Szuperszkennert és röntgengépet a csendes-óceáni köderdőbe
Kiválthatja-e a fejlett technika a természettudományi gyűjtemények preparált példányait?

Többen érvelnek azzal, hogy a modern tudomány vívmányai mellett már nincs szükség olyan évtizedek óta meghaladott módszerekkel élni, mint amilyen a múzeumi példányok gyűjtése. A tudományos módszerek és technikai eszközök azonban nem helyettesíthetik a tudomány vizsgálati anyagait.

65_stenod_grav.jpg

Írta: Babocsay Gergely (MTM Mátra Múzeum)

Egy évvel ezelőtt az Amerikai Természettudományi Múzeum Biológiai Sokféleség és Természetvédelmi Központjának (American Museum of Natural History's Center for Biodiversity and Conservation) gyűjteményébe juttatott, addig alig ismert, a jégmadarak rokonságába tartozó guadalcanali bajszos halción kapcsán itt megjelent írásom számos olvasóból érzelmektől egyáltalán nem mentes, olykor vitriolos megjegyzéseket váltott ki. Némelyikük még a kutatókat (így, diszciplínára tekintet nélkül) is boncasztalon látná szívesebben, mint a jobban vagy rosszabbul fizetett állásaikban. Kétségtelen, a bajszos halción – ahogy korábban fogalmaztam: tündérien bájos jószág, vagyis a cukiság skálán tízből tíz pontot ér el – életének kioltása igen nehezen emészthető tett volt. Ugyanakkor, ha az érzelmeket megpróbáljuk kiemelni a kérdés tárgyalásából – és ezt elismerem, rendkívül nehéz – a történet mindenképpen új keretbe kerül. Mindezzel együtt tudomásul veszem, hogy a kérdésben nem fogok tudni mindenkit meggyőzni, ahogyan a vadgazdálkodás kapcsán vagy csak az állati hústermékek fogyasztása kapcsán sem lehet mindenkit meggyőzni arról, hogy vannak keretek, amelyeken belül állatok életének kioltása szükségszerű lehet.

bajszos_halcion.jpgBajszos halción (Actenoides bougainvillei excelsus). A képen látható példány az első hím, amely valaha kutató kezébe és múzeumi gyűjteménybe került. (Forrás: kinja.amnh.org.)

Első körben leszögezem, hogy a bajszos halción esetében nem lehetett teljesen tisztán látni, és csak a kérdéses példányt kipreparáló kutató részéről olvastunk olyan érveket, amelyek szerint tette nem veszélyeztette a madár populációját, amelyet elegendően nagynak ítélt ahhoz, hogy azt egy egyed eltávolítása ne veszélyeztesse. A világ egyik legjelentősebb múzeumához köthető, magasan transzparens, kifejezetten madárvédelmi kutatási és regionális programokat megvalósító kutatócsoport érdemel is annyi hitelt, hogy csípőből ne tárazzuk ki rájuk gyűlöletünk hatlövetű Colt-ját, hanem előbb tegyük fel a kérdést, hogy akkor ennek mi értelme is volt.

Először tisztáznunk kell egy félreértést. Többen érvelnek azzal, hogy a modern tudomány vívmányai mellett már nincs szükség olyan évtizedek óta meghaladott módszerekkel élni, mint amilyen a múzeumi példányok gyűjtése. A tudományos módszerek és technikai eszközök azonban nem helyettesíthetik a tudomány vizsgálati anyagait. Tudom, sokan arra gondolnak, hogy a jégmadár megmintázható lett volna virtuálisan, modern szkennelési módszerekkel, például 3D szkennerrel, illetve nagy felbontású fotókkal, másrészt biológiai valóságában, azaz kíméletes DNS-mintavétellel. Ez azonban hasonlít ahhoz az érveléshez, amelyben amellett kardoskodunk, hogy valamely, a Kongó-medencében meghalt kisgyerek CT-vizsgálattal megmenthető lett volna. A muzeológusok, a financiálisan még oly jól eleresztett múzeumok kutatói is, mint az Amerikai Természettudományi Múzeum, kénytelenek számolni a pénzüket. Nem tudnak minden eszközt megvásárolni, amivel csodákat lehet művelni, másrészt a távoli tájakra szervezett expedícióiknak logisztikai korlátai is vannak, mert a felszerelést el is kell juttatni ember által nem járt, és a civilek számára egyébként is gyakran járhatatlan helyekre.

