2016. december 9., péntek

Az élet keletkezése és a paraziták

Most jött el az az alkalom a blog „életében”, hogy saját kutatásról adok hírt. Egy tanulmányunk, amit évekkel ezelőtt kezdtünk el, s valamikor 2014-ben fejeztünk be, most jelent meg. Ez számomra mindig nagy öröm, de nem minden esetben érzem úgy, hogy olvasóimat is érdekelné, amivel foglalatoskodom. Ez a tanulmány viszont a világ egyik legrangosabb tudományos lapjában jelent meg, a Science-ben.


Egy francia kísérletes laborral karöltve megmutattuk, hogy a membránba zárt RNS enzimek fenn tudnak maradni a mutánsaik parazitizmusa mellett is. Nem oldottuk meg az élet keletkezését. De biztosabbak vagyunk benne, hogy megtörténhetett úgy, ahogy gondoljuk. 


A bal oldalon a rendszer működése látható. Először apró cseppeket keletkeznek, bennük nem túl sok RNS-el eleinte. Pár óra alatt felszaporodnak. Egyesekben lesz elég enzim, s így elég fluoroeszcens jel (narancs), a többiben nem. Ez előbbieket kiválasztjuk, s a tartalmukból lesz a következő generáció. A cseppekben (jobbra) az RNS enzim (VS ribozim)-ot másolja a Qbéta replikáz (egy bakteriofágnak az RNS alapú RNS polimeráza). Az enzim reakciók katalizál (ebből lesz a jel).
A tudományos kutatásoknak van története, akkor is, ha ez már a végleges termékben, a cikkben nem is jelenik meg. Ennek a vizsgálatnak a története valamikor a 2000-es évek közepén kezdődik. A kutatás két vezetője, Szathmáry Eörs és Andrew Griffiths egy konferencián találkozott, ahol Andrew jelezte Eörs felé (elnézést, hogy a professzor urakra keresztnevekkel hivatkozok, a biológusok általában tegeződnek), hogy szívesen megvalósítaná kísérletben Eörs egy régi elméletét. A stochasztikus korrektornak nevezett elmélet arról szól, hogy két különböző enzim képes egy protosejtben (egy az élet keletkezésekor létező kialakuló) együtt élni, akkor is, ha valamelyik gyorsabban másolódik, s akkor is, ha vannak paraziták, amelyeket a sejt másol, de amik nem járulnak hozzá a sejt működéséhez.


Már akkor is létezett a mikrofluidikának nevezett technika, amivel nagyon apró (pikoliter méretű, ahol a piko 10-12) vízcseppeket lehet előállítani, kezelni, nyomon követni, stb. Ez így még nem hangzik túl izgalmasnak (kivéve a kolloidikusoknak). Viszont ugye a sejtjeink is lényegében vízcseppek, amiben van mindenféle, amitől működünk. Sejtet nem tudunk előállítani. De egy ilyen vízcseppben enzimreakciók, beleértve az RNS/DNS szállak másolását is, lejátszódhat.


A kísérletekhez pénz is kell. 2009-ben nyertünk először egy pályázatot, amiben az akkor még Strasbourgban dolgozó Andrew és a mi kutatócsoportunk is benne volt. Ekkor kezdődtek el a kísérletek. Vagy inkább az előkészület a kísérletre. Ami így leírva olyan egyszerűnek tűnik, azt bizony évek munkája volt megvalósítani. Ki kellett választani a megfelelő RNS enzimet (RNS enzimet, mert RNS világról van szó), meg kellett oldani a másolását, az érzékelését, az általa végrehajtott reakció érzékelését, stb. Megoldották. A világ egyik legjobb laborjáról van szó ezen a területen.


Megmutattuk, hogy a kompartmentalizáció és a szelekció szükséges a paraziták kivédésére. Ehhez előbb a kompartmentalizáció nélküli rendszert vizsgáltuk. Egy nagyobb kémcsőben (OK, manapság a nagyobb az 50 µL-t jelent) összeraktuk az RNS enzimet, a másolásához kellő molekulákat és azt, amin az enzim valamilyen változást tud eszközölni. Ez amúgy egy másik RNS szál, amit az enzim hasít. Hasítás következtében megváltozik a fluoreszkálása a molekulának. Megvilágítjuk és nézzük milyen színű fény bocsát ki. A kibocsátott fény intenzitása arányos a termék koncentrációjával. Szóval hagyjuk ez az elegyet egy ideig, majd egy kis részét egy friss oldatba átrakjuk. Az új oldatban nincs az RSN enzimünkből az az előző „generációból” kerül ide. Így a reakció folyamatosan mehet, különben elfogyna a szaporodáshoz szükséges forrás. Az enzimünk nagyon gyorsan eltűnik a populációból. Ez azért van, mert a másoláskor mutánsok keletkeznek. Ezek általában rövidebbek, s így gyorsabban másolódnak. Mivel a következő generációba való bekerülést csak a mennyiség határozza meg, a leggyorsabban másolódó RNS gyakorisága nő. Ez az RNS szál viszont nem enzim, semmi hasznosat nem végez: parazita.


Mi történik, ha apró cseppekbe helyezzük az elegyet? Az enzim kiszorítása lassabb lesz. De megtörténik. A paraziták ezt a rendszert is elözönlik. Szelekció híján itt is a leggyorsabban másolódó RNS szál nyer. Viszont, ha csak azokat a cseppeket engedjük a következő generációhoz hozzátenni, amelyekben elég enzim van (reakció végbement), akkor az enzim túlélhet. A nagy kémcsőben nem lehet szelektálni, mert nincs olyan kisebb valami, amit a többitől elkülöníthetünk: te jó vagy, téged megtartunk. Viszont a cseppek esetében az egyes cseppeket kiválaszthatjuk a fluoreszkálásuk alapján. A tanulmány címében szereplő tranziens kifejezés itt jön a képbe. A válogatás után a cseppek tartalmát összeöntjük, s abból veszünk mintát a következő generációhoz. Ez az állandóan sejtes léthez képest egy egyszerűbb rendszer, ami néha szétesik. Egy ilyen megelőzhette a sejtek kialakulását. A hasznos molekulák szelektív fenntartásához ez is elegendő.


Most megkérdezhetitek, hogy akkor én elméleti biológus mit is csináltam ebben a kutatásban? Egy kutatás – ideális esetben – az elmélet és a kísérlet folytonos egymásra épülése. Az elméleti munkák hipotéziseket generálnak, illetve kiterjeszthetik a kísérletes munkákat olyan paraméterekre, amelyekre azokat nem végezték el. A kísérlet meg alátámasztja, hogy az elmélet működik.


Itt az én feladatom volt, hogy a kísérletes rendszer működését minél jobban közelítő elméleti modellt alkossak (ez lényegében egy program, ami követi, hogy melyik molekulából hány darab van). Egyrészről vissza kellett kapni azt az eredményt, amit a kísérlet mutatott. Ez mutatja, hogy a modell jó (vagy legalábbis nem tartalmaz túlságosan fontos elhanyagolásokat). Ezt követően tudtuk „faggatni” a modellt, hogy akkor miért is az történik, amit látunk.


A nagy kémcső eredménye triviálisnak tűnt, s az is. Modellezésben az eredmény régóta ismert. Mégis alig tudtuk reprodukálni. A kulcs felfedezés az, hogy nem mindegy mikor keletkezik az első mutáns. A mutáció ritka. A mutánsok szaporodása gyors. Ha később keletkezik az első mutáns, akkor kisebb lesz az aránya és lassabban tűnik el az enzim. Fordított esetben pedig gyorsabban. A kezdeti lépések stochaszticitása fontos.


Elsőre nem értettük, hogy miért nem találunk sok gyorsan szaporodó mutánst a kompartmentalizált rendszerben. Ott a cseppekben az enzim mellett lassan másolódó paraziták voltak. Elneveztük őket puha parazitának. A szimulációnkkal rájöttünk, hogy a gyors – kemény – paraziták olyannyira elözönlik a cseppeket, hogy azok nem választódnak be a következő generációba, olyan kevés enzim van bennük. A lassabban másolódó paraziták viszont nem rontják el túlságosan a cseppet, s így túlélnek. Ez amúgy hasonlít arra, hogy a fertőző betegségeknek sem érdemes túl fertőzőnek lenni, csak annyira, továbbadódjanak.


Mindez amúgy ökológiai modellezés. És molekulákról szól. Ékes példája, hogy nincs olyan, hogy infraindividuális biológia és szupraindividuális ökológia. Ezek címkék, amivel egymást bosszantjuk. Biológia van, ami az élőlények minden szerveződési szintjét vizsgálja. Gyakran ugyan azokkal az eszközökkel távolinak tűnő rendszereket, mint egy molekulákkal teli vízcsepp vagy egy gazda-parazita rendszer.


Hivatkozott irodalom

Matsumura, S., Kun, Á., Ryckelynck, M., Coldren, F., Szilágyi, A., Jossinet, F., Rick, C., Nghe, P., Szathmáry, E. és Griffiths, A. D. 2016. Transient compartmentalization of RNA replicators prevents extinction due to parasites. Science 354(6317): 1293-1296

 



2016. november 19., szombat

A baktériumok mutációs rátája alacsonyabb, mint az eukariótáké

Ezzel a kijelentéssel tartoztam az igazságnak. Túl régóta tanítom, hogy a baktériumok kevéssé pontosan másolják genetikai állományukat (nagyobb a mutációs rátájuk), mint az eukarióták (pláne az ember). Az ember fia olvas és hitetlenkedik, de ha egyszer a tények makacsul ellentmondanak a prekoncepciómnak, akkor bizony a tényeken hiedelmemen kell változtatni.

Szóval most hamut szórok a fejemre és elnézést kérek hallgatóimtól, hogy rossz információval traktáltalak titeket!

 A mutációs ráta egyrészt függ a DNS-t másoló enzim pontosságától, másrészt az ezt követő hibajavítás hatékonyságától. A DNS alapú DNS polimerázok pontossága nagyjából 10-5 – 10-6 hiba / bázis / replikáció. Ez azt jelenti, hogy minden 10.000 vagy 100.000 bázis másolásakor vétenek egy hibát.

1. táblázat. A DNS alapú DNS polimerázok hibarátája.


DNS alapú DNS polimeráz
Élőlénycsoport Hibaráta (mutáció/bázis/másolás) Referencia
Taq baktérium 3x10-5

5,6x10-5
(McInerney et al. 2014)
AccuPrime-Taq baktérium 1x10-5 (McInerney et al. 2014)
KOD baktérium 7,6x10-6 (McInerney et al. 2014)
Pfu archaea 2,8x10-6 (McInerney et al. 2014)
Phusion archaea 2,6x10-6 (McInerney et al. 2014)
Pwo archaea 2,4x10-6 (McInerney et al. 2014)
T7 (módosított) bakteriofág 3,4x10-5 (Keohavong és Thilly 1989)
T4 bakteriofág 3x10-6 (Keohavong és Thilly 1989)
pol α eukarióta 9,6x10-5 (McCulloch és Kunkel 2008)
pol δ eukarióta 1,3x10-5 (McCulloch és Kunkel 2008)
pol ε eukarióta 2,4x10-4 (McCulloch és Kunkel 2008)
pol γ mitokondrium 4,5x10-5 (McCulloch és Kunkel 2008)

Ez azért már gyártásban is elég jó pontosság lenne, de ez tovább javítják a hibajavító mechanizmusok. A végső mutációs ráta így 4-5 nagyságrenddel kisebb, azaz körülbelül 10-9 - 10-10 mutáció / bázis / másolás. Tehát 1 hiba jut 1 milliárd vagy 10 milliárd bázisra. Szóval elég pontos ez a DNS másolás.
Többsejtűekben - mint mi - viszont nem egy másolás választja el a generációkat, hanem lényegesen több. A zigóta és a belőle kifejlődő élőlény elég sok sejtosztódás után képes csak ivarsejteket létrehozni (akkor is, ha lényegesen kevesebb sejtosztódás kell hozzá, mint sok más szervünk kialakításához). Ez bizony növeli a mutációs rátát.

2. táblázat. Különböző szervezetek mutációs rátája.


Faj
Mutációs ráta (mutáció / bázis / generáció) Mutációs ráta (mutáció / genom / generáció) Élőlénycsoport Hivatkozás
Escherichia coli B REL606 8,9 × 10-11 0,00041 Baktérium (Wielgoss et al. 2011)
Escherichia coli K-12 MG1665 5 × 10-10 (Conrad et al. 2009, Lee és Palsson 2010)
Escherichia coli W3110 1,5×10-10 (Kishimoto et al. 2010)
Salmonella typhimurium LT2 7 × 10-10 0,0034 (Lind és Andersson 2008)
Myxococcus xanthus DK1622 3,3 – 4,5 ×10-10 (Velicer et al. 2006)
Saccharomyces cerevisiae 3,3 × 10-8 4,01 Egysejtű eukarióta (Lynch et al. 2008, Kondrashov és Kondrashov 2010)
S. cerevisiae mitokondrium 1,2 × 10-8 (Kondrashov és Kondrashov 2010)
Chlamydomonas reinhardtii 3,23 × 10-10 0,389 (Ness et al. 2012)
Neurospora crassa 7,2 ×10-11 Gomba (Drake et al. 1998)
Arabidopsis thaliana 7 × 10-9 Növény (Ossowski et al. 2010)
Drosophila melanogaster 8,4 × 10-9 1,99 Állat (Haag-Liautard et al. 2007)
Drosophila melanogaster mitokondrium 7,2 × 10-8 (Kondrashov és Kondrashov 2010)
Caenorhabditis elegans 2,1 × 10-8 2,1 (Denver et al. 2004)
Caenorhabditis elegans mitokondrium 1,6 × 10-7 (Kondrashov és Kondrashov 2010)
Egér 1,8 ×10-10 (Drake et al. 1998)
Csimpánz 1,2 × 10-8 35 (Venn et al. 2014)
Ember 1,2 × 10-8 74,4 (Kong et al. 2012)
Az adatok magukért beszélnek. A bakteriumok generációnkénti mutációs rátája 1-2 nagyságrenddel (!) kisebb, mint az eukariótáké. Ehhez hozzájön, hogy apróbb a genetikai állományuk, így azt akár generációk ezrein keresztül is képesek hiba nélkül átadni. Nálunk meg a lényegesen nagyobb génállományt (az ember diploid genomja 6 milliárd (109) bázisból áll) kisebb pontossággal másoljuk így generációnként majdnem 100 bázisnyi változás is lehet.


Miért kevéssé pontos az eukarióta DNS továbbadás, mint a bakteriális? A korábban említett több sejtosztódás egy nagyságrend különbséget megválaszol. A többi még egyenlőre nem ismert. Van olyan elmélet, hogy mivel az összetettebb élőlényekből kevesebb van, így a szelekció sem olyan hatékony. Ez igaz. Talán meg is magyarázza, hogy miért adja át pontosabban a genetikai állományát egy egér az emberhez képest.

Bennem az is felmerült, hogy valamennyi változatra szükség van. Mi átlagosan 25-30 évente adjuk át DNS-ünket, tehát ez a kb. 100 bázisnyi változás ekkora időre esik. Ez alatt baktériumok több tízezer generációja váltja egymást. Ennyi idő alatt a pontos továbbadással is jócskán generálnak változatokat (pláne, hogy nagyon nagy populációméretük lehet).


És, ha ez ennyire ismert, akkor miért tanítottam/tudtam rosszul eddig? Vegyünk egy újabb pillantást a 1. táblázatra. Azok az enzimek nem csak élőlényekben működnek, de van olyan, amit biotechnológiai/biokémiai módszerekben alkalmaznak. Ezen polimerázok és a rájuk épülő módszerek pontossága ismert. Minden bizonnyal mindenkinek a fejében ezek a számok keringenek (mert eddig senki nem javított ki), míg emberről a tényleges generációnkénti mutációs ráta.


Itt az idő, hogy a jobb számokat jegyezzük meg. Azért nem írom, hogy a jókat, mert ezek becslések, s minél nagyobb genomú és hosszabb életű élőlényről van szó, annál nehézkesebb a ritka mutációkat megtalálni, s ez alapján mutációs rátát becsülni.


Hivatkozott irodalom

  • McInerney, P., Adams, P. és Hadi, M. Z. 2014. Error rate comparison during polymerase chain reaction by DNA polymerase. Molecular Biology International 2014: 8
  • Keohavong, P. és Thilly, W. G. 1989. Fidelity of DNA polymerases in DNA amplification. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 86(23): 9253–9257
  • McCulloch, S. D. és Kunkel, T. A. 2008. The fidelity of DNA synthesis by eukaryotic replicative and translesion synthesis polymerases. Cell Research 18(1): 148–161
  • Wielgoss, S., Barrick, J. E., Tenaillon, O., Cruveiller, S., Chane-Woon-Ming, B., Médigue, C., Lenski, R. E. és Schneider, D. 2011. Mutation rate inferred from synonymous substitutions in a long-term evolution experiment with Escherichia coli. G3: Genes|Genomes|Genetics 1(3): 183–186
  • Conrad, T. M., Joyce, A. R., Applebee, M. K., Barrett, C. L., Xie, B., Gao, Y. és Palsson, B. Ø. 2009. Whole-genome resequencing of Escherichia coli K-12 MG1655 undergoing short-term laboratory evolution in lactate minimal media reveals flexible selection of adaptive mutations. Genome Biology 10(10): R118–R118
  • Lee, D.-H. és Palsson, B. Ø. 2010. Adaptive evolution of Escherichia coli K-12 MG1655 during growth on a nonnative carbon source, l-1,2-propanediol. Applied and Environmental Microbiology 76(13): 4158–4168
  • Kishimoto, T., Iijima, L., Tatsumi, M., Ono, N., Oyake, A., Hashimoto, T., Matsuo, M., Okubo, M., Suzuki, S., Mori, K., Kashiwagi, A., Furusawa, C., Ying, B.-W. és Yomo, T. 2010. Transition from positive to neutral in mutation fixation along with continuing rising fitness in thermal adaptive evolution. PLoS Genetics 6(10): e1001164
  • Lind, P. A. és Andersson, D. I. 2008. Whole-genome mutational biases in bacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 105(46): 17878–17883
  • Lynch, M., Sung, W., Morris, K., Coffey, N., Landry, C. R., Dopman, E. B., Dickinson, W. J., Okamoto, K., Kulkarni, S., Hartl, D. L. és Thomas, W. K. 2008. A genome-wide view of the spectrum of spontaneous mutations in yeast. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 105(27): 9272–9277
  • Kondrashov, F. A. és Kondrashov, A. S. 2010. Measurements of spontaneous rates of mutations in the recent past and the near future. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 365(1544): 1169–1176
  • Zhu, Y. O., Siegal, M. L., Hall, D. W. és Petrov, D. A. 2014a. Precise estimates of mutation rate and spectrum in yeast. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 111(22): E2310–E2318
  • Drake, J. W., Charlesworth, B., Charlesworth, D. és Crow, J. F. 1998. Rates of spontaneous mutation. Genetics 148(4): 1667–1686
  • Ness, R. W., Morgan, A. D., Colegrave, N. és Keightley, P. D. 2012. Estimate of the spontaneous mutation rate in Chlamydomonas reinhardtii. Genetics 192(4): 1447–1454
  • Ossowski, S., Schneeberger, K., Lucas-Lledó, J. I., Warthmann, N., Clark, R. M., Shaw, R. G., Weigel, D. és Lynch, M. 2010. The rate and molecular spectrum of spontaneous mutations in Arabidopsis thaliana. Science 327(5961): 92–94
  • Haag-Liautard, C., Dorris, M., Maside, X., Macaskill, S., Halligan, D. L., Charlesworth, B. és Keightley, P. D. 2007. Direct estimation of per nucleotide and genomic deleterious mutation rates in Drosophila. Nature 445(7123): 82–85
  • Keightley, P. D., Trivedi, U., Thomson, M., Oliver, F., Kumar, S. és Blaxter, M. L. 2009. Analysis of the genome sequences of three Drosophila melanogaster spontaneous mutation accumulation lines. Genome Research 19(7): 1195–1201
  • Denver, D. R., Morris, K., Lynch, M. és Thomas, W. K. 2004. High mutation rate and predominance of insertions in the Caenorhabditis elegans nuclear genome. Nature 430(7000): 679–682
  • Venn, O., Turner, I., Mathieson, I., de Groot, N., Bontrop, R. és McVean, G. 2014. Strong male bias drives germline mutation in chimpanzees. Science 344(6189): 1272–1275
  • Kong, A., Frigge, M. L., Masson, G., Besenbacher, S., Sulem, P., Magnusson, G., Gudjonsson, S. A., Sigurdsson, A., Jonasdottir, A., Jonasdottir, A., Wong, W. S. W., Sigurdsson, G., Walters, G. B., Steinberg, S., Helgason, H., Thorleifsson, G., Gudbjartsson, D. F., Helgason, A., Magnusson, O. T., Thorsteinsdottir, U. és Stefansson, K. 2012. Rate of de novo mutations and the importance of father's age to disease risk. Nature 488(7412): 471–475

2016. október 25., kedd

Tudom, hogy te rosszul tudod

A tudatelmélet (Theory of Mind) valami olyasmi, hogy tudjuk, hogy a másik mire gondolhat, mit érzékel és ez különbözhet attól, amire mi gondolunk vagy mi érzékelünk. Ez nem gondolatolvasás, hanem a másik fejével való gondolkodás. Mi emberek képesek vagyunk rá, és sokáig úgy gondoltuk ezzel egyedül vagyunk. Nem.


Egy ideje más ismert, hogy az emberszabásúak elég jól boldogulnak az ilyen feladatokkal. Például tudják, hogy a velük szemben levő ember mit láthat és mit nem (átlátszó és át nem látszó akadályok vannak köztük). Vagy rájönnek, hogy mit akarhatott valaki, akkor is, ha az neki nem sikerült (mondjuk nem ért el valamit). Különösen érdekesnek tartom az a kísérletet, amikor utánozniuk kellett egy kapcsoló felkapcsolását. Van, akinek úgy mutatták meg, hogy az ember bejön és a lábával felkapcsolja a kapcsolót (ami azért fura, legyünk őszinték). Másik esetben az ember bejön, valami nehezet cipel két kezében és lábban felkapcsolja a kapcsolót. Az első esetben lemásolták a lábbal való kapcsolást, de a másikban kezükkel kapcsolták fel a kapcsolót. Tudták, hogy az ember nem tudta használni a kezét, s valószínűleg ezért folyamodott a fura cselekedethez. A másik esetben viszont használhatta volna a kezét, mégsem tette. Akkor annak biztos oka volt, s a csimpánzok is ennek megfelelően viselkedtek.


Van viszont egy feladat, amiről eddig azt hittük rokonaink nem képesek véghezvinni. Ez annak a tudása, hogy a másiknak rossz információi vannak valamiről. Nem nincs információja valamiről, hanem amit tud az nem igaz. Legyen A és B jelen, amikor elrejtünk egy tárgyat. B ezt követően elmegy. A tárgyat áthelyezzük valahova. B visszajön és megkérdezzük A-t szerinte B hol fogja keresni a tárgyat. A tudja, hogy hol a tárgy, de a kérdés nem erről szól, hanem arról, hogy tudnia kell, hogy B szerint az még az eredeti helyén van. Egészen apró gyerekek (csecsemők) már szemükkel arra a helyre néznek, ahova B-nek mennie kéne, mert azt várják, hogy B így cselekedjen. Egy nemrég közölt tanulmányban pontosan a tekintet mozgását használták ki, hogy emberszabásúakkal teszteljék a fenti problémát. Azt korábban is tudtuk, hogy ha valakiről az várják, hogy ide vagy oda megy, akkor a célra fognak tekinteni az emberszabásúak (ahogy mi is).


Az emberszabásúaknak (csimpánz, bonobó és orángután) filmeket mutattak. Az "ember" kivesz a ketrecből egy követ. Mielőtt sikerülne neki egy majomnak (King Kong) öltözött személy az ellopja, majd az egyik doboz alá rejti. Az ember mindig sikeresen kiveszi a megfelelő doboz alól a követ. Mi van akkor, ha a "tolvaj" eldugja az egyik doboz alá. Az ember kimegy. A majom berakja a másik doboz alá. Majd kiveszi onnan is és elviszi a követ. Az ember visszajön. Itt nagyjából vége a filmnek. Azt vizsgálták, hogy hova néznek a tesztalanyok. Arra a dobozra ahol utoljára volt a kő, vagy oda ahol utoljára látta az "ember"?


A másik kísérlet még viccesebb. Egy "majom" megtámadja az "embert" (na ilyet még nem látott egyetlen emberszabású sem a vizsgáltak közül). Az ember kimegy egy nagy botért. A majom bemenekül egy szénakazalba. Az ember jól megpaskolja a majmot rejtő szénakazalt. Az éles helyzetben az ember kimegy a botért, s ez alatt a majom előbb átmegy a másik szénakazalba, majd kimegy a képből. Az ember besétál.


 Az emberszabásúak inkább néztek oda ahova várták az ember mozdulatát (dobozért nyúlás vagy ütlegelés a bottal), mint a másik irányba. Mindhárom faj azonosan jól viselkedett. Ebből arra következtetnek, hogy az emberszabásúaknak képesek a másik helyébe képzelni magukat, s tudni, hogy a másik mit tud és mit nem tud (miről van hamis elképzelése).


Ezek a kísérletek nehezek. Nem annyira a kivitelezésük, mint a megtervezésük. Az emberszabásúakat nem tudjuk egyszerűen megkérdezni, hogy mit gondolnak. Csecsemőket se, ezért náluk is ilyen tekintetkövetést vizsgálunk. Az embergyereknél viszont legalább sejtjük, hogy mi fontos neki, mire fog reagálni. Például játékokra vagy hozzá közel álló emberekre. A majmoknál (más állatnál) ez problémás. Nemcsak meg kell értetni velük a kísérletet érdekelnie is kell őket a kísérlet. Ebben is volt emberszabású, aki lényegében egyenesen bámult maga elé. Értékelhetetlen volt a "teljesítménye". Ezért szórakoztak a beöltözött majomemberrel, hogy hátha így jobban érdekli a történet a kísérlet alanyait. Azért bejött a dolog, mert volt elég értékelhető eredmény.


Szóval az emberszabásúak jók az "elmeolvasásban". S magunknak is gratulálhatunk! Lehet, hogy újabb dologról derült, ki, hogy nem csak mi vagyunk rá képesek (s így a lista vészesen csökken), de egyben bizonyítottuk, hogy egyre jobban vagyunk más élőlény elméjének olvasásában. Ezek a kísérletek ugyanis minket is tesztelnek. Képesek vagyunk-e felülemelkedni az embercentrikus világképünkön, s valahogy megérteni más élőlényeg gondolkodását. Az elmúlt évtizedekben egyre többet tudunk erről is. A tudásunk gyarapszik, s ez fontosabb, mint a csak ránk jellemző tulajdonságok fogyatkozása.

 

Hivatkozott irodalom

Call, J. és Tomasello, M. 2008. Does the chimpanzee have a theory of mind? 30 years later. Trends in Cognitive Sciences 12(5): 187-192
Krupenye, C., Kano, F., Hirata, S., Call, J. és Tomasello, M. 2016. Great apes anticipate that other individuals will act according to false beliefs. Science 354(6308): 110-114










2016. október 14., péntek

Milyen migránst szeretnénk?

A migráció kérdése nem csak országunkat érdekli. Sőt, egyértelmű, hogy a közeljövő fontos kérdéséről van szó. Ezért is fontos, hogy pontosan értsük saját hozzáállásunkat a kérdéshez. A válasz pedig rémségesen egyszerű: nem szeretjük az idegeneket!
Veszélyesek, az életünkre törnek, elveszik a virágzó bányakolóniákat, s ezek válogatás nélkül megerőszakolnak mindenkit, aki az utukba kerül.
Mondtam, ugye?
Az idegengyűlölet univerzális emberi tulajdonság. Pontosan ezért volt értelmetlen a népszavazásban feltett kérdés. A népvándorlások és beolvasztások kérdése mindig történelmi távlatból értékelhetőek. Mielőtt elkezdjük félteni a magyarságot egy kicsit emlékezzünk már mit tanultunk (tanítottak) magyar történelemből! Túléltük a tatárt, túléltük a törököt, túléltük a Habsburgokat, túléltük a szovjet megszállást. A XXI. századot is túl fogjuk élni. Pláne, hogy kisebb eltévelyedéseket leszámítva egy nagyon befogadó nép vagyunk. Számomra mindig is ezt jelentette magyarnak lenni. Az a nép, aki képes más népeket befogadni. Számomra a történelmünk is mindig ezt jelentette: az etnikailag és vallásilag diverz (az ősi magyar vallás mellett zsidók, muzulmánok és keresztények is biztosan voltak közöttük) honfoglalástól kezdve, a vallási tolerancia bástyáján át (mi nem háborúztunk azon, hogy az ország egyik fele református a másik katolikus, sőt nagyon sok kis keresztény egyház itt húzta meg magát, mint az unitárius) a viharos XX. század menekültjeiig (lengyelek, görögök, bolgárok, hogy csak párat említsek).


Most dolgoznak az agyunkon, hogy ezt felejtsük el. Elfelejtettük István királyunk intelmét az egynyelvű és nemzetiségű országok gyengeségéről. Elfelejtettük, hogy amikor emberként bántunk nemzetiségeinkkel, az fellendülést hozott az országnak (Európa legliberálisabb zsidótörvényei - értsd: ugyan azok a jogok illették meg őket, mint mindenki mást - a mienk a XIX. századba, amit el szoktunk felejteni, mert a XX. század első felében a legelső diszkrimináló zsidótörvény is a mienk volt :( ). Elfelejtettük, hogy a II. Világháború elején volt még gerinc a magyar vezetésben, s nemet mondtuk az országunk területéről indítandó, Lengyelország ellenes offenzívára, sőt a menekülőket átengedtük. A görög polgárháború elől menekülőket is befogadtuk. Egy szétbombázott és kirabolt Magyarország tisztességesebben helyt tudott állni, mint a jobban teljesítés Magyarországa.


