Borbála, Barbara, János2020. december 04., péntek
Természet

Látásért szaglást – az evolúció csereüzlete

2004.01.27.Admin
National Geographic Magyarország

Mint minden főemlős, az ember is képes arra, hogy megkülönböztesse a szivárvány hét színét. Ezt a képességét a „jó szaglásról való lemondással” érte el.

A németországi, lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet és az izraeli Weizmann Tudományos Intézet közös kutatása során Yoav Gilad és Svante Pääbo igazolták, hogy az evolúció során amikor a főemlősök kifejlődtek, jelentősen változtak érzékszerveiket, érzékelésüket meghatározó génjeik.

A törzsfejlődés során a szaglásért felelős génjeiket elvesztették, de nyertek egy olyan retinális fehérjét, proteint, amely lehetővé tette számukra a színes látást. (Az emberi szem retináján képződik a kép, vagyis, ha egy fényképezőgéphez hasonlítanánk a szemünket, a retina felel meg a „filmnek”. Minderről lásd keretes írásunkat.)

A kutatók eredményeiket a Public Library of Science Biology című szaklapban tették közzé. Az ABC Science Online szakújságírója a felfedezés nyomán felidézi, hogy a kutatók már korábban tudták, hogy azok az emberek, akik vakok vagy süketek, jobban fejlett a többi „maradék” érzékszervük. Most Gilad és társai azt igazolták, hogy mindez evolúciós szinten is érvényes, vagyis a fajok is egymás kárára vagy hasznára fejlesztik ki érzékszerveiket.

Gének és álgének

A kutatók a főemlősök tizenkilenc faját vizsgálták meg, és megállapították, hogy mindegyikükben körülbelül ezer gén szabályozza a szaglást. Ezek a „szaglógének” az emlősök géncsaládjainak a legnagyobbikát alkotják. A szóban forgó gének hozzák létre azokat a speciális receptorokat, illetve receptor-fehérjéket, amelyek az orrban élő idegsejtekben helyezkednek el, és amelyek a szagok érzékelésében játszanak szerepet.

Ugyanakkor nem minden szaglógén segíti elő a szaglást. Némelyik csak pszeudo-, azaz álgénnek számít. Ezek nagy része gyaníthatóan egykor működött, de ahogyan a fajok törzsfejlődése végbement, elvesztették funkciójukat, feltehetően mutációknak köszönhetően.

A nem-funkcionális, működésképtelen szaglógének aránya fajonként eltérő.

Azoknak a főemlősöknek, amelyeknél nagyobb az álgének aránya, kevésbé jó a szaglásuk.

Mikor a kutatók összehasonlították a nem működő szaglógének arányát a különböző retinális fehérjék számával (fajonként persze), akkor rájöttek, hogy a főemlősök egy része – méghozzá a fejlettebbek, vagyis az ember és az emberszabású majmok – egycserűen „becserélte” a szaglógéneket egy fejlettebb látószervre az evolúció során.

A csereüzlet eredményeként a színes látásuk fejlődött, a szaglásuk pedig elkorcsosult.

Az óvilági és újvilági majmok

Körülbelül 23 millió évvel ezelőtt az emberek és az emberszabású majmok még egy közös őst mutathattak fel az úgynevezett óvilági majmokkal. (Az óvilági majmokat – például a rhesusmajmot vagy a cerkófokat – más néven keskenyorrúaknak, vagy keleti majmoknak is hívják. Talán nem véletlen az orr szerinti megkülönböztetés: az újvilági majmokat ugyanis szélesorrúaknak, vagy nyugatiaknak nevezik.)

Az óvilági, keskenyorrú majmok teljeskörű színeslátással rendelkeznek, és körülbelül a szaglógénjeiknek 30 százaléka nem működik. De az óvilági majmok még így is sokkal kiválóbb szaglásúak, mint az emberek, akiknél a szaglógének hatvan százaléka nem funkcionál.

Az emberek és a szélesorrú, újvilági majmok között a legkevesebb a rokonság: a pókmajmok és a selyemmajmok sokkal jobban különböznek tőlünk, mint az óvilági rhesusok és cerkófok. A legtöbb újvilági majomnak ugyanis csak kétféle retinális fehérjéje – opszinja, „látó pigmentje” – van, így korlátozott a színlátásuk. (Az óvilágiak három opszinnal rendelkeznek.) A kompenzáció persze itt is megvan: a szélesorrúaknak sokkal jobb a szaglásuk, minthogy csupán szaglógénjeik 17 százaléka minősül álgénnek. (Egyébként a kutyáknál és az egereknél is körülbelül 20 százalékos a „pszeudók” aránya.)