guadalcanal.jpg

Így néz kia a Salamon-szigetekhez tartozó Guadalcanal Google Föld látképe. A trópusi sziget terepe rendkívül nehéz, erről a II. világháborúban Japán és az USA között lezajlott Guadalcanali csata kapcsán is tudhatunk. Ha a pénzt nem kímélő hadseregek gondban voltak a mozgással ezen a terepen, akkor mit szóljon egy muzeológus, akinek majdnem annyi „municiót” kellene a magasan fekvő ködbe burkolózótt erdőkbe cipelnie, mint egy hadseregnek, ha mindent helyben akar megvizsgálni. A szigetet ma se hálózzák be könnyen járható utak. (Forrás: Google Föld)

De épp itt a lényeg. Milyen felszerelés legyen az, amivel egy példányról minden infót, beleértve azt is, amire egyelőre még csak nem is gondol a tudomány, és aminek később hatalmas jelentősége lesz, helyben beszerezhetünk. Ha 50 évvel ezelőtt tudták volna, hogy a DNS megőrzése mennyire fontos, minden kipreparált példányból tettek volna félre DNS-t tartalmazó szövetet, vagy örökítőanyagot kímélő preparálási eljárást alkalmaztak volna. Micsoda segítség volna ma a gyűjteményi példányok elemzéséhez! Gondoljunk csak a mérgeskígyós példára. Ha csak felére csökkent volna ennek nyomán a kígyóméregtől életüket vesztők száma, az ma évente 50 ezer plusz boldog vagy kevésbé boldog, de az életét tovább élő embert jelentene. Nincs azonban az a szkenner, amelyik képes csontvázat három dimenzióban megmintázni (rendkívül fontos információk hordozója külsőre megkülönböztethetetlen, ugyanakkor belső anatómiájukban eltérő fajok esetében), amelyik megmutatná egy állat belső parazitáit, azonnal leméri egy madár lényeges tollait, vagy egy szempillantás alatt összeszámolja egy mérgeskígyó összes pikkelyét, fogait stb. Ha csak azokat a jellemzőket, amelyeket egy élő állaton meg lehet vizsgálni, mind a terepen vizsgálnák meg a muzeológusok, soha nem érnének a végére, és egy olyan expedíció, mint a Salamon-szigeteki, amelynek célja a Guadalcanal ismeretlen élővilágának felmérése volt, teljes kudarccal végződne.

65_stenod_grav.jpgNőstény porcelángekkó (Stenodactylus sp.) röntgenképe. A gyűjteményi példány csontváza, a szervezetében fejlődő tojások vagy egyéb, a felvételen látható jellemzők a nélkül vizsgálhatók, hogy a példányt roncsolni kellene. (Forrás: Yehudah L. Werner (2016): Reptile life in the land of Israel. Edition Chimaira.)

A természettudományi gyűjtemények több mint 200 éve gyarapodnak a világ, elsősorban a nyugati kultúrkör múzeumaiban, de tulajdonképpen a világ legtöbb országában ma már léteznek természetrajzi gyűjtemények. Carl von Linné, a modern rendszertan megalapítója is gyűjtött vagy gyűjtetett példányokat, amelyek alapján számos, szinte mindenki által jól ismert fajt helyezett el az élők rendszerében, és írt le a tudomány számára a Systema Naturae című alapművének 1758-ban megjelent tizedik kiadásában. A Linné által mintaként használt úgynevezett típuspéldányoknak, az általa leírt fajok etalonjainak egy része még ma is megvan. De például a Darwin által gyűjtött, kipreparált állatokból is sok fellelhető. A XIX. században a gyarmatosító birodalmak központjaiban felépült múzeumokban nemcsak az európai, hanem a gyarmati területek élőlényei is szép számmal gyűltek. A birodalmak fontosnak találták, hogy gyarmataik élővilágáról legyen valamilyen fogalmuk, ezért sokan küldték gyűjtéseik termését haza a nagy gyűjteményekbe: Párizsba, Londonba és más jelentős fővárosokba. Idővel az Egyesült Államok is bekapcsolódott, és az ott élő zoológusok, botanikusok és paleontológusok elsősorban az amerikai kontinensen gyűjtöttek.

