős része személyesen nem lenne hajlandó részt venni egy hasonló utazáson, fajként mégis rendkívüli módon kíváncsiak vagyunk arra, hogy mi van odakint, és ezért elősegítjük az ilyen törekvéseket: adónkkal vagy más felajánlásainkkal anyagilag támogatjuk megvalósításukat, és együttesen örülünk, ha sikerül egy újabb távoli cél elérése. A felfedezést részben biztosan a terjeszkedés, a jobb életkörülmények megteremtésének reménye hajtja, de egyúttal az is bizonyosnak tűnik, hogy valami más is mozgat minket. „Egyetlen emlős faj sem költözködik annyit, mint mi” – mondja Svante Pääbo, a lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet igazgatója. „Határokon kelünk át, újabb és újabb területeket hódítunk meg akkor is, ha korábbi helyünkön kielégítő mennyiségű forrás áll rendelkezésre a fennmaradáshoz. Az állatvilág más tagjai nem tesznek ilyet, és ez a viselkedés az emberi nem korábbi képviselőire sem volt jellemző. A neandervölgyiek nagyjából 200 ezer évig léteztek, mégsem terjedtek el az egész bolygón. Mi pedig 50 ezer év alatt eljutottunk mindenhová. Látszólag őrültségnek tűnik: kihajózni az ismeretlen óceánra, nem tudva, hogy vár-e valami a túloldalon. Most meg a Marsra akarunk menni. Egy pillanatra sem állunk le. Miért?” Pääbo és kollégái maguk is ismeretlen vizeken hajóznak, kutatási területeik, az antropológia, a genetika és a fejlődéspszichológia a fiatal diszciplínák közé számítanak. A szakértők arra kíváncsiak, hogy miért vagyunk kíváncsiak. Miért vállalunk nagy kockázatokat a felfedezés reményében? Miért tettük ki a lábunkat Afrikából? Miért mentünk a Holdra? Ha a felfedezésre való késztetés valóban az emberi faj belső sajátossága, akkor annak talán a génjeinkben is nyoma lehet. Egy génmutáció különösen gyakran kerül szóba az ezzel kapcsolatos vitákban: a dopamintermelést szabályozó DRD4 nevű gén egy variánsáról van szó. A DRD7-7R-t az emberiség durván 20 százaléka hordozza, és több tucat kutatás igazolta, hogy a génvariánssal rendelkezők kockázatvállalóbbak más embertársaiknál: szívesen fedeznek fel új helyeket, ötleteket, ételeket vagy éppen drogokat, és párkapcsolati téren is jóval kísérletezőbb kedvűek az átlagnál. Állatkutatások kimutatták azt is, hogy a 7R jelenlétének szimulálása az állatokban is fokozza a mozgás és az újdonságok iránti vágyat. Egyes kutatások még szorosabban a migrációhoz kötik a 7R variáns jelenlétét. Egy 1999-ben, a Kaliforniai Egyetem tudósai által lefolytatott átfogó genetikai kutatás során úgy találták, hogy a 7R jóval gyakrabban fordul elő napjaink vándorló életmódot folytató embercsoportjaiban, mint a letelepedett populációkban. Ezt egy még nagyobb körre kiterjedő, 2011-es kutatás is megerősítette. Ennek eredményei szerint a 7R és egy másik, 2R nevű variáns jóval gyakoribb az olyan embercsoportok tagjai közt, amelyek ősei nagyobb távolságot tettek meg az Afrikából való kirajzás óta. Egyik kutatás sem állítja, hogy DRD7-7R jelenléte nyughatatlanságot okozott volna őseinkben, de mindkét projekt eredményei azt sugallják, hogy a nomád életmód során magasabb valószínűséggel választódik ki a 7R variáns, mint letelepedett életmód mellett. Egy másik, nemrégiben befejeződött kutatás is hasonlót sejtet. A kenyai ariaal népcsoport tagjai közül a 7R variánst hordozók általában erősebbek és jobban tápláltak, mint az általánosan elterjedt változat hordozói, amennyiben nomád életmódot folytatnak. A törzs letelepedett tagjai között azonban a 7R-t nem hordozók tűnnek egészségesebbnek. Egy adott génvariáns értékét mindig erősen meghatározzák a környezeti körülmények is. Az eredmények alapján úgy tűnik, hogy míg a 7R kifejezetten hasznosnak számít, amíg vándorló életmódot folytat a népcsoport és az egyed, letelepedve már közel sem bizonyul annyira kedvezőnek.