Bőgőmajom – a kivétel

Egyetlen kivétel persze a szélesorrú „amerikaiak” között is akad: a bőgőmajmok eltérnek az újvilágiak többségétől, ők minden színt meg tudnak különböztetni környezetükben. Ahhoz azonban, hogy ezt megtehessék, nekik is vissza kellett fejleszteniük szaglóképességüket, és náluk is nagy a működésképtelen szaglógének aránya.

A bőgőmajmok azonban az újvilágiaktól különültek el, függetlenül az Óvilágban végbement folyamatoktól. A bőgőmajmok mintegy 7 és 16 millió évvel ezelőtt léptek külön útra, ekkor sikerült az egyik opszinjukat megkettőzniük, és tökéletesíteniük színes látásukat.

A „nem bőgő” újvilági majmok további különlegessége, hogy a nőstényekben megmaradt a három-opszinos lehetőség, vagyis náluk előfordulhat az, hogy ha az anyai gén érvényesül a szintén nőstény utódokban, akkor azok képesek lehetnek a tökéletes színlátásra is, míg a hímek mindig két színben látják a környező világot.

A tudósok a mostani eredményekből arra következtettek, hogy az evolúció során az óvilágiak választottak jól. Közülük, pontosabban egy közös óvilági ősből fejlődtek ki az emberszabásúak és az emberek, miután kiderült, hogy a látás fontosabb a táplálékszerzésben és a társkeresésben, mint a szaglás – vélekednek a német és izraeli kutatók.

A jobb színes látás segít az érett és az éretlen gyümölcsök megkülönböztetésében, továbbá a fiatal és az idősebb levelek elkülönítésében. Ezáltal a jobb „színlátók” kevésbé vannak ráutalva a szaglásra. Az embereknél, pontosabban az előembereknél, alighanem a Homo erectusnál jelent meg először a fejlettebb színlátás – vélekedik Svante Pääbo.

Az emberi szem
Az emberi szemet gyakran szokták egy fényképezőgéphez hasonlítani. Ha az objektívnek az úgynevezett fénytörő elemek felelnek meg, akkor a pupillánk a blende (szabályozó fényrekesz), a retina pedig a „film”. (A fénytörő elemek közé tartozik a szaruhártya, a csarnokvíz, a szemlencse és az üvegtest.) A retinán képződik a kép, amely kicsinyített és fordított. A képet az agyunk „fordítja meg”. A képalkotásban több fehérje is részt vesz, a színes képeknél leginkább a 11-cisz-retinal nevű molekula proteinjeinek, pontosabban protein-részeinek a szerepét szokás kiemelni. Valószínűleg ezek a fehérjerészek játszanak szerepet abban, hogy a különböző hullámhosszú (vagyis különböző színű) fényeket milyennek érzékeli az agyunk. A szín ugyanis az idegrendszerünk által létrehozott érzet.

Hozzászólások

Mennyi vízre van szüksége egy elefántnak?

Mennyi vízre van szüksége egy elefántnak?

Állatkertekben élő afrikai elefántok napi vízigényét vizsgálták meg, de a vadon élőkre nézve vontak le következtetéseket.

Világörökségi helyszíneket fenyeget a klímaváltozás

Világörökségi helyszíneket fenyeget a klímaváltozás

Sok természeti világörökségi helyszín lesújtó állapotban van, az éghajlatváltozás immár a fajok inváziójánál is problémásabb.

A tengeri angyalok és tengeri pillangók igen ellenálló állatkák

A tengeri angyalok és tengeri pillangók igen ellenálló állatkák

A pteropodák, vagyis tengeri pillangók és tengeri

Nádasok rejtekén élő madár

Nádasok rejtekén élő madár

A Balatonederics határában fekvő, természetvédelmi terület egy szórványos madárfajáról már régóta tervezem, hogy írok pár sort.

Ön is szavazhat kedvenc természetfotójára

Ön is szavazhat kedvenc természetfotójára

A Londoni Természettudományi Múzeum által szervezett pályázat a természetfotók legrangosabb versenye.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 160 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket