Évszázados peték életre keltésével figyelik az evolúciót

Sok állatot ismerünk, ahol a peték hosszabb nyugalmi időszak után is életképesek maradnak. Egy amerikai kutató és társai olyan apró vízi állatok petéire "vadásznak", amelyek évtizedes vagy akár évszázados nyugalmi állapot után is életre kelthetők. A kikelt élőlényeket összehasonlítják a ma élő rokonaikkal, hogy megfigyelhessék az időközben bekövetkezett evolúciós változásokat.

"Feltámasztó ökológia"

Az amerikai Cornell Egyetem ökológusa, ifj. Nelson Hairston az egyik úttörő kutatója egy új szakterületnek, amelyet "feltámasztó ökológiának" (resurrection ecology-nak) becéznek. Az e területen dolgozó kutatók olyan élőlények petéit tanulmányozzák, amilyenek például a zooplankton tagjai. Ezeknek a parányi, szabadon lebegő vízi állatoknak a petéit eltemeti a tavak üledéke, és ott évtizedekig, esetleg évszázadokig is életképesek maradnak. Kikeltésükkel Hairston és mások össze tudják hasonlítani a "felfüggesztett idejű" utódokat a modernebb fajtársaikkal, és ennek alapján alaposabb ismerteket szerezhetnek arról, milyen evolúciós változások következtek be náluk az eltelt idő alatt.

A kutatók fúrással üledékmagokat nyernek ki a tófenekekről, és kinyerik belőlük a petéket. Minél mélyebben helyezkednek el a peték a fúrómagban, annál idősebbek. A petéket azután a kikeléshez megfelelő körülmények közé helyezik, és a még életképesekből nemsokkal később kibújnak a lárvák.

Hairston az 1970-es végén kezdett érdeklődni a nyugalmi állapotban lévő peték tanulmányozása iránt. Észrevette, hogy a Rhode Island-i otthonánál lévő háborítatlan tóban élő apró, vörös evezőlábú rákok eltűnnek nyáron, és csak ősszel bukkannak fel újra, lárva formájában. Ez a megfigyelés ösztönözte őt arra, hogy kiderítse a rákocskák ideiglenes eltűnésének okát. A kutatás föltárta, hogy az evezőlábú rákok aktívak maradnak télen a jég alatt, de nyáron - amikor a tó halai a legaktívabbak - elpusztulnak, csak a petéik fekszenek nyugalmi állapotban a tó fenekén. Ősszel, amikor a halak aktivitása csökken, kikelnek a lárvák a petékből, és folytatódik az evezőlábú rákok életciklusa.

Ez a nyugalmi idő - amikor a zooplankton szünetelteti életciklusát, hogy elkerülje a legerősebb predációt vagy a kedvezőtlen környezeti feltételeket - ráadásul növeli a fajok helyi génállományának változatosságát a tó fenekén raktározott, akár száz évre is visszanyúló genetikai anyaggal. Amikor a rovarok, a fészket készítő halak vagy a hajók horgonyai felkavarják az iszapot, kiszabadíthatják az idős petéket, amelyek kikelve változatosabbá tehetik a jelenkori populáció genetikai anyagát.

Néhány éve Hairston és munkatársai a Nature-ben megjelent cikkükben írták le, miként adhatnak választ a 40 éves peték a Bodeni-tóban élő, vízibolhának (Daphnia) is nevezett parányi rákok túlélésére. Az 1970-es években a környezetszennyezés miatt megnövekedett a tó foszforszintje, s emiatt elszaporodtak a sok élőlényre nézve mérgező cianobaktériumok. A kutatók azt tapasztalták, hogy az 1960-as évekből származó petékből kikelt lárvák elpusztultak a tó mérgező körülményei között, viszont az 1970-es évekből származó petékből kikelt vízibolhák már életben maradtak. Ez azt bizonyítja, hogy időközben alkalmazkodtak a tó megváltozott körülményeihez.

Hairston és munkatársai ez év szeptemberére szerveznek egy "feltámasztó ökológiai" szimpóziumot Svájcba, ahol összegyűlnek a kutatók, hogy megvitassák az új szakterület legújabb eredményeit.