Altruista baktériumok

Hogyan magyarázzuk az altruizmus nem is ritka előfordulását az élővilágban? Az elméleteknek se szeri, se száma, de eddig még nem végeztek ezzel kapcsolatos kísérleteket. Egy angol kutatócsoportnak az a meglepő ötlete támadt, hogy baktériumokon vizsgálja az altruista viselkedést.

Hol tesztelhető a rokonszelekció elmélete? Meglepő módon a baktériumok a legalkalmasabbak ennek vizsgálatára, minthogy igen rövid idő alatt (naponta többször) következik be náluk nemzedékváltás. Ashleigh S. Griffin és kutatócsoportja (University of Edinburgh, Skócia) azt vizsgálta, hogy az altruista hajlam nemzedékről nemzedékre hogyan marad fenn, terjed vagy szorul vissza. Az altruista magatartást alapvetően a rokonság nagyobb foka valószínűsíti, de további tényezők is közrejátszanak benne, pl. az erőforrások bőségesebb vagy szűkösebb volta. A kísérleti módszer előnye, hogy e tényezőket változtatva (a többi változatlanul hagyásával) pontosan meghatározható, melyik mennyiben jósolja vagy nem jósolja meg az altruista viselkedést.

Mit értünk egy baktérium altruizmusán? Vegyük a Pseudomonas aeruginosát, amelyet ehhez a vizsgálathoz használtak. Ez a baktérium ultraibolya fényben fluoreszkáló, ún. sziderofor molekulákat termel és bocsát a környezetébe; ott e molekulák megkötik a baktérium növekedéséhez szükséges vasat, majd újra felszívódnak. Vannak azonban olyan mutáns egyedek, amelyek maguk nem képesek sziderofor molekulákat előállítani, viszont másokéit elnyelik. Az előbbi, vagyis a termelő baktériumok altruista módon viselkednek: megengedik, hogy a mutáns egyedek is felhasználják az általuk nagy energiaráfordítással termelt sziderofort.

A vizsgálatból az is kiderül, hogy valóban a rokonok működnek inkább együtt - de ők sem feltétlenül. Ha a rendelkezésükre álló erőforrások annyira korlátozottak, hogy már nem járna számukra előnnyel az önzetlenség, felhagynak vele, és versengésbe kezdenek.

A Pseudomonas aeruginosa számos fertőzésnél jelen van. Az eredmények a fertőzőképesség alakulásának témájában is hasznosíthatók: ez a kísérletsorozat igen érdekes hozadéka. Tíz év óta a fertőzőképességgel kapcsolatos elméleti munkák következetesen azt mutatják: ha a különböző törzsek versengenek egymással, virulensebbek lesznek.

Griffinék eredményei viszont arra engednek következtetni, hogy a baktériumok fertőzőképességének az együttműködés is kedvezhet. Kimutatták, hogy minél inkább egymás rokonai a törzsek, annál jobban szaporodnak, annál virulensebbek - a rokonok közti altruizmusnak köszönhetően. Itt két egymással ellentétes megközelítési módról van szó. Az elsőben azt nézzük, mit vesz el az egyik a másiktól, a másodikban, hogy mit adnak egymásnak: ez ugyanis kollektív forgatókönyv.

E mikroszinten is jelenlévő együttműködést a legátfogóbban Matt Ridley: The Origins of Virtue (Az erény eredete) című műve tárgyalja. Kiderül, hogy a kooperáció ott is jelen van, ahol nem is sejtenénk: kinek jutna eszébe, hogy a sejtek, a szervek és a testek éppúgy együttműködés révén jöttek létre, mint az állati és emberi közösségek? Azt is megtudhatjuk, hogy egy kivételesen együttműködő fajhoz tartozunk, s ez éppúgy lényegünkhöz tartozik, mint a nyelv vagy a kultúra. (A könyv magyar fordítása megjelenés előtt áll.)

Jakabffy Éva

Szómagyarázat:

Altruizmus: önzetlenség, áldozatkészség akár a saját közvetlen érdekünk ellenében is.

Gén: a kromoszómák anyagának bármely olyan része, amely elég sok nemzedéken át fennmaradhat ahhoz, hogy a természetes szelekció egységeként szolgáljon.

Természetes szelekció: természetes kiválogatódás; az alkalmasabb, rátermettebb egyed/faj/csoport/gén marad fenn az alkalmatlanabb rovására.

Sziderofor molekulák: a mikroszervezetek számára szükséges vasat segítenek megkötni, elsősorban olyan környezetben, ahol csak kevés áll rendelkezésre. Oxigénatomon keresztül kapcsolódnak a vasionokhoz, és azt a baktériumsejtbe juttatják. Sok Pseudomonas törzs képes gátolni más mikroorganizmusok növekedését a szideroforok közvetítette vas-kompetíció (vasért való versengés) által. A sziderofor-termelés szerepet játszik a növények növekedésének serkentésében is.

Mutáció: valamely örökletes tulajdonság megváltozását előidéző folyamat a sejteken belül.

Mutáns: mutáció révén létrejött, a rokon fajtáktól vagy fajoktól elütő egyed.

Virulencia: hatóerő, fertőző erő, mérgező hatás.