A 7R lenne tehát a felfedezők, a kalandorok génje? A Yale genetikusa, Kenneth Kidd szerint túlzás lenne ezt állítani. A szakértő egyike azoknak, akik húsz évvel ezelőtt rábukkantak a génvariánsra, így véleménye egyáltalán nem nevezhető mellékesnek. Kidd és más szkeptikusok is úgy gondolják, hogy a 7R-rel kapcsolatos kutatási eredmények jelentős része megbízhatatlan a megkérdőjelezhető statisztikai módszerek miatt. Míg egy adott szempontok alapján kiválasztott adathalmazzal felnagyítható a 7R jelentősége, egy másik adatsorral azt lehetne igazolni, hogy szinte semmiben nem köthető az emberi migrációhoz. „Képtelenség egy olyan összetett jelenségkört, mint az emberi felfedezések, egyetlen gén jelenlétéhez kötni” – mondja Kidd. „A genetika nem így működik.” A szakértő véleménye szerint sokkal valószínűbb, hogy egy összetett géncsoport alapozza meg a felfedezésre való hajlamot. Egy dologban ugyanis mind a kételkedők, mind a 7R propagálói egyetértenek: egyetlen gén vagy géncsoport megléte kevés ahhoz, hogy felfedezőutakra indítsa egy faj tagjait. Feltehetően arról lehet szó, hogy a gének bizonyos tulajdonságokat eredményeznek, amelyek némelyike felfedezésre sarkall minket, mások viszont inkább visszafognak. Ezek együttesen azonban nemcsak a motiváció meglétét vagy hiányát eredményezik, hanem a felfedezésre való alkalmasságot is: vagyis akit hajt a felfedezés vágya, az az ennek során való a túléléshez szükséges képességeknek is inkább birtokában lesz, mint nyugodtan megülő társai. Jim Noonan, Kidd kollégája pontosan ezeket a képességeket vizsgálja. Véleménye szerint két olyan rendszer van, amelynek működése kulcsfontosságú lehet egy felfedező számára: a végtagok és az agy. Az ezek kifejlődését vezérlő gének gyakorlatilag azonosak minden emberszabásúban. A végeredmény azért lesz mégis eltérő a különböző fajok esetében, mert a fejlődést vezérlő gének az „építési terv” megvalósítása során más-más pontokon kezdenek bele, illetve hagynak fel a munkával. Az ember esetében ez olyan lábakat és csípőt eredményez, amelyek együttesen hosszú távok megtételére alkalmasak, ezen kívül rendkívül finoman kontrollálható mellső végtagokkal is rendelkezünk, amelyekhez egy mindezeket irányítani képes, hatalmas agy társul. Noonan elmondása szerint ezek azok az adottságok, amelyek különösen alkalmassá teszik az emberi fajt arra, hogy felfedezőknek adjon életet. Mozgékonyak és ügyesek vagyunk, illetve agyunk méreteinek köszönhetően fejlett képzelőerővel is rendelkezünk. És adottságaink hosszú távon tovább erősítik egymást: kreativitásunk révén egyre nagyobb távolságokat győzünk le, az eredményesség pedig tovább fűti képzelőerőnket. „Gondoljunk csak bármilyen szerszámra” – mondja Noonan. „Ha jól használható, és van fantáziánk, újabb és újabb hasznosítási területeket ötölhetünk ki.” Ez a visszacsatolási hurok indította útjára, és mentette meg később Ernest Shackletont és társait is. Shackleton 1914-ben indult el a Déli-sark meghódítására, de hajója megrekedt a jégtáblák között, 1300 kilométernyire a legközelebbi emberi településtől. A körülötte hízó jégpáncél tíz hónappal később elsüllyesztette a hajót. Az expedíció résztvevői 1916 áprilisáig éltek a jég hátán, majd három apró csónakkal eljutottak az Elefánt-szigetre, onnan pedig hatan tovább indultak a György király-szigetre. Ez utóbbi út tizenhat napig tartott egy kicsiny csónakban. Végül rátaláltak a környéken tevékenykedő bálnavadászokra, és visszatértek a többiekért. A legénység minden tagja épségben hazatért.
Déli-sark
Alison Gopnik, a Kaliforniai Egyetem fejlődéspszichológusa szerint az ember még egy olyan előnnyel rendelkezik az élővilág többi részével szemben, amely különösen kalandvágyó felfedezővé teheti: hosszú gyermekkorunk lehetőséget nyújt arra, hogy viszonylagos biztonságban tegyünk eleget felfedezői késztetéseinknek. Az emberi anyák nagyjából másfél évvel rövidebb ideig szoptatnak, mint a gorillák vagy a csimpánzok, innentől azonban jelentősen elnyúlik a felnövés folyamata. Míg legközelebbi rokonaik 3-5 év alatt ivaréretté válnak, az ember esetében ugyanehhez egy évtizeddel hosszabb időre van szükség. A régészeti bizonyítékok alapján úgy tűnik, hogy a neandervölgyiek is jóval gyorsabban nőttek fel, mint a modern ember. Hosszú gyermekkorunk eredményeként példátlanul sok ideig játszhatunk és kísérletezgethetünk a világ felderítésével. A játék nem egyedi emberi tevékenység, sok állatfajnál megtalálható, mondja Gopnik. De míg a fiatal állatok többsége a túléléshez szükséges alapvető készségeket tökéletesíti játék közben, tehát harcolni, vadászni tanul, addig az emberi gyerekek folyamatosan a határokat feszegetik, mindig valami újat keresve. Mi lesz, ha magamnál magasabbra építem a tornyot? Meddig tudom hajtani a hintát? Mi történik, ha én játszom a tanító nénit, idősebb testvérem pedig a kisgyereket? Ahogy öregszünk, egyre kevésbé vagyunk hajlandóak az új lehetőségek felderítésére, és inkább az ismerős mellett tesszük le voksunkat. Egyesek közülünk azonban többet őriznek meg gyermeki kíváncsiságukból, mint az átlag. Ők azok, akik kipróbálják az egzotikus, új ételeket, vagy ismeretlen utakon barangolnak, a földön, a vízen, vagy a levegőben. Az 1830-as években a kanadai erdőkben egy vállalkozó kedvű embercsoport kockázatos kísérletbe kezdett. Québec városa egyre hatalmasabbra nőtt, tőle északra azonban csaknem érintetlen vadon húzódott. Ez a gazdag, de igen kemény vidék vonzó célponttá vált a favágók, illetve a kemény munkát és kockázatot kedvelő, fiatal fölművesek számára. A Saguenay nevű folyó mentén egyik falu épült fel a másik után. A biológusok elméletei szerint az ilyen migrációs hullámokat nemcsak a vándorlást megkezdő, erre vállalkozó egyedek hajtják, hanem egy idő után öngerjesztővé válik a folyamat, mivel koncentrálódnak azok a gének, amelyek elősegítik a további migrációt. A migrációs hullám eredményeként populációs viszonylatban egyre gyakrabban felbukkanó gének közül persze nem mindegyik vesz részt ebben az öngerjesztő folyamatban. A passzív gének pusztán azért válnak egyre általánosabbá, mert az eredeti felfedezők többsége ezeket hordozta. A göndör haj például különösen gyakori volt az Észak-Amerikát először meghódító európaiak körében, így leszármazottaik is gyakrabban rendelkeznek ezzel a hajtípussal.
