Szexuális evolúció a madaraknál

Partimadárcsapat a hongkongi Maio Po tengerparti élőhelyen
Fotó: Daniel J Field

Nagy Beáta kutatása szerint 2011-ben a magyarországi informatikus hallgatóknak csupán 17 százaléka volt lány, míg a tanárképzésben résztvevőknek 80 százaléka. Más országokban is adódik pár százalékos eltérés a hölgyek javára. A társas viselkedések (párválasztás, utódgondozás, agresszió) evolúciója Charles Darwin óta érdekli mind a szakembereket, mind a laikusokat. Az utóbbi néhány évben a téma kutatása során új ismeretek kerültek elő.

A Nature Communications, korunk egyik vezető tudományos folyóirata nyitólapon számolt be az ivararány kutatásáról. Székely Tamás és munkatársai kimutatták, hogy egyes lilefajoknál több a hím mint a nőstény, míg másoknál a fordított ivararány a jellemző.

Székely Tamás a hortobágyi konferencián

Székely Tamás viselkedésbiológus és evolúcióbiológus 1988-ban, azaz éppen 30 éve kezdett el partimadarakkal foglalkozni a Dél-Alföldön. Az évek során nemzetközi hírű, élvonalbeli szakember lett belőle. Jelenleg Afrikában, Ázsiában, Amerikában vizsgálja a partimadarak szaporodási viselkedését, utódgondozását és szociális evolúcióját. Új kutatási pályázata 2017. novemberben elnyerte az Élvonal – Kutatói kiválósági program támogatását, így Debrecenben alakíthatott egy új kutatócsoportot. Székely azóta Debrecen és az angliai Bath-i Egyetem között ingázik, gyakori kitérőkkel olyan egzotikus kutatási helyszíneire, mint Kína, Madagaszkár és a Zöldfoki-szigetek. Mindegyik országban a lilék viselkedését vizsgálja, PhD hallgatóival és munkatársaival együtt az érdekli, hogy hogyan befolyásolja az ökológia és populáció szerkezete a szaporodási viselkedéseket. „Bemelegítésként” 2018. április végén a Hortobágyra szervezett egy konferenciát, amelyen a téma ismert szakemberei adtak elő.

A partimadarak (lilék, cankók, partfutók) szaporodási viselkedése már Darwin figyelmét is felkeltette, mert ezek a madarak nem csupán változatos tollazatúak, de abban is különböznek, hogy mekkora a hímek és nőstények szerepe az utódgondozásban. Vannak fajok – például a pajzsoscankó – ahol a hímek verekszenek egymással és udvarolnak a nőstényeknek, de a párzás megtörténte után az utódgondozást teljes egészében a nőstények végzik: a tojók kotlanak a tojásokon és ők nevelik fel a fiókákat is. A partimadarak többségénél azonban a hímek és nőstények szerepe a párválasztásban és utódgondozásban hasonló egymáshoz. Mind a hímek mind pedig a nőstények részt vesznek párjuk kiválasztásában, az utódok nevelése pedig fele részben megoszlik a hímek és a nőstények között. Ez történik például a csigaforgatóknál és a gulipánoknál. Érdekes módon akadnak olyan fajok is (például a víztaposók), ahol a nőstények verekszenek meg egymással és a hímek választanak a versengő nőstények között. Az utódokat egyedül a hímek nevelik – azaz felcserélődött a nemek utódgondozásban betöltött szerepe.

Darwin úgy spekulált, hogy a populáció ivararánya okozza a párválasztás és utódgondozás változatosságát. A vizsgálatok, amiket Székely Tamás és Liker András, a veszprémi Pannon Egyetem professzora közösen végezett az utóbbi néhány évben, igazolták Darwin elképzelését. Kimutatták ugyanis, hogy a madarak ivararánya nagyon változatos: vannak fajok amelyeknél több hím van mint nőstény, más fajoknál viszont nőstényből van több. Miért lényeges ez? Ahol túl sok a hím, ott a hímek vannak hátrányban a párválasztás szempontjából, ugyanis nekik kell megküzdeni a nőstényekért. Azon fajoknál, ahol sok a nőstény, fordított a helyzet, ugyanis a nőstényeknek kell küzdeniük azért, hogy jó párt találjanak maguknak. Érdekes módon a kutatásuk a madarakra általában igaz, a partimadarakra pedig specifikusan is, ugyanis az ivararány, párzási viselkedés és utódgondozás közötti kapcsolat náluk is megfigyelhető.

A fent említett új „Élvonal” projekt során a partimadaras kutatási vezérvonalat folytatják. Nemrégiben Kosztolányi Andrással (Állatorvostudományi Egyetem) és Barta Zoltán (Debreceni Egyetem) professzorral együtt 6 közel rokon lilepopuláció ivararányát vizsgálták a legújabb demográfiai eljárások segítségével. A Nature Communications című lapban közölt cikkükben kimutatták, hogy a lilepopulációk ivararánya eltérő, annak ellenére, hogy hasonló élőhelyen élnek és hasonló életstílust követnek. Habár mindegyik populációban a fiókák kelésekor egyforma a hímek és nőstények aránya, a fiókák növekedésével ez az arány megváltozik: egyes helyszíneken a hímek, másutt a tojók pusztulnak el többen. A kutatás egyik célja, hogy kiderítsék: mi okozza a hím és nőstény fiókák eltérő mértékű pusztulását. Ennek a kérdésnek a megválaszolásához a legkorszerűbb módszereket használják: nem csupán terepen figyelik a madarakat, hanem genetikai, parazitológiai és immunológiai tesztekkel hasonlítják össze a hím és nőstény fiókák életképességét a különböző populációkban.

Az ivararány hatással van a szaporodási viselkedésre, ami pedig a populáció szaporulatát eredményezi. Tehát a fajok, populációk sokféleségének fenntartásához ismernünk szükséges az ivararányokat és a szaporodási viselkedéseket. Másrészt a madarak vizsgálatával kapott adatok teljes mértékben összeegyeztethetők az emberi közösségek vizsgálata során született eredményekkel. A szociológusok, pszichológusok és közgazdászok új vizsgálatai szerint a férfiak és nők aránya befolyásolja a betegségek terjedését és a családok stabilitását. Harmadrészt, a tudomány a specializáció felé halad és kevés kutatási program ötvözi a korszerű laboratóriumokban kidolgozott módszereket a terepbiológiával. Székely Tamás kutatócsoportja ezt nem csupán egyetlen vizsgálati helyen, hanem tucatnyi populációban egyszerre végzi. Az „Élvonal” kutatócsoport távlati célja, hogy egy új szemléletű evolúciós tudományos iskolát alapítson a Debreceni Egyetemen, ahol a hallgatók és fiatal kutatok beletanulnak a szupraindividuális biológiai (ökológia, etológia, demográfia) és az élettudományok (molekuláris genetika, immunológia) módszereinek kombinálásába. A csoport célja, hogy hazai és külföldi vezető kutatókkal napi munkakapcsolatban élvonalbeli eredményeket érjenek el.

Írta: Bajomi Bálint – balint.bajomi.eu