Mindig féltünk az idegenektől. Emlékszem, hogy gyerek voltam, amikor a Balaton közepére építendő szigetről szóltak a hírek, ahova milliószám telepítenének kínaiakat. A sziget nem épült meg. A kínaiak bejöttek. A magyar nemzet nem omlott össze. A térség legnagyobb kínai kolóniája él nálunk. Kb. 20 ezer fő, pontos számot senki nem tud. Rettegünk az "araboktól", de 70-es 80-as években a baráti baloldali arab és közel-keleti államokból sokan tanultak Magyarországon egy részük itt is maradt. Egyetemi oktatóként szinte minden évben találkozok valakivel, akinek a családneve vagy a kinézete alapján egyértelmű, hogy egyik szülője (vagy nagyszülője) nem magyar. Ők magyarok. Magyar az anyanyelvük. Él itt pár ezer "muszlim" is, közösségeiknek még egyházi státusza is van (vagy volt).


15 európai ország 18.000 szavazókorú lakosát kérdezték meg, hogy bizonyos tulajdonságokkal rendelkező migránsot befogadna-e vagy sem. Ezzel próbálták kiszűrni, hogy milyen jellemzőket tartunk elfogadhatónak, s milyeneket nem. Amikor először halottam a tanulmányról lényegében olvasatlanul tudtam a választ: fiatal, magasan képzett, keresztény nő. Így lehet jellemezni az ideális migránst. Az eredmény minden országban, minden társadalmi rétegben, minden iskolázottság és minden politikai beállítottság mellett ugyan az volt. Még egyszer, mert ez fontos: nincs különbség a preferenciák terén Európa (vizsgált) országai között, pedig amúgy elég sok különbség van ezen országok között. A balos és a jobbos szavazók is ugyan úgy gondolkodnak. A szegények és a gazdagok is ugyan úgy gondolkodnak.
Mégis lehetett egy sorrendet alkotni, hogy mely országok mennyire elutasítóak. Az előkelő 3. helyet érdemeltük ki (hátulról).
Az angolok elutasítása így a Brexit után nem meglepő. A franciáké sem. A cseheké azért meglepett.

Az ország lakosságához képest hány menedékkérelmi kérést adtak be. Nagyjából látszik is a migrációs útvonal Magyarországon át, Ausztria és Németország vagy Skandinávia céllal.
Azért lepett meg, mert a csehek nem is nagyon láthattak migránst. Elkerülte őket. A spanyolok viszont befogadóbbnak tűnnek, bár ők sem találkoztak a migrációval most élesben. Viszont a nagyon is érintett Olaszország, Görögország és Németország lakossága befogadóbb.

Minden migráns profil az ábrán látható elemekből építkezett, s kérdezték, hogy elfogadna-e egy ilyen migránst vagy sem. Az ábrán az látható, hogy egy adott tulajdonság csökkenti vagy növeli az elfogadás valószínűségét. Nem meglepő módon azt szeretnénk, ha őszintén bevallanák, hogy miért kérnek menedéket (asylum testimony no inconsistencies). Nem szeretjük, ha valaki hazudik. Menedéket akkor kérjen ha üldözik politikai nézetei, vallása vagy nemzetisége okán (Reason for migration: political persecution, religous persecution, ethnic persecution). S ezeken kívül, amit jósoltam: legyen nő (Gender: female), magasan képzett (previous occupation: doctor, teacher), keresztény (religion: Christian), fiatal (age: 21 year) és beszéljen valamilyen európai nyelvet (language skill: fluent).


Nem szeretjük az idegeneket. Ha már idegen, akkor legyen olyan, mint mi (vallásában, nyelvében, kinézetében). Ha valami hiányszakmát művel, akkor megbocsátunk neki ezt-azt, orvosból rosszul állunk (vitatkozhatunk, hogy igen vagy sem, de ezt érzi mindenki). És persze legyen nő. A nők az élet alapjai és nem akarnak háborúskodni, pláne elfoglalni egy országot. Mert hát a férfi hordáktól félünk, s nem a nőktől. Most persze mondhatnátok, hogy nők nem jönnek. Tényleg kevesen jönnek, de ugye a városnyi (1000) migráncsunkat azzal tölthetnénk fel, akivel akarjuk. A másik, hogy nem igaz, hogy a nők otthon ülnek és nem járnak a világban. Azt hiszem sokan nagyon elmaradott nézeteket vallunk és várunk el más országoktól is. Bevallom én sem gondoltam, hogy a Tempus közalapítvány Stipendium Hungaricum ösztöndíjával mesterképzésre az ELTE-re jövő biológus hallgatók mindegyike hölgy. Igen, van közöttük muszlim országból érkezett is.


Elnézést, hogy ebben a bejegyzésben több személyes vélemény is volt (s kevesebb száraz tudomány). Az adatgyűjtés rávilágít arra, hogy hogyan látjuk a világot (s arra, hogy mennyire hasonlóan). De az idegenek (a savat nyáladzó, belénkpetéző részét nem számítva) esetleg nagyon mást jelentenek annak, aki sohasem látott idegent, s annak, akinek napi élménye, hogy nem-magyarokkal kommunikál. Nagyon mást jelent maga az Európai Unió és a globalizáció annak, aki reggel beköszön Skype-on a világ minden tájáról verbuválódott baráti társaságának (egy projekt miatt kerültünk egybe, közös érdeklődés és hobbi), délután angolul ad elő 4-5 országból jött diákoknak, s közben tervezi a következő konferenciára az előadását. Ami valahol Európában lesz. Ahol - az őrület előtt - csak átgurultam autóval az egyik országból a másikba, ahol a normálisabb országokban ugyan azzal a pénzzel lehet fizetni, s nem húznak sápot a bankok az állandó váltogatásból. Ahol a norvég professzor lehet, hogy Algériából származik, az angol egyetemen dolgozó kollégával németül lehet társalogni (no nem mert egy brit megtanult az angolon kívül más nyelvet), s a holland prof panaszkodik, hogy a laborjában évek óta ő az egyedüli holland (magyar posztdoktora és doktorandusza van/volt).


Egy sokszínű világban élünk. A pizza, a gyros, a szushi és az édes-savanyú mártás idegen kultúrák betüremkedései hagymából, szalonnából és paprikából álló univerzumunkba. És szeretjük őket! A paprika is magyar lett, pedig Amerikában őshonos. Az idegeneket nem szeretjük. Az a kérdés, hogy egymást itt Európában, ami nem egy túl nagy kontinens, nem túl sok emberrel, idegennek látjuk vagy sem. Mert a migráncsozás nem a szír polgárháborúról, nem Afrika elsivatagosodásáról és nem Dél-Ázsia túlnépesedéséről szól (ezek mind okok a migrációra). Brexitben sem a pakikat akarták elküldeni, hanem a Kelet-Európaiakat (minket magyarokat is). Európát nem külső hatalmak veszélyeztetik, hanem a belső métely, amely újból a széthúzás felé viszi a kontinens. A mostani világban Európa apró kis államai egymagukban senkik. Együtt lehet esélyünk.

Hivatkozott irodalom

Bansak, K., Hainmueller, J. és Hangartner, D. 2016. How economic, humanitarian, and religious concerns shape European attitudes toward asylum seekers. Science 354(6309): 217-222

2016. október 7., péntek

Meddig élhetünk?

Régóta foglalkoztat minket, hogy meddig tolhatjuk ki az emberi életkort. Az elmúlt évtizedekben a várható élettartam jelentősen megnövekedett. Mégis úgy tűnik, hogy 115 évnél többet nem nagyon élhetünk.


Egyre tovább élünk. Ez jó. Sőt egyre tovább élünk egyre egészségesebben. A XX. század vívmánya volt, hogy a gyermekhalandóság jelentősen lecsökkent. A XIX. században Semmelweis Ignác a bécsi kórházakban még 5-30%-os anyahalandóságot mért, s az első 5 évben 40-60% is lehetett a halandóság a gyermekek körében. A nagyszüleink - dédszüleink generációjában még igen jellemző volt, hogy nem minden gyermek élte meg a felnőttkort. Az átlagos életkor növekedésének legnagyobb komponense ez. A kérdés, hogy hogyan tovább? Hogyan éljünk egyre tovább és természetesen egyre jobb minőségben? Mindenki az orvostudományban bízik, bár egyre többen arra is rájönnek, hogy bizony nekünk is tenni kell érte (aktívabb életmód, sport, odafigyelés a táplálkozásra, szűrések).

Ez az ábra foglalja össze, hogy hogyan is nőt az életkor és a túlélés az elmúlt évszázadban. Az (a) paenelen a várható életkor változását látjuk 1900 és 2000 között. 45-50 körülről kúszik fel 75-80 környékére. A két világháború is jól látszik, s a hatása a férfiak várható élettartamára (kék vonal). Ez amit eddig is tudtunk.
A (b) panel azt mutatja, hogy 100.000 ezer emberből hány éli meg a 70-110 éves kort. Míg 1900-ban szinte senki nem élte meg a 110 éves kort, addig mára 4-5 ember várhatóan megéli (az Y tengely logaritmikus, s amúgy be kellett volna rakni a kis vonalkákat is a jobb olvashatóságért). A 70 éves kort régen is megélte az emberek 10-20%-a (100 ezerből 10-20 ezer), most több, 30% körüli. Itt nincs meredek javulás. Ellenben 105-100 éves kor megélésének valószínűsége meredeken emelkedett az elmúlt 100 évben. A 115 éves kor megélésének valószínűsége viszont nem. A (c) és (d) panel ugyan ezt mutatja csak kicsit máshogy. Mennyivel nőtt a megélés valószínűsége (fura mértékegységben) 1900 óta. S egy meredek csúcs van 100 éves kor körül. Hírtelen sok nagyon öreg ember lett, Japánban kimondottan. De mégsem lett sokan 115 vagy még öregebb. A (d) ábra tanulsága is ez: melyik korosztály túlélése nőtt meg. Az elmúlt évtizedekben ez nem növekedett tovább. Még mindig a 90-100 évesekből lesz egyre több, de az ennél öregebbekből nem.


A leghosszabb ideig élt ember Jeanne Clement (1875-1997) volt, aki 122 éves korában hunyt el. Tehát elvileg akár 122 éves korunkig is élhetünk. A fenti statisztikák azonban inkább arra engednek következtetni, hogy a 115. életévünk környékén valahogy minden összeomlik, s hiába minden tovább nem tudjuk kitolni az emberi életet. Az öregedésről szóló evolúciós elméletek is azt jósolják előre, hogy van egy ilyen korlát, amikorra lényegében minden szervünk felmondja a szolgálatot.


Ez a cikk most szerintem be fogja járni a médiát, s elcsámcsoghatunk rajta, hogy, akkor most kevés vagy sem az a 115 év. Persze látszik, hogy 100,000 emberből ma is alig 1-2 remélheti, hogy ilyen szép kort megél. Szerintem sokkal fontosabb a 70-80-90-es korosztály egyre jobb túlélése. Ez vetíti előre, hogy bár öregedik a társadalmunk az évek számát tekintve, de nem szükségszerűen válik inaktívvá azonnal. Az orvostudomány közeljövőbeli feladata sem az, hogy mi van a 115 évesekkel, hanem, hogy azt a 60-70-et stabilan megéljük, s ne vigyen el valami megelőzhető nyavalya korábban.


Hivatkozott irodalom

Dong, X., Milholland, B. és Vijg, J. 2016. Evidence for a limit to human lifespan. Nature doi:10.1038/nature19793

2016. október 1., szombat

A neandervölgyiek és a kultúra

A neandervölgyieket csapott homlokú, nagydarab és buta ősembereknek tartjuk. Tökéletes példái az erős, de buta embernek. Alakjuk tényleg zömökebb volt a filigrán modern emberhez képest, magasabbak is voltak, s minden bizonnyal erősebbek is. S tényleg csapottabb volt a homlokuk. A kisebb homlok - legalábbis modern emberben - kisebb agykoponyát, azaz kisebb agyat jelent. A szemünk feletti nagy csupasz felület az okosság és a bölcsesség jele a mai napig is. A kisebb agy szerényebb mentális képességekre utal. S itt jön a probléma. A neandervölgyinek általában nagyobb az agytérfogata, mint az anatómiailag modern embernek (nekünk). Nekik átlagosan 1200-1750 cm3-s az agyuk, nekünk átlagosan 1400 cm3. A neandervölgyiek agya hátrafelé nyúlt meg és nem felfele, mint a mienk.
Neandervölgyi arcrekonstrukció.
A tárgyi kultúra leginkább fennmaradt leletei a kőeszközök. Ezek igen lassan változtak az évszázezrek alatt. Az elmúlt pár tízezer évből már csont eszközök is fennmaradtak. Ezek közül több egyértelműen ékszer. Például az átfúrt karmok és fogak nem nagyon lehetnek mások.
Grotte du Renne-ben (Franciaország) talált 40.000 éves csont leletek. A felsők fúrók, árak és tűk. Az alsó sorban átfúrt fogak vannak, amit ékszerként használhattak. (Higham et al. 2010-ből)
Ezek olyan időszakból (40.000 évvel ezelőttről) kerültek elő, amikor a neandervölgyi és az anatómiailag modern ember is lakta a vidéket. S bár maguk a leletek többször neandervlgyi leletekkel együtt vannak, van egy nehezen változó kép, hogy ilyen fejlett tárgyi kultúrával a neandervölgyiek nem rendelkezhettek.


Ez a nézetet egyre inkább át kell értékelnünk. A barlangban talált csontok egy részét az alakjuk alapján neandervölgyitől eredőként azonosították. Viszont vita tárgya, hogy magukat a tárgyakat a neandervölgyiek készítették és használták. Van, aki szerint a neandervölgyi legfeljebb átvehette a modern embertől a tárgyakat. Van aki szerint a tárgyak egy felsőbb rétegből kerültek oda. A vitához nyújt újabb adalékot egy a PNAS-ban megjelent friss tanulmány, amelyben csontok fehérjetartalma alapján lehet megállapítani, hogy az milyen állathoz (emberhez) tartozik. A fehérjék aminosav-összetétele jellemző az adott élőlényre. Olyannyira, hogy az emberi és a neandervölgyi kollagének (kötőszöveti rostok) különböznek. A mienk aszparaginsavban gazdag, míg a neandervölgyieké aszparaginban. Ez alapján a kisebb csontszilánkokról is megállapítható, hogy milyen embertől származtak. S bizony a tárgyak mellett csak neandervölgyitől származó csontokat lehet találni. A legegyszerűbb magyarázat erre, hogy bizony ők használták ezeket a tárgyakat. Tehát tárgyi kultúrájuk lényegesen fejlettebb volt, mint ahogy hittük.


Az absztrakt gondolkodás egyik jele a művészet megjelenése. Ilyen időtávból leginkább "karcolatok" maradhatnak fent. Egy 2014-ben publikált lelet ebben a tekintetben különösen érdekes. Egy Giblartári barlangban egymást metsző vonalakból álló "ábrát" találtak.
Neandervölgyi "karcrajz". Az egymást metsző vonalakat sok, óvatos mozdulattal lehet csak megalkotni.
Ugyan azon fajta kövön a kutatók megvizsgálták, hogy ugyanilyen mély karcolatokat mivel és hogyan lehet elérni. Egyszeri karcolással, tehát lényegében véletlenszerűen ilyen mély bevésődést nem lehet elérni. Oda-vissza vásve egy kővel annak formája lesz más. Tehát egy irányba kellett többször végighúzni rajta egy másik követ. Az egész műhöz 200-300 mozdulatra volt szükség. A lelet olyan időszakból származik, amikor az Ibériai-félszigeten még nem jelent meg az anatómiailag modern ember, de a neandervölgyi már régóta itt élt. Csak ez utóbbitól származhat, s mutatja, hogy absztrakt gondolkodásra képes emberősről van szó.


Egy szó mint száz a neandervölgyieknek már volt saját tárgyi kultúrájuk és képesek voltak az absztrakt gondolkodásra. Ez sem olyan jellemző, ami csak a mi fajunkra lenne jellemző.

Hivatkozott irodalom


2016. szeptember 23., péntek

Egyszer vagy többször vonultunk ki Afrikából?

Ausztrália őslakossága több tekintetben is különleges. Kinézetre nagyon hasonlítanak az afrikaiakra (négerekre), de mégsem azok: önálló nagyrasszként definiáljuk őket. Ausztráliában - jelenkori távolsága és kései európai kolonizációja ellenére - igen régóta élnek emberek. 45-60 ezer éve lakott a vidék. Ekkor még Ausztrália, Tazmánia és Pápua Új-Guinea összefüggő szárazföld volt. A tengerszint későbbi emelkedésével váltak el egymástól. Ázsiától így is több tengeri út választotta el, igaz az indonéz szigetvilág egy jó része is összefüggő volt Dél-Kelet Ázsiával. Van egy elmélet miszerint olyan 100 ezer éve az Arábiai félsziget déli részén keresztül elhagyta egy embercsoport Afrikát, s az Indiai-óceán partján végigvonulva jutottak el és népesítettek be Ausztráliát. Leszármazottaik a negritók, melanézek, pápuák és az ausztrál őslakosok. Ettől függetlenül egy embercsoport később a Közel-Keleten keresztül (a mai Egyiptom - Sínai-félsziget - Levant útvonalon) jutott el Eruázsiába. S bár Arábia déli részén tényleg éltek anatómiailag modern emberek (mert ős- és előemberek régóta lakják Eurázsiát, így saját fajunk/alfajunk megnevezésére használjuk az anatómiailag modern ember kifejezést), lehet, hogy nem mentek tovább, s minden ma élő nem-Afrika egyetlen kirajzásból származik.

A kétféle terjedés ábrázolása. A bal oldalin az Arábiába átjutó csoport jut tovább és terjed az óceán partján egészen Ausztráliáig. A másik (bal) feltevés alapján ez a kirajzás sikertelen volt és megakadt Arábiában. Minden ma élő nem-Európai ugyan azon kirajzásból származik. Az ábra a készülő evolúcióbiológia tankönyvemből van :)


Az emberek genetikai vizsgálata segíthet a kérdés eldöntésében. Ehhez lehetőleg sok pápua, ausztrál őslakos, és persze mindenféle más Eurázsiai teljes genomjának a szekvenálására szükség van. Több kutatócsoport ezt is tette, s eredményeink összecsengenek.
Az emberek genetikai távolsága alapján rajzolt "törzsfa" és a (c) neandervölgyi valamint (d) gyenyiszoviai gének aránya az emberekben. Az egymáshoz közel élő emberek nemcsak kinézetre hasonlítanak, de nem túl meglepő módon genetikailag is. A távolság ezen kívül Afrikától való távolsággal is jól összefügg. Az Afrikai (narancssárga) népcsoportokhoz legközelebb a Közel-Keleti, Közép-Ázsiai és Európai népek (rózsaszín) állnak. Náluk messzebbre kellett vándorolniuk Dél Ázsiaikanak (indiaiak, zöld) és a Kelet-Ázsiaiaknak (kék). Jól elkülönülnek a Szibériai és az Amerikát meghódító népcsoportoknak (vörös), akiket ma lényegében eszkimóként és indiánokként ismerünk. A pápuák és ausztrál őslakosok a Kelet-Ázsiai csoporton belül egy viszonylag jól elkülönült (sárga) csoportot alkotnak. Ezen csoportok viszont ebben az elemzésben alulreprezentáltak, a direkt őket analizálóban még jobban elkülönülnek.
A genetikai távolság az Afrikai és más népcsoportok között nő Afrikától való távolsággal. Mallick et al. tanulmányban (lásd ábra) így a Kelet-Ázsiaiak kerültek a legmesszebb az Afrikai populációktól. A genetikai távolsághoz hozzájárul az Eurázsiában talált ősibb embercsoportokkal való keveredés. Valamennyi neandervölgyi minden nem-Afrikaiban van. Bennünk Európaiakban ez olyan 1% körüli, de keletibb népekben akár 3%-ot elérhet. Ezt tovább bonyolítja a gyenyiszoviaikkal való keveredés. Ez az embercsoport pár fogból ismert, így nem igazán tudjuk, hogyan nézhetett ki, de genetikailag eltért a neandervölgyiektől és az anatómiailag modern embertől is. Keveredés a modern emberrel csak a Dél-Kelet Ázsiaiakban és a páuákban-ausztrál őslakosokban mutatható ki. Ők akkor vonulhattak át a területen, amikor ez az ősi embercsoport még itt tartózkodott. A később jövő embercsoportok ("sárgák") már nem igazán találkozhattak velük.


