Látványos mutáció segít a gyíkoknak

Új-Mexikó egyik vakítóan fehér sivatagában él két gyíkfaj, amelyek eredetileg sötétbarnás színűek. A sivatag világos homokján azonban ez a szín valóságos felhívás a portyázó ragadozók számára. A természetes kiválasztás folyamán a fehér sivatagban élő gyíkok világos színűvé váltak, egyetlen mutáció révén.

Az evolúcióelmélet ellenzőinek egyik gyakori érve a természetes kiválasztás ellen, hogy az evolúciót és a fajképződést nem hajthatják előre a mutációk, mert ezek jelentős része semleges, fennmaradó része meg káros vagy egyenesen halálos az élőlények számára. Amerikai kutatók két sivatagi gyíkfajnál újabb bizonyítékot találtak ennek cáfolatára.

A csíkos teju (Aspidoscelis inornata) és a keleti sövényleguán (Sceloporus undulatus) általában sötét talajon él, és sötét, barnás színezetű. Mindkét faj megtalálható azonban Új-Mexikó White Sands nevű fehér homokú sivatagában, ahol a gyíkok zömének világos árnyalatú a kültakarója.

A csíkos teju sötét és világos változata

A sötét színért a kültakaróban felhalmozódó melanin nevű festékanyag felelős. A sivatagban élő gyíkokban azonban egy-egy génmutáció miatt nem működnek megfelelően a melanint előállító színsejtek (melanociták), így az állatok világos színűek maradnak. Ez igen jó álcázást tesz lehetővé számukra a ragadozók ellen, sőt elősegítheti a fajképződést (a speciációt) is. A mutáció ugyanis nemcsak a test felső részének színezetét befolyásolja (amit a ragadozók látnak), de a test oldalának színét is, amelynek alapján a gyíkok eldöntik, kivel párosodjanak.

Érdekes módon még az öröklődés típusa is különbözik a két mutációnál. A keleti sövényleguán mutációja domináns, tehet elegendő, ha a két szülőtől kapott két génmásolat egyikében fordul elő a mutáció, az állat világos színű lesz. A csíkos teju esetében a mutáció recesszív, tehát csak akkor fejeződik ki, ha mindkét szülőtől mutáns gént örököl az állat.

Részletesebben a genetikai háttérről

Erica Rosenblum, az Idahói Egyetem kutatója munkatársaival megállapította, hogy a két sivatagi gyíkban külön-külön alakult ki a világos rejtőszín, a konvergens (összetartó) evolúció eredményeként. Mindkét gyíkban mutációt találtak a melanocitákban lévő melanokortin-1 receptort (Mc1r) kódoló génben. A sejtmembránban elhelyezkedő Mc1r szerepet játszik abban, hogy melanintól sötét legyen a sejt. Amennyiben az Mc1r működése valamilyen zavart szenved, az állat bőre világos marad.

A kutatócsoport megállapította, hogy a fehér homokon élő keleti sövényleguán Mc1r-t kódoló génjében egy olyan pontmutáció következett be, amelynek hatására kevesebb Mc1r épül be a sejtmembránba. A csíkos teju Mc1r génjében egy más helyen bekövetkezett mutáció nem befolyásolja a receptorok mennyiségét, viszont a receptorok képtelenek továbbítani a sötét bőrszínre "utasítást adó" jelzéseket. Az eredmény makroszinten mindkét esetben ugyanaz: világos színű fenotípus. A tanulmány az Amerikai Tudományos Akadémia folyóiratában (PNAS) jelent meg.

A két gyík alkalmazkodását a környezethez ugyanannak a génnek a két különböző mutációja teszi lehetővé (az ábrára kattintva nagyobb kép látható)

Forrás: PNAS/National Science Foundation