Vannak azonban olyan gének, amelyek kifejezetten elősegítik a további migrációt. Egy nem emberi példa erre a dél-amerikai óriásvarangy esete, amelynek első képviselői a harmincas években kerültek át Ausztráliába, és mára már több mint 200 millió egyedet számlálnak a kontinensen, évente csaknem ötven kilométernyit haladva előre annak meghódításában. A migrációs hullám élén haladó egyedek jelenleg már 10 százalékkal hosszabb lábakon ugrálnak előre, mint a harmincas években érkező populáció tagjainak átlagos lábhossza volt, és mérhetően hosszabb végtagokkal rendelkeznek pár kilométerre mögöttük haladó társaiknál is. Hogy hogyan lehetséges ez? Mindig a leghosszabb lábú és leginkább menni vágyó varangyok kerülnek a hullám elejére, ahol hasonszőrű társaikkal párosodva hosszú lábú, kalandvágyó utódokat nemzenek. Ezek lesznek aztán a migrációs hullám új vezérei, újra és újra megismételve a kört. Laurent Excoffier, a Berni Egyetem populációgenetikusa szerint valami hasonló történhetett a québeci favágókkal is. A szakértő és kollégái 2011-ben megjelent tanulmányukban egy évszázad születési, házassági, letelepedési és halálozási adatai elemezték, és úgy találták, hogy a pionír, tehát a migrációs hullám élén haladó egyedek viselkedésükkel elősegítették a vándorlás folytatását. Az aktuálisan legtávolabb jutók hamarabb házasodtak és szültek gyerekeket, mint hátrébb tartó társaik. Ennek eredményeként a migrációs hullám elején páronként több gyerek született (9,1), mint az átlag (7,9). Ezek a gyerekek aztán szintén hajlamosabbak voltak hamarabb házasodni, és az átlagosnál több gyereket vállalni. A pionír párok összességében 20 százalékkal több felnőtt kort megérő utódot hoztak világra, mint a régió átlaga volt, ami óriási evolúciós előnyt jelentett génjeik és kultúrájuk továbbterjesztésében. Excoffier szerint az emberiség Afrikából való kirajzása előtt is valami ehhez hasonló folyamat játszódhatott le, amelynek eredményeként összekombinálódott egy olyan géncsoport, amely fokozott kíváncsiságot, találékonyságot és kockázatkedvelést eredményezett az emberiség tagjaiban. Szintén érdekes dinamika mutatkozik a génkészlet és a kultúra kölcsönös egymásra hatásában. Ennek klasszikus példája a laktóz emésztését lehetővé tevő gén gyors elterjedése az emberi populációkban. 15 ezer évvel ezelőtt szinte senki nem rendelkezett ezzel a génnel, amely a tej felnőtt korban való megemésztését teszi lehetővé. Az állattenyésztés kialakulása előtt a gén hordozása semmiféle előnnyel nem járt, pusztán egy fölösleges mutáció volt a sok közül. Tízezer éve azonban, amikor a tejadó állatok háziasítása megkezdődött, a gén jelenléte egy megbízható, könnyen hozzáférhető élelmiszerforráshoz segítette hozzá mindazokat, akik hordozták. A tejet megemészteni képes egyedek jobb eséllyel élték túl az ínséges időket, így nagyobb valószínűséggel szaporodtak, fokozatosan elterjesztve a gént az európai populációban. Azokban a kultúrákban azonban, ahol a tejfogyasztás nem honosodott meg, továbbra is nagyon ritka maradt, hiszen hordozása nem járt evolúciós előnyökkel.
