Nagyszabású kutatás eredményeit közölte a Nature Communications folyóiratban a Sheffieldi Egyetem kutatócsoportja. Több mint háromezer madárfaj vizsgálatával bizonyították, hogy a fiókák fejlődése a tojásban genetikai kódok szerint „előre” programozott, kikelésük utáni fejlődésüket viszont a környezeti tényezők hatására alakította az evolúció.
Az eredmény rendkívül fontos a gyakorlati természetvédelem számára, rámutat, mely madarak fennmaradását veszélyezteti leginkább az emberi tevékenység és az éghajlatváltozás, azaz hol kell beavatkozni. Az evolúcióbiológia pedig egy csaknem két és félezer éves dilemma feloldásával gazdagodott.
A kutatásban részt vett két magyar szakember: Dr. Székely Tamás, a Debreceni Egyetemen vezet egy Élvonal kutatócsoportot és az angol University of Bath kutatóprofesszora, illetve Dr. Liker András, a Pannon Egyetem Környezettudományi Intézetének professzora, az MTA-PE Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport vezetője. A részletekről Székely Tamást kérdeztük.
Van, amit a méret sem magyaráz
Az első ember, akiről tudjuk, hogy tudományos alapossággal próbálta feltárni a madarak fejlődését, Arisztotelész volt a Kr. e. IV. század közepén. Különböző fejlődési stádiumban lévő csirkeembriókat vizsgált, és nem pusztán a tudásvágy hajtotta, eredményeit a tartási körülmények optimalizálására is felhasználta. A biológusokat azóta is foglalkoztatja a kérdés, hogy pontosan mi befolyásolja a fiókák fejlődését a tojásban, majd azt követően, míg elérik a felnőttkort. A változatosság ugyanis hatalmas:
Az egyik véglet egy trópusi énekesmadárfaj, aminek a fiókája 20 nappal azután kirepül a fészekből, hogy tojásként megérkezett oda – itthon az ökörszem hasonlóan »gyors« –, míg a másik oldalon az albatrosz áll 350 nappal. Három hét és egy év, tehát körülbelül 18-szoros a különbség
– magyarázza a 24.hu-nak Székely professzor.
Egyrészt persze a testméret magyarázza a különbséget: minél nagyobb egy madár, annál lassabban fejlődik mind a tojásban, mind azután. Emlősök között gondoljunk az egérre és az elefántra, mire utóbbi eléri ivarérettségét, előbbinek már az ükunokái is aggastyánok. Csakhogy még azonos testméretű madarak esetén is hatalmas különbségeket találunk fajok között. Mi ennek az oka?
Genetikai kód és alkalmazkodás
Az egyik hipotézis szerint az egész folyamat kódolt, genetikailag, fiziológiailag a fiókakori fejlődés be van programozva a madaraknál. A másik ökológiai szemlélettel úgy véli, alkalmazkodásról van szó, tehát az egyedfejlődést az időjárás, a táplálékban gazdagabb időszak befolyásolja. Gondoljunk csak a sarkvidékre, ahol mindössze két hónapig tart a hómentes nyár.
A kutatócsoport e két elméletet tesztelte az eddigi legnagyobb lefedettségű (több mint 3000 faj) és legalaposabb kutatás során. Kiderült, mindkét hipotézisnek van igazságtartalma. Pontosabban a kotlás programozott, az embrió tojásban történő fejlődését genetikai kód határozza meg, a kikelésig eltelt idő a testmérettel arányos. A kotlás alatti fejlődés esetében nagy általánosságban elhelyezhetjük a két végponton mondjuk az ökörszemet és a struccot. A fióka fejlődését viszont a fajra jellemző környezet befolyásolja jobban.
Az albatroszok például lakatlan tengeri szigeteken költenek tökéletes biztonságban – ragadozóktól mentes környezetben. Nincs kényszer, a kotlásra és fiókanevelésre bőven van idejük, tehát az utódok csaknem egy évig nyugodtan fejlődnek és erősödnek
– mondja Székely Tamás. Hozzáteszi: persze a kényelmes életmód csak addig volt adaptív, amíg az ember által behurcolt patkányok és macskák nem kezdték el tizedelni a fészkeket és a tojásokon kotló albatroszokat.
Életmódváltásra van szükség a madaraknál is
A madárfajok nagy részében azonban az utódgondozást az idő sürgeti. Például a vonulás közelgő időpontja, amihez nem elég, ha a kis fióka már biztonságosan repül, hanem meg is kell erősödnie, sőt zsírtartalékot gyűjtenie – szinte felfoghatatlan teljesítmény alig néhány hónap alatt. A madárfiókák előtt hasonló feladat áll, mint ha egy májusban vagy júniusban világra jött újszülöttnek szeptemberben már ironman-versenyen kellene indulnia.
Fontos tényező az is, hogy sok fészek valójában rendkívül veszélyes hely, a menekülésre képtelen fióka ki van téve ragadozóknak, viharoknak, adott esetben tehát a fészek mielőbbi elhagyása hatalmas kényszer. Mindebből pedig az következik, hogy a hosszú fiókagondozási időszak komoly veszélyeztető tényező.
Ami a klímaváltozás és a költési-fiókanevelési idő összefüggését illeti, az előbbi is komoly kihívást jelent. Ma még nem egyértelmű, részleteiben hol és mi várható a jövőben, de Székely professzor szerint „jobb biztosan nem lesz, hogy mennyivel lesz rosszabb, azt nem tudjuk”. A legnagyobb veszélyt az extrém időjárási helyzetek jelentik, amelyek értelemszerűen a hosszan költő fajokat érzékenyebben érintik.
Kiemelt kép: Mario Cea Sanchez / Biosphoto / Biosphoto via AFP