1024px-natural_history_museum_london_jan_2006.jpg

A Londoni Természettudományi Múzeum. Hatalmas gyűjteményei jól tükrözik az egykori gyarmatbirodalom kiterjedését.
(Forrás: Wikipedia, Photo by DAVID ILIFF. License: CC-BY-SA 3.0, [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) or GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], via Wikimedia Commons)

Ma ezekben az országokban találhatók a legjelentősebb természetrajzi gyűjtemények, de a kisebb birodalmak és országok gyűjteményei sem szégyenkezhetnek. Bécs, Budapest, Prága például igencsak gazdag gyűjteményi anyaggal rendelkeznek. De mi járhatott a 150-200 évvel ezelőtti gyűjtők fejében, amikor kipreparálták ezeket a növényeket és állatokat, vagy eltették az ősmaradványokat és kőzettani leleteket? Abban az időben a tudomány ugrásszerű fejlődésének még a kezdetén állt. Egy ornitológus kézbe vehetett egy preparált madarat, és összehasonlíthatta a méreteit, a színeit, a koponyáját és a csontjait más madarakéval. Esetleg mért, formákat kategorizált, de ennél nagyon messzebbre nem juthatott. Darwin például forradalmi művének, a Fajok eredetének a megjelenésekor tudta, hogy az élőlények tulajdonságai öröklődnek, hiszen elméletének ez volt az egyik alappillére, de fogalma sem volt, mi az az anyag, ami az öröklődésért felelős. Gondoljuk el, akkor még a tudomány szinte semmit nem tudott az anyagszerkezetről, és csak Darwin munkáját követő években figyeltek fel a nukleinsavak lehetséges, öröklődésben betöltött szerepére. A DNS molekula felépítését majd száz évvel Darwin elméletének megszületése után, 1953-ban írta le két molekuláris biológus, James Watson és Francis Crick. A mai technológiánkkal és tudásunkkal azonban a Linné, Darwin vagy mások által gyűjtött példányok DNS-ét meg tudjuk vizsgálni. Ez azért is fontos, mert sok közülük a fent említett típuspéldány, azaz fajuk etalonja a tudományos rendszerezésben. Minden később besorolt példányt vagy populációt ezekkel az etalonokkal kell összehasonlítani, és eldönteni, egy fajba tartoznak-e az etalonnal vagy sem. Néha azonban nem könnyű ránézésre eldönteni, hogy egy, a kezünkben tartott példány valóban egy fajba tartozik-e a típuspéldánnyal. Sok faj a megszólalásig hasonlít egy másikra, mégsem azonos azzal. Például nem alkotnak egymással szaporodó közösséget. (Hogy fajok megkülönböztetése miért fontos, arról ugyancsak a „Mire jók a természetrajzi gyűjtemények” című sorozatunkban olvashatunk példákat.)

darwin-mockingbirds-galapagos-two-column.jpg

Galápagosi csúfolórigó – Mimus parvulus (Gould, 1837) bőrbe tömött típuspéldányai. A madarakat Darwin gyűjtötte amikor HMS Beagle fedélzetén megérkezett a Galápagos-szigetekre. A példányokat a neves ornitológusnak, John Gouldnak adta, aki leírta őket a tudomány számára. Idővel a madarak a Londoni Természettudományi Múzeumba kerültek, és ma is vizsgálhatók. (Forrás: www.nhm.ac.uk)

Kezdjük kapiskálni, ügye? Linné, Darwin és sokan mások gyűjteménybe helyeztek állatokat azzal a céllal, hogy azokat a csontjaik, tollaik, pikkelyeik, formájuk stb. alapján mindig össze lehet majd hasonlítani, de talán még álmaikban sem gondolták volna, hogy azokban a példányokban összehasonlítható molekulák vannak, amelyek segítségével még a leszármazási viszonyaikat is meg tudjuk fejteni. Az ipari forradalom ugyan már elérte őket, de épp csak átfuthatott a gondolataikban, hogy a Birmingham ipartelepei által eregetett és kiülepedett szennyezőanyagok egy nap talán kimutathatóak lesznek a begyűjtött példányok csontjaiban, szőrében és pikkelyeiben. Ha valaki képet akar kapni a kémiai analitika technikai fejlettségéről, csak menjen fel a világhálóra és böngéssze át néhány analitikaieszköz-kereskedő vállalat honlapját. 22. század a 21. században! És akkor még nem beszéltünk az ökotoxikológia fejlődő módszereiről, az egyre épülő tudásról, amellyel a gyűjteményi példányok megszólaltathatók. De csak alig több mint 200 év telt el az első példányok begyűjtése és megőrzése óta! És az emberiség töretlen hittel hisz a technikai és technológiai fejlődésben. Fogalmunk sem lehet tehát, hogy milyen információkat nyerhetünk a megőrzött példányokból holnap, 10 vagy 200 év múlva. Ráadásul fajok tűnnek el, és 3,5 milliárd évnyi titkot visznek magukkal, amelyet soha nem tudhatunk meg, ha legalább a gyűjteményekben nincs belőlük példány. Kipreparált példányból kétségtelenül kevesebbet tudhatunk meg, mint az élőkből, de többet, mintha se élő, se holt egyed nem állna rendelkezésünkre. Olyan állatok után kutathatunk a védelmük érdekében, amelyek rég a feledésbe merültek volna, ha preparált egyedek nem emlékeztetnének rájuk.

h1000011_l_a.jpg

Hullámos virágú kardvirág – Gladiolus undulatus L. Linné gyűjteményéből. (Forrás: Kukkonen, I. & Viljamaa, K. (1973): Linnaean specimens in the Botanical Museum of the University of Helsinki. – Ann. Bot. Fennici 10: 309-336. – https://koivu.luomus.fi)

 A preparált példányokból nyert DNS segítségével képet kaphatunk arról, milyen evolúciós változások segítettek egy fajt a fennmaradásban a változó környezetében, vagy éppen mi hiányzott ahhoz, hogy fennmaradjon. Erre jó példa a réti tarkalepke skandináviai populációinak genetikai vizsgálata, amelyben múzeumi és természetben élő példányok alapján összehasonlították a kihalt és fennmaradt populációk genetikai változásait, és ebből következtettek az egyik kihalásának és a másik fennmaradásának genetikai hátterére. A vizsgálatban nem csak a DNS bázissorrendének „leolvasása” jelentette a technológiai újdonságot, hanem az elemzésben használt modern, sok évtizedes kutatások alapján fejlesztett szoftverek és elméleti háttér is. Különösen ez utóbbiak fejlődése lesz az, ami miatt újabb és újabb kérdésekkel a kutatók a jövőben is visszatérhetnek a dobozba tűzött lepkékhez.

kutatok_ejszakaja_2016_2016szept26.jpgLátszólag egyforma lepkék sokasága a rovardobozban. Szárnyaikról ma nagy felbontású digitális képet készíthetünk, és a mintázatukat speciális mintafelismerő szoftverekkel elemezhetjük. Örökítöanyaguk, a DNS kinyerhető a kiszáradt testből és a bázissorrend a legmodernebb labortechnikával meghatározható. A modern számítástechnikának köszönhetően az így kinyert adatokat bonyolult szoftverekkel elemzésbe vonhatjuk, hogy válaszokat kaphassunk a legkülönfélébb tudományos kérdésekre. A válaszok bennünket, embereket és a lepkéket is segíthetik. (Fotó: Magyar Balázs)

Az észak-amerikai kígyókat pusztító bőrgomba járványtani hátterének felderítése ugyancsak jó példaként szolgál az új technológia és a múzeumi példányok együttes használatában rejlő lehetőségekre. Kutatók az általuk kidolgozott új mikrobiológiai diagnosztikai eljárást múzeumi példányokon is használták, és így derítették ki, hogy a kórokozó gomba, az Ophidiomyces ophiodiicola körülbelül mikortól tizedeli a természetben élő kígyókat. Az ellenlépések sajnