A csótánygének titkai

Sírba visznek, sírba visszük

szerző
Barotányi Zoltán
publikálva
2018/17. (04. 26.)
Twitter megosztások száma
Google +1
Egyéb megosztás

Számos kéretlen lakótárssal kell megosztanunk környezetünket – némelyikük már evolúciós alapon is alkalmazkodott az általunk teremtett extrém körülményekhez.

Az ember által megteremtett, hol barátságos, hol riasztó környezet számos élőlényt csábított hajlékainkba. Pechünkre, e jövevények nem átmeneti vendégek, hanem hosszú távra rendezkedtek be nálunk. Akadnak köztük szívós paraziták (mint mondjuk a rettegett ágyi poloskák, a bolhák vagy a tetvek) éppúgy, mint az ember négy- és hatlábú táplálékkonkurensei, amelyek azt eszik, amit mi (jó esetben csak azt, amit amúgy is meghagytunk volna), vagy éppen abból falatoznak, amit már mi sem bírnánk a szánkba venni. Miközben elborzadva szemléljük a kitartásukat és szívós természetüket, szűkkeblű házigazdaként a pokolba kívánjuk őket: változatos eszközökkel, vegyi avagy biológiai ágenseket is bevetve törünk az életükre, sokszor mindhiába. Talán éppen kivételes adaptációs képességeik feltérképezése nyomán lelhetjük meg a megoldás kulcsát – a kutatók már meg is kezdték a munkát, és vizsgálataik tárgyául éppen egy különösen gyűlölt rovart választottak: a csótányt.

 

A házi koszt bűvöletében

A csótányok famíliája valaha csupa jóravaló erdő- és mezőlakó fajból állt, opportunista táplálék- és élőhely-hasznosítóként azonban gyorsan ránk találtak: mi pedig, jóságos otthonteremtőkként és ingyenkonyha-üzemeltetőkként mindent meg is teszünk annak érdekében, hogy éljen és virágozzék a csótánynemzetség. A konyháinkban élő egyik legnagyobb csótányféle az amerikai csótány (Periplaneta americana), amely nevével ellentétben persze egyáltalán nem amerikai, hanem közép-afrikai eredetű jószág. A 16. századtól, a gyarmati kereskedelem révén (például rabszolgahajókon) került el az Újvilágba, majd onnan némi kerülővel Eurázsiába is. A mifelénk csupán meleg és száraz épületekben honos, extrém módon fénykerülő (lásd: Bottal ütjük a nyomát, Magyar Narancs, 2012. július 26.) csótányféle nagy rajongója a házi kosztnak, főleg ami a már erjedésnek indult, emberi fogyasztásra sem mindig alkalmas élelmiszereket illeti. Az amerikai csótány életmódja révén a kórokozók széles skáláját képes teríteni szorgalmas beszerzőútjai során: vírusok, baktériumok és protozoák is laknak benne, és ezeket mind szívesen átadja nekünk tartós megőrzésre. Ráadásként az általa kibocsátott, önmagában is gusztustalan anyagok sokaknál váltanak ki erős allergiás reakciót, súlyosabb esetben asztmarohamot. Talán elsőre meghökkentőnek tűnhet, a kínai gyógyászat medicináit nézve azonban nem is olyan különös, hogy a náluk Hsziao Csiang (Xiao Qiang) néven ismert csótányféle (egy apró, de annál életképesebb kórokozóról van szó) alkoholos kivonatát, amely a Kang Fu Hszin Je (Kang Fu Xin Ye) névre hallgat, sebgyógyításra és a roncsolt szövetek ápolására javallják a kínai tradicionális gyógyászati enciklopédiák.

 

Belső detox

Nemrégiben épp egy kínai – a sanghaji növényfiziológiai és ökológiai kutatóintézet munkatársaiból álló – tudóscsoport állt neki, hogy gondosan feltérképezze az afrikaiból előbb amerikaivá, majd igazi világpolgárrá lett csótányféle genomját. Leginkább azt vizsgálták, mi lehet a genetikai háttere a rovar számunkra gusztustalan, ugyanakkor higiéniai szempontból a rovarokra nézve is kockázatos étrendjének és életmódjának, mi a faj fejlődésének, a humán körülményekhez való alkalmazkodásának evolúciós háttere és kivételes adaptációs sikerének titka. A kutatók számára ezek a csótányok afféle modellorganizmusok: számos hozzájuk hasonló, életciklusa során nem teljes átalakuláson (hemimetabolizmuson) áteső rovarfamíliát ismerünk – ezeknél nincs klasszikus lárvaállapot, a petéből nimfa kel ki, amely csak abban különbözik a felnőtt példánytól (az imágótól), hogy kisebb termetű, nincs szárnya és hiányoznak a reproduktív szervei. A csótányok 6–14 vedlés során alakulnak át, lépcsőzetesen és viszonylag gyorsan, ráadásul nem csak termékenységük lenyűgöző, de szövetgyógyító apparátusuk is.