Vosztok-1
Első ősünk, aki rájött arra, hogyan lehet egy kődarab segítségével feltörni a diót, utat nyitott egy olyan kultúra felé, amely előnyben részesítette az ügyességet és a képzelőerőt. Ez utóbbiak fejlődése aztán kihatott a kultúrára is, és végül olyan vállalkozásokhoz vezetett, mint Cook vagy Gagarin útja. De mi a helyzet Tupaia őseivel? A polinéz törzsek csendes-óceáni terjeszkedése a Homo sapiens történetének legfurcsábban lezajló migrációs eseményei közé tartozik. Nagyon korán és gyors ütemben kezdődött, később rendkívüli módon lelassult, majd rekordidő alatt ért „célba”. Az utazás 60 ezer évvel ezelőtt indult, amikor a polinézek ősei az Afrikából kiinduló első embercsoportok egyikeként a Közel-Keleten át Ázsia déli partvidéke felé indultak. Alig tízezer év alatt elérték Ausztráliát és Új-Guineát, majd a következő tízezer évben hasonló sebességgel hódították meg Óceánia nyugati részeit, amikor azonban elérték a Bismarck-, illetve a Salamon-szigeteket, megtorpantak. Eddig a pontig ugyanis az újabb és újabb szigetek látótávolságon belül voltak egymáshoz képest, magyarázza Ana Duggan, a Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet kutatója. A Salamon-szigeteken túl azonban hetekig hajózhat az ember anélkül, hogy szárazföldet látna. Ezzel a kihívással pedig nem tudtak megbirkózni a korai felfedezők, mivel sem járműveik (durván összeácsolt tutajok, illetve fatörzsből kivájt kenuk), sem navigációs képességeik nem voltak alkalmasak ekkora távolságok leküzdésére. A történet ezt követő alakulását sokan vitatják, mondja Duggan, bár egyre több nyelvi, régészeti és genetikai bizonyíték támasztja alá. Az elmélet szerint hőseink 3500 évvel ezelőtt látogatókat kaptak. Ez az új népcsoport, amely Tajvanról és Kína déli területeiről kezdett el terjeszkedni ezer évvel korábban, lassan meghódította a Fülöp-szigeteket és Délkelet-Ázsia más szigeteit, majd elérte Óceániát. Itt aztán az ausztronézek keveredtek a helyi populációval, amelynek eredményeként pár évszázad múltán létrejött a lapita kultúra. Ennek képviselői indították újra el a migrációt, gyors ütemben meghódítva a Csendes-óceán keletebbre eső, távoli szigeteit is. Hogy miért indult újra a felfedezés? Valószínűleg nem az új gének álltak a háttérben. A genetikai bizonyítékok alapján az ausztronéz népességben jóval ritkább volt a 7R és a 2R variáns, mint Óceánia korábban letelepedett lakói közt. Volt azonban valami, amit az új népcsoport hozott magával, és ami nagyban elősegítette a későbbi felfedezőutakat. „Jobb hajóik voltak” – mondja Duggan. Ezek a nagyméretű csónakok már valóban inkább a hajó kategóriájába estek, hiszen többek közt vitorlákkal is fel voltak szerelve, így jóval nagyobb távolságokra, és vadabb vizekre is alkalmasak voltak. Az újfajta vízi járművek lenyűgözték a helyieket, amely hatás a hajózással kapcsolatos szókincs gyors bővülésében érhető tetten. Az új hajókkal egészen új lehetőségek nyíltak meg, és újra terítékre kerülhetett a Salamon-szigetektől keletre eső vidékek felfedezése. A technológiai fejlődés tehát új lendületet adott a terjeszkedésnek, ahogy azóta oly sokszor megismétlődött. Bár korántsem tudunk mindent arról, hogy mi hajtja az emberiség felfedezés iránti vágyát, úgy tűnik, hogy Michael Barrattnak igaza lehet: amíg egyre nagyobb, gyorsabb, messzebbre eljutni képes járműveket fejlesztünk, mindig lesznek olyanok, akik vállalják, hogy ezek hátán újabb, távolabbi célpontokat derítenek fel, ideig-óráig látszólag kielégítve, valójában azonban csak újabb célpontokat adva kollektív kíváncsiságunknak.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!