A pápuák és ausztrál őslakosok valamikor 70 ezer éve válhattak el a többi Eurázsiát benépesítő embercsoporttól. Nagyon úgy tűnik, hogy ugyan abból a kiáramlásból származnak, amiből a többi nem-Afrikai (Malaspinas et al. 2016). Az eredmények nem teljesen egyértelműek. Külső hasonlóságuk ellenére genetikailag távol állnak az afrikaiaktól ezen népek, s ennek magyarázata nem egyszerű. Ilyen genetikai távolság kialakulásához a 70 ezer éves elválásnál régebben kellett volna elválniuk a populációknak. Azaz talán mégiscsak volt egy embercsoport, ami 100 ezer évvel ezelőtt kijutott Afrikából, elterjedt valamennyire Ázsia déli részén, s genetikájának egy részét most megtaláljuk a pápuákban, melanézekben, ausztrál őslakosokban. Ezt veti fel Pagani et al. s hoz érveket mellette kutatásaikból.


Egy szó mint száz, Ausztrália benépesítése továbbra is egy izgalmas kérdésköre őstörténetünknek. A távoli kontinensre Afrikából nagyon hamar megérkeztek az emberek, akik így vagy-úgy, de elkülönülnek Eurázsiát benépesítő másik két nagyrassztól.

Hivatkozott irodalom

  • Malaspinas, A.-S., Westaway, M. C., Muller, C., Sousa, V. C., Lao, O., Alves, I., Bergström, A., Athanasiadis, G., Cheng, J. Y., Crawford, J. E., Heupink, T. H., Macholdt, E., Peischl, S., Rasmussen, S., Schiffels, S., Subramanian, S., Wright, J. L., Albrechtsen, A., Barbieri, C., Dupanloup, I., Eriksson, A., Margaryan, A., Moltke, I., Pugach, I., Korneliussen, T. S., Levkivskyi, I. P., Moreno-Mayar, J. V., Ni, S., Racimo, F., Sikora, M., Xue, Y., Aghakhanian, F. A., Brucato, N., Brunak, S., Campos, P. F., Clark, W., Ellingvåg, S., Fourmile, G., Gerbault, P., Injie, D., Koki, G., Leavesley, M., Logan, B., Lynch, A., Matisoo-Smith, E. A., McAllister, P. J., Mentzer, A. J., Metspalu, M., Migliano, A. B., Murgha, L., Phipps, M. E., Pomat, W., Reynolds, D., Ricaut, F.-X., Siba, P., Thomas, M. G., Wales, T., Wall, C. M. r., Oppenheimer, S. J., Tyler-Smith, C., Durbin, R., Dortch, J., Manica, A., Schierup, M. H., Foley, R. A., Lahr, M. M., Bowern, C., Wall, J. D., Mailund, T., Stoneking, M., Nielsen, R., Sandhu, M. S., Excoffier, L., Lambert, D. M. és Willerslev, E. 2016. A genomic history of Aboriginal Australia. Nature advance online publication DOI: 10.1038/nature18299
  • Mallick, S., Li, H., Lipson, M., Mathieson, I., Gymrek, M., Racimo, F., Zhao, M., Chennagiri, N., Nordenfelt, S., Tandon, A., Skoglund, P., Lazaridis, I., Sankararaman, S., Fu, Q., Rohland, N., Renaud, G., Erlich, Y., Willems, T., Gallo, C., Spence, J. P., Song, Y. S., Poletti, G., Balloux, F., van Driem, G., de Knijff, P., Romero, I. G., Jha, A. R., Behar, D. M., Bravi, C. M., Capelli, C., Hervig, T., Moreno-Estrada, A., Posukh, O. L., Balanovska, E., Balanovsky, O., Karachanak-Yankova, S., Sahakyan, H., Toncheva, D., Yepiskoposyan, L., Tyler-Smith, C., Xue, Y., Abdullah, M. S., Ruiz-Linares, A., Beall, C. M., Di Rienzo, A., Jeong, C., Starikovskaya, E. B., Metspalu, E., Parik, J., Villems, R., Henn, B. M., Hodoglugil, U., Mahley, R., Sajantila, A., Stamatoyannopoulos, G., Wee, J. T. S., Khusainova, R., Khusnutdinova, E., Litvinov, S., Ayodo, G., Comas, D., Hammer, M. F., Kivisild, T., Klitz, W., Winkler, C. A., Labuda, D., Bamshad, M., Jorde, L. B., Tishkoff, S. A., Watkins, W. S., Metspalu, M., Dryomov, S., Sukernik, R., Singh, L., Thangaraj, K., Pääbo, S., Kelso, J., Patterson, N. és Reich, D. 2016. The Simons Genome Diversity Project: 300 genomes from 142 diverse populations. Nature advance online publication doi: 10.1038/nature18964
  • Pagani, L., Lawson, D. J., Jagoda, E., Mörseburg, A., Eriksson, A., Mitt, M., Clemente, F., Hudjashov, G., DeGiorgio, M., Saag, L., Wall, J. D., Cardona, A., Mägi, R., Sayres, M. A. W., Kaewert, S., Inchley, C., Scheib, C. L., Järve, M., Karmin, M., Jacobs, G. S., Antao, T., Iliescu, F. M., Kushniarevich, A., Ayub, Q., Tyler-Smith, C., Xue, Y., Yunusbayev, B., Tambets, K., Mallick, C. B., Saag, L., Pocheshkhova, E., Andriadze, G., Muller, C., Westaway, M. C., Lambert, D. M., Zoraqi, G., Turdikulova, S., Dalimova, D., Sabitov, Z., Sultana, G. N. N., Lachance, J., Tishkoff, S., Momynaliev, K., Isakova, J., Damba, L. D., Gubina, M., Nymadawa, P., Evseeva, I., Atramentova, L., Utevska, O., Ricaut, F.-X., Brucato, N., Sudoyo, H., Letellier, T., Cox, M. P., Barashkov, N. A., Škaro, V., Mulahasanovic´, L., Primorac, D., Sahakyan, H., Mormina, M., Eichstaedt, C. A., Lichman, D. V., Abdullah, S., Chaubey, G., Wee, J. T. S., Mihailov, E., Karunas, A., Litvinov, S., Khusainova, R., Ekomasova, N., Akhmetova, V., Khidiyatova, I., Marjanović, D., Yepiskoposyan, L., Behar, D. M., Balanovska, E., Metspalu, A., Derenko, M., Malyarchuk, B., Voevoda, M., Fedorova, S. A., Osipova, L. P., Lahr, M. M., Gerbault, P., Leavesley, M., Migliano, A. B., Petraglia, M., Balanovsky, O., Khusnutdinova, E. K., Metspalu, E., Thomas, M. G., Manica, A., Nielsen, R., Villems, R., Willerslev, E., Kivisild, T. és Metspalu, M. 2016. Genomic analyses inform on migration events during the peopling of Eurasia. Nature advance online publication doi: 10.1038/nature19792
     




2016. szeptember 21., szerda

Milyen migránsok leszármazottai vagyunk?

A magyarság eredete egy igen kényes és elég összetett probléma. Hogyan kerül Európa közepére egy finn-ugor nyelvet beszélő nép, amikor minket csak indo-európai nyelvet beszélők vesznek körül? Honnan jöttek honfoglaló eleink, amikor a mai magyarság genetikailag tökéletesen illik környezetébe (olyan mint más közép-európai populáció)? A mai populációk vizsgálata kevés választ tud erre adni. Az ősi populációk genetikai "faggatása" viszont segíthet a probléma bizonyos részeinek feltárásában.


A feltárt avarkori, honfoglaláskori és korai középkori sírokban található csontokból DNS vonható ki. Ebből a DNS-ből minket a mitokondriális DNS érdekel. Minden sejtünkben van mitokondriumnak nevezett sejtszervecske, amely saját DNS-el rendelkezik. Mitokondriumunkat édesanyánktól kapjuk, édesapánktól nem. Ez azért fontos, mert így szép leszármazási vonalak képződnek az emberi populációkban, amelyek nem keresztezik egymást (a sejtmagunk DNS-e, amit mindkét szülőnktől kapunk állandóan keveredik a generációk között). Amikor valami változik a mitokondriális DNS-ben az továbbadódik, s a leszármazottakban megmarad. Bizonyos DNS részek jellegzetes szekvenciája alapján úgynevezett haplotípusokat különítünk el, amelyek egyes nagy tájegységekre jellemzőek (pl. Közép-Ázsia, Közel-Kelet, Észak-Európa, stb.). Ez alapján lehet arra következtetni, hogy mely mai népek őseihez álltak közel az itt élő emberek.


Egy magyar kutatócsoport a régészeti intézetből és két ma Szlovákiához tartozó egyetemről (Nyitra és Komárom) vizsgálta a csontokat és mitokondriális DNS-üket. Külön figyelmet fordítottak arra, hogy az adott sír a koruk és kultúrájuk alapján avar, honfoglaló vagy a kárpát medence határmezsgyéjén élő szláv.

Avarkori (zöld), honfoglaló (piros), magyar és szláv (kék) és késő avarkori szláv (fekete) lelőhelyek ahonnan a minták származnak.

Az itt élő avarok csekély Ázsiai haplotípussal rendelkeztek (de rendelkeztek). Jellemzően Dél-Európai és Közel-Keleti népességre jellemző haplotípusok vannak bennük. Ez Európának ezen a részén amúgy jellemző. A szerzők felhívják a figyelmet, hogy az avar lakosságnak a dél-alföldi része az csak egy része, s nem biztos, hogy az egész avar lakosságra jellemző. Több adat nem ártana. Hasonlóan a szláv - szlávos népesség elemzése sem mutat túl sokat a kevés adat következtében.


A honfoglaló eleink genetikájának elemzése már érdekesebb. Bennük a Nyugat-Eurázsiai haplotípusok (H, HV, I, J, K, N1a, R, T, U, V, X, W) voltak leggyakoribbak (77%), míg a keletiek (A, B, C, D, F, G, M) 23%-ot tettek ki. A leggyakoribb a H és az U haplotípus. Az U haplotípus ősi európai haplotípus. A környékünkön elég elterjedt (Európában 11% a gyakorisága). A H Dél-Nyugat Ázsiában alakulhatott ki és onnan terjedt át Európába. Ma Európában jellemző (40%). Az U inkább a mezőgazdaság előtt Európában élőkre jellemző, míg az U inkább a mezőgazdaság terjedésével lett gyakori (jött a keletről érkező farmerekkel). Az a fajta genetikai összetétel, amit a honfoglalóknál találunk a mai Közép-Ázsiaikra jellemző.
Milyen mai népekhez hasonlóak a honfoglalók? Minél vörösebb a színezés annál hasonlóbbak honfoglaló őseinkhez a ma ott élők. (a) Haplotípus gyakoriság szerinti távolság. (b) konkrét mitokondriális génszakasz hasonlóság alapján számolt távolság.
A legközelebb a mai üzbég és türkmén lakossághoz, illetve a középkori lengyel, bronzkori kazah és szibériai populációkhoz állnak a honfoglalók. Őseink a Közép-Ázsiai sztyeppékről, az Urál környékéről jöhettek. Fontos megjegyezni, hogy egy mai populációkat hasonlítunk össze ősiekkel. A mai populációk már messze elvonulhattak eredeti helyükről (ahogy mi is tettük). Viszont ezek jól összecsengenek az Urál környéki származással (finn-ugor népek) és a törökös sztyeppei népekkel való rokonságunkkal. Hogy melyik erősebb az nem eldönthető.


Honfoglaló őseink igen diverz társaság volt. Ezt történelemből is ismerjük. A törzsszövetség igen sokféle népet tartalmazott. Országunk ezt a sokszínűségét történelme további részében is megtartotta. Talán pont erre vonatkoznak Szent István királyunk intelmei az egynyelvű és egynemzetiségű államok gyengeségére. Például a könnyűlovasság intézménye nem annyira a kalandozó (az is megér egy misét, hogy az kalandozás volt-e vagy inkább hadjáratok a szövetségeseink mellett) őseinktől maradt ránk, hanem az újabb és újabb letelepített és beolvasztott pusztai népektől. Például a kunoktól. A mostani migránsozó időkben nem árt emlékezni arra, hogy ki és mik vagyunk. Magyarországra inkább volt jellemző a vallásai és etnikai tolerancia, mint annak az ellenkezője. Amikor eluralkodott rajtunk az egy nemzet ideája, akkor annak elvesztett szabadságharc és Trianon lett a vége. Biológia mellett mindenkinek melegen ajánlom, hogy történelmet is olvasson :)


Hivatkozott irodalom

Csősz, A., Szécsényi-Nagy, A., Csákyová, V., Langó, P., Bódis, V., Köhler, K., Tömöry, G., Nagy, M. és Mende, B. G. 2016. Maternal genetic ancestry and legacy of 10th century AD Hungarians. Scientific Reports 6: 33446

2016. július 1., péntek

Önvezető autók és a moralitás

Az önvezető autókkal kapcsolatban nem az a probléma, hogy sokkal biztonságosabb lesz a vezetés, mert a gépek nem alszanak, nem mobiloznak (vagy ha igen, attól még ugyan úgy figyelnek) és pontosan mérik fel a távolságokat, hanem, hogy morális döntéseket kell hozniuk. Morális döntés alatt itt olyan döntést értünk, amelyben ember sérülhet, végletes esetben meg is halhat.


Nem kérdéses, hogy ha elkerülhető az emberélet veszélyeztetése, akkor el kell kerülni. De mi van, ha nem? Mit tegyen az autó, ha csak olyan választási lehetőségei vannak, ahol valaki meg fog halni? Lehet, hogy extrém az eset, s soha nem fordul ilyen elő, de az autónak mindenre fel kell készülnie. Olyan nem lehet, hogy egy szituációban nem tudja mit kell tenni (mert a lassítás nélkül tovább is egy cselekedet, hasonlóan a satufékhez).
Három morális szituáció. Minden esetben a kevesebb emberéletet követelő döntés a morális, de nem biztos, hogy ez az elfogadható.
Első szituáció (A). Megy az autó. Hirtelen feltűnik 10 ember az úttesten, mindet elütnénk. Fékezni nem lehet (nem állna meg az autó). Megoldás csak a kormány elrántása, de akkor elütjük a gyalogost a járdán. A megkérdezett emberek elfogadhatónak tartják, hogy az autó a kisebb rosszat válassza. Eddig minden rendben.


Második szituáció (B). Egy embert ütne el az autó. A kormány elrántásával falnak ütközünk, s mi halunk meg. Az emberek nem gondolják, hogy egy emberért fel kéne áldozza a kocsi a vezetőjét. Legyünk őszinték ez is rendben van.


Harmadik eset (C). Megint 10 ember kóricál az úton. A kormány elrántásával 1 ember hal meg, mégpedig a vezető. Kisebb mértékben, de ezt is morálisnak tartják az emberek (vö. A szituáció). 10 ember élete több, mint 1-é. No de ennyire jók vagyunk, hogy föláldoznánk magunkat a többiekért?


Nem. Megkérdezték ugyanis az embereket, hogy vennének-e olyan autót, ami így van programozva. S bizony a többség nem venne. Szóval az teljesen rendben van, ha mások autója szépen belemegy a falba, hogy én ne sérüljek, de az én autóm ne tegyen ilyet.


Különösen érzékenyek vagyunk családtagjaink testi épségére. Már a szituáció elfogadottsága is jelentősen csökkent, ha az autóba a vezető és egy rokona ül (nem is specifikálták, hogy melyik). Pedig 2 emberélet áll szemben 10-zel. Tehát a "racionális" döntés a kettő feláldozása.


Ez egy klasszikus társadalmi dilemma. Mindenki jobban járna az önvezető autókkal. Biztonságosabb is lenne a közlekedés. De az emberek nem szeretnék, ha a kocsijuk helyettük olyan döntést hozna, ami őket veszélyezteti. Ez pedig az önvezető autók terjedését hátráltatja. Nem lesz egyszerű menet.


S most egy kicsit tárgyaljuk meg, hogy mi emberek mennyire tudunk racionális és/vagy morális döntést hozni vezetés közben. Nagyjából semennyire. A szituációk nem ilyen tiszták. A belső reflexünk, hogy ne okozzunk sérülést. De sajnos ez a reflex visszaüthet. Szalad át egy kutya az úton. Satufék vagy kormányelrántás? A semmi közepén, forgalom nélkül bármelyik megoldás jó, a kutya életben marad, mi meg kaptunk egy adrenalinlöketet. No de belenézünk-e a visszapillantóba a satufék előtt, hogy a mögöttünk lévő nem jön-e biztos belénk, ezzel esetleg mindkét kocsi utasait veszélyeztetve? 1 kutya vs. több ember? Vagy biztosan látjuk, hogy az elrántott kormány után nem ütközünk frontálisan a szembe jövő autóval? Ezekben a szituációkban nem morálról van szó, hanem információhiányról. Arról, hogy legfeljebb azt tudjuk, hogy (a) opcióban elütünk egy kutyát (akármit vagy akárkit), de nem biztos, hogy tudjuk mi a következménye (b) opciónak.


Hivatkozott irodalom

Bonnefon, J.-F., Shariff, A. és Rahwan, I. 2016. The social dilemma of autonomous vehicles. Science 352(6293): 1573-1576

2016. június 27., hétfő

5000 éves sörrecept

Kínáról mindenkinek a rizs jut először eszébe, pedig rizst csak a déli részein termesztenek, az északi részein - beleértve a fővárost, Pekinget is - búzát termesztenek. Tehát alkoholos italként sem jöhet ott szóba a "rizsbor". Sörszerűség, azaz erjesztett gabonaféle annál inkább.


Észak Kínában i.e. 3400-2900 közöttre datált lelőhelyen sörfőzésre alkalmas helyszínt találtak. Az edénymaradványok lehettek egy sörfőző eszköztár részei. Ennek ellenőrzésére az edények és tölcsérek faláról mintát vettek, s azt elemezték. Bizonyos növényi maradványok maradhatnak a falon, s azok elemezhetőek. Itt elsősorban a fitolitok, a növényben normális életműködésük következtében keletkező kovakristályok, és a keményítőszemcsék egyes növényekre jellemző alaktani elemzésére támaszkodtak. Mindkettő jól konzerválódik, s így régi mintákban is megtalálhatók. Az itt találtakat vettették össze ismert növényekből származó fitolitok és keményítőszemcsék alaktani jellemzésével. Van egy bizonyos szórásuk, de elég nagy biztonsággal lehet akár faji szinten is elkülöníteni általuk növényeket.


A keményítőkön a malátázás és főzés nyomai figyelhetőek meg, ami a sörfőzésre jellemző. A malátázás során a gabonát csíráztatják, így a magok saját enzimei elkezdik a keményítőt bontani cukorrá. A cukorból lesz majd az alkohol a megfelelő sörélesztő általi alkoholos erjedés során.


A talált eszközök, edények és tölcsérek. Az A jelű hely egy mélyedés, amiben az edények elhelyezkedtek, ez lehetett a sörfőzés helyszíne.


S mit találtak? A sör alapanyaga a Kínában régóta termesztett köles (Panicum miliaceum) lehetett. Bár sörökkel kapcsolatban az árpa (Hordeum vulgare) nem meglepő, de Kínában, ebben az időben az. Az árpát Eurázsia nyugati részén termesztették először, s csak később terjedt el Kínában is. Sőt ez a legkorábbi bizonyított előfordulása az árpának Kínában, más leletei majd 1000 évvel későbbiek. Az árpát valószínűleg adalékként alkalmazták. További adalék a Jób könnye (Coix lacryma-jobi), ami egy a távol-keleten elterjedt gabonaféle. Ezen kívül pontosabban nem azonosított gumós növényeket tartalmazott a főzet, ami ízesítő adalékként szerepelhetett a "receptben".