A kínai genetikusokat (akik kutatásaikat a Nature Communicationsben publikálták) először is az amerikai csótány genomjának hatalmas mérete nyűgözte le: a teljes genetikai állománya 20 ezer génből áll, ami már az emberéhez mérhető (a rovarok közül csupán a keleti vándorsáskáé nagyobb). A nagy mérethez – a korábbi hipotéziseket igazolva – hozzájárul, hogy a genomban igen sok az evolúciós szempontból is jelentős ismétlődő elem. E gének szokatlanul nagy hányada nem is szolgál mást, mint azt, hogy a csótány túlélhessen az általa választott szűkös és mocskos élőhelyeken. A speciálisan kifejlődött gének egy csoportja pontosan abban segíti, hogy érzékelje azokat a különleges, akár kis koncentrációjú szagokat, amelyeket a már kissé erjedésnek indult élelmiszerek hagynak maguk után. A gének egy másik csoportja felelős a csótányok belső detoxikáló szektorának kifejlődéséért: ennek híján gyorsan elpusztulnának, miután annyi potenciálisan mérgező dózisú anyagot vesznek magukhoz. Egy másik géncsoport a rovarok immunrendszerét teszi hihetetlenül robusztussá, máskülönben a kór­okozóktól nyüzsgő, romlott ételekben és maradékokban turkáló állatok maguk is áldozatul esnének az általuk csak hordozott mikrobáknak. Ez a két alrendszer már önmagában is kellő magyarázatot ad, hogy miként dacolhat a csótány az őt körülvevő mocsokkal. A kínai kutatók megtalálták a csótányok hihetetlen termékenységének nyitját is, de azt is kiderítették, hogy miként képesek a növendék csótányok, azaz a nimfák újranöveszteni a ragadozókkal, illetve a kissé türelmetlen házigazdáikkal folytatott küzdelem során eltört, megsérült vagy elveszített végtagjaikat.

 

A világvége után

A kutatók számára az egyik meglepetést a speciális csótánygenommal kapcsolatos összehasonlító vizsgálatok hozták. Az amerikai csótány genetikai állománya ugyanis nem csupán a kézenfekvő rendszertani rokonokkal, például a neve dacára szintén afrikai eredetű (a konyhai svábbogárral össze nem keverendő) német csótányéval mutat 84 százalékos egyezést, de a szintén emberközelben élő, igaz, a csótánnyal szemben szerkezeti károkat is okozó termeszhangyákéval is. Mi több, a vizsgálatok szerint e termeszekkel nagyobb genetikai rokonságban is áll, mint a mifelénk elterjedtebb csótányfélékkel – ami nem is csoda, elvégre a termeszek nem valódi hangyák, ezzel szemben a csótányok rendjébe (Blattodea) tartoznak.

Az új eredmények ismeretében lehetőség nyílhat arra, hogy olyan kemikáliákat fej­les­z­szünk, amelyek speciálisan e csótánygének kikapcsolását eredményezik. Ezt követően nem marad más hátra, mint reménykedni, hogy a célba vett rovarok – kivételesen gyors és eredményes adaptációjuk révén – nem válnak rezisztenssé a jövőbeli új találmányokkal szemben. Egy tekintetben biztatóak a friss fejlemények: a kínai kutatók ugyanis genetikai szinten sem találtak olyan kódoló egységet, amely garantálná, hogy e csótányok túléljenek egy olyan nukleáris csapást, amely az ember számára végzetesnek bizonyulna. A nukleáris fegyverek robbanását követő primer elektromágneses impulzusról, s főleg a hősugárzásról eddig is tudtuk, hogy a rovarokat ugyanúgy megperzseli, mint minket, a közkeletű hiedelmek főleg a radioaktív sugárzással szembeni immunitásra vonatkoztak. Az mondjuk igaz, hogy a csótányok egyedszinten, a legtöbb ízeltlábúhoz hasonlóan, jóval ellenállóbbak a radioaktív (részecske- vagy elektromágneses gamma-) sugárzással szemben, köszönhetően annak, hogy az csupán a sejtosztódás során veszélyezteti a példányok életét, ami egy héten csupán egyszer (a vedlés során) jellemző rájuk. Igen ám, de a már kialakult reproduktív szervekre a sugárzás hatása végzetes, vagy­is az aktuális csótánygeneráció java ugyan nem pusztul el, de a következő már meg sem születik. E tekintetben azért számos rovarfaj jobban teljesít a csótánynál, a lisztbogarak például nagyobb arányban élnének túl egy nukleáris apokalipszist.

Ez a fejlemény legalább azzal a hiú reménnyel kecsegtethet, hogy ha rá is megyünk a minden pillanatban fenyegető nukleáris Armageddonra, de legalább a csótányainkat is magunkkal visszük a sírba.

szerző
Barotányi Zoltán
publikálva
2018/17. (04. 26.)
Twitter megosztások száma
Google +1
Egyéb megosztás
Ezt már olvasta?

Kommentek

Rendezés:

Komment írásához vagy regisztrálj

Legfrissebb Narancs

„Nem kérünk bocsánatot”
Interjú „Tibi atyával”
Interjú Palkovics Lászlóval
Mi lesz az MTA-intézetekkel?
Évadnyitó melléklet
Jordán Adél, Carly Wijs, Pintér Béla színháza
Tartalomjegyzék Legfrissebb Narancs

Kultúra

még több Kultúra...

Narancs

Vélemény

még több Vélemény...