Hivatkozott irodalom

Wang, J., Liu, L., Ball, T., Yu, L., Li, Y. és Xing, F. 2016. Revealing a 5,000-y-old beer recipe in China. Proceedings of the National Academy of Sciences 113(23): 6444-6448

2016. június 25., szombat

ZIKA: Jobb félni, mint megijedni

Pár hete írtam már a ZIKA-ról, ami egyre inkább a figyelem középpontjában lesz ahogy közeledik a Rio-i Olimpia. Akkor még csak in vitro rendszeren - azaz kémcsőben, szövettenyészeten - mutatták meg, hogy a ZIKA okozhat neurológiai elváltozást. Egerekben bizony in vivo, azaz élő rendszeren, is problémát okoz. Ez önmagában talán nem is érdemelne egy bejegyzést, bár egy Nature cikket ért a szerzőinek, de egy kicsit bepillantást enged az orvosi problémák kísérletes megközelítésének nehézségeibe.

Van egy vírusunk, amit kimutattunk fejlődési rendellenességgel születettekben. Ez a ZIKA. Mi okozta a születési rendellenességet a vírus vagy valami teljesen más? A probléma az, hogy a korreláció: vírus jelenléte és a fejlődési rendellenesség együtt járt pár esetben, nem jelent ok-okozati összefüggést. Ugye mindenki emlékszik a dihidrogén-monoxid ártalmait ecsetelő felhívásra?

S itt jön a probléma! Nem vehetünk elő egy tucat nőt, hogy megfertőzzük őket, majd megkérdjük, hogy akkor most lehet gyerekük és nézzük egészségesen vagy betegen születnek. Emberen nem lehet kísérletezni. Állatokon is egyre kevésbé. "Kézenfekvő lenne", hogy majmokon végezzünk ezt-azt, elég hasonlóak hozzánk, no de csimpánzból 170-300 ezer lehet, bonobóból meg 25-50 ezer körül. Ez egy nagyon kicsi falu Indiában vagy Kínában. Szóval rajtuk ne végezzünk semmit, akkor már humánusabb lenne emberen, az legalább nem veszélyeztetett.

Mi marad? Például az egér. Nem veszélyeztetett. Könnyű tartani. Gyorsan szaporodik és fejlődik. Egy hatalmas gond van vele: elég messze áll tőlünk ökológiájában és sok élettani funkciójában is. Persze attól még mi is és ők is emlősök. A legtöbb méreg pontosan ugyan úgy hat ránk. De az egyedfejlődésünk, főleg az agyunk fejlődése (egy kicsivel nekünk nagyobb van, bár pl. brit embertársaim nem tudom mire használják így a Brexit napján...), elég más.

A ZIKA-val fertőzött egéranyák kölykeinek agyában kimutathatók voltak elváltozások, például az agykéreg elvékonyodása, ami hasonló a kisfejűséghez, amit embereknél tapasztaltak. Nem pont olyan. Pont a fentiek miatt. De ez az eredmény azzal együtt, hogy emberi idegszövet tenyészetben is fejlődés visszamaradását okozza a vírus, elégséges alátámasztás arra, hogy emberben a vírus okozhat idegrendszeri elváltozást.

No és most jön az olimpia, amikor a világ minden részéről ide fognak seregleni az emberek, majd szépen visszaviszik a vírust a világ többi részére. Amúgy is sportesemények okán került Brazíliába, onnan el is a miatt fog. Mivel azonban a ZIKA vektorral (szúnyog) terjed, így nem olyan veszélyes, mint az emberről-emberre közvetlenül átadható vírusok, mint például az influenza. Egy vírushordozó csak akkor tud mondjuk itthon fertőzni, ha egy nálunk is élő szúnyogfaj képes átadni. A szokásos vektorai nálunk nem élnek. De jobb félni, mint megijedni.

Egyesek az olimpia lefújását kérték a ZIKA miatt. Megkérdezték a kutatókat (engem is, ebben semmi különös nincs, nagy minta kell, ebbe az olyan mezei kutatók is beleférnek, mint én ;) ), hogy mi a véleményünk róla. Ez vélemény (azt is megkérdezték, hogy mennyire vagyunk tudományosan biztosak a véleményünkben), s így is kell értékelni.

A kutatók kevesebb, mint fele (49,2%) gondolja úgy, hogy emiatt el kéne halasztani az olimpiát. Igaz a nőknél ez már 52%, s Európában jellemzően kevésbé aggódnak, mint pl. Ázsiában. Európában ez a vírus nem ismert, a vektorául szolgáló szúnyog is csak Dél-Európában fordul elő. A válaszadó európai és észak-amerikai kutatók 3% találkozott már fertőzöttel. Ez az arány a világ többi részén 11-12%. Ja és persze a válaszadók 70% amúgy se menne Brazíliába. Bár én is lefújás ellen "szavaztam", azért ebben masszívan az van benne, hogy (1) úgysem megyek, (2) nem leszek egyhamar terhes, (3) amúgy sem élek kitett vidéken. Azaz a véleményem kb. az, hogy a bulit meg kell tartani, mert most az az év van.

A veszélyt azért érzékelik a kutatók: a többség (kétharmad felett) úgy gondolja, hogy a vírus terjedését segíti az olimpia. S szerintem a döntéshozók felé ez az értékelhetőbb üzenet. A döntést viszont nem nekünk kutatóknak kell (lehet) meghozni, hanem a politikusoknak. Remélem nem fogadják el azt, amit a válaszadó kutatók 56%-a javasol: a szúnyog kiirtása (ökológusként azért ez a megoldás nekem annyira nem jön be).

Hivatkozott irodalom

Cugola, F. R., Fernandes, I. R., Russo, F. B., Freitas, B. C., Dias, J. L. M., Guimarães, K. P., Benazzato, C., Almeida, N., Pignatari, G. C., Romero, S., Polonio, C. M., Cunha, I., Freitas, C. L., Brandão, W. N., Rossato, C., Andrade, D. G., Faria, D. d. P., Garcez, A. T., Buchpigel, C. A., Braconi, C. T., Mendes, E., Sall, A. A., Zanotto, P. M. d. A., Peron, J. P. S., Muotri, A. R. és Beltrão-Braga, P. C. B. 2016. The Brazilian Zika virus strain causes birth defects in experimental models. Nature 534(7606): 267-271

2016. június 22., szerda

Bárányhimlő előrejelzés Google keresés alapján

A bárányhimlő egyike a tipikusan gyerekeket érintő, ritkán halálos, de igen fertőző betegségeknek. Nem minden ország monitorozza a járványokat, s az egészségügyi világszervezet (WHO), nem kötelezi adatszolgáltatásra az országokat. Így globális adatsoraink nincsenek a járványról. S itt jön a képbe a Google, ami egyre nagyobb mennyiségű adaton ücsörög, ami viszont felhasználható akár a járványok monitorozására és előrejelzésére is.


Amikor a gyermek elkap egy betegséget, akkor manapság a szülők szépen rákeresnek az  interneten, s ezt a Google (mert, hogy általában azzal keresünk) tárolja. A Google Trends-en lehet követni, hogy a keresések száma hogyan változik. Itt Európában március-májusban van a keresés csúcsa, míg a déli féltekén inkább év vége felé.

A bárányhimlő esetszám (fekete) és a bárányhimlő kulcsszóra való keresés (kék) változása és egybeesése az elmúlt években. A felső három országban nincs kötelező oltás a bárányhimlő ellen. Ausztráliában 2005 óta, míg az USA-ban 1995 óta van. Ezen országokban a két görbe korrelációja alacsony vagy nincs is.

Mennyire korrelál ez a tényleges járvánnyal? Nagyon. Azokban az országokban, például Észtország, Thaiföld vagy Mexikó, ahol az esetszámot jegyzik és nincs kötelező oltás ott a járvány is pontosan ekkor halad végig az országon. Sőt az előző két havi keresésből elég jól lehet becsülni a járvány csúcsát, mind időben, mind súlyosságát tekintve. Tehát amely országoknak nincs kiterjedt esetfigyelése, de eléggé elterjedt az internet, azok használhatják a Google Trends-et is monitorozásra. Azért én a Tisztiorvosi szolgálat és az epidemiológiai központ mellett teszem le a voksom.


A bárányhimlő ellen hatékony oltás létezik 1988 óta. Amerikában 1995 óta kötelező oltás. Ott nem is jellemző a szezonalitás a keresésben, mert nagy járványok nincsenek az oltottság következtében. hasonlóan eltűntek a járványok, s így a keresésben levő maximumok az olyan országokból, amelyek időközben bevezették a védőoltást (Kanada 2000, Ausztrália 2005). Ezt követően a keresés és a megbetegedés egyre kevésbé függ össze. Az ábrán az is jól látszik, hogy pár év alatt szépen elkezd csökkenni az esetszám, míg pl. USA-ban már 200 alatt van az éves esetszám. Egy 318 milliós országról van szó. Ehhez képest Észtországban ma is 1500 fős csúcsokat mérnek egy 1.3 milliós országban (igen, kevesebben lakják mint Budapestet). Az oltás ennyire hatékonyan képes megszüntetni egy betegség előfordulását! Most felmerülhet, hogy miért nem azonnal szünteti meg? Amikor egy oltásrendet bevezetnek, akkor az felmenő rendszerben történik, tehát, ha mostantól minden 2 évest oltanak (15 hónapos kortól ajánlják a bárányhimlő oltást), akkor a jellemzően kitett 1-15 éveseknek csak igen kis része lesz immunizálva. Tehát majd 15 év múlva jutunk el oda, hogy a kitett korosztály majdnem egésze védett, s így az előfordulás is alacsony (felnőttként is el lehet kapni, s azokból még több van, van ugye migráció, meg akik elvből nem oltanak, stb.).


S akkor miért keresnek továbbra is rá a bárányhimlőre? Ennek is utánanéztek: az USA-ban leginkább az oltásnak néznek utána, tehát a bárányhimlő (chicken pox) mellett az oltás (vaccination) szó is szerepel. No meg most én is rákerestem erre a kulcsszóra, nem azért mert a gyerekek betegek lennének (be vannak oltva), hanem mert a blogbejegyzésem miatt utánanéztem pár dolognak.


Hivatkozott irodalom

Bakker, K. M., Martinez-Bakker, M. E., Helm, B. és Stevenson, T. J. 2016. Digital epidemiology reveals global childhood disease seasonality and the effects of immunization. Proceedings of the National Academy of Sciences 113(24): 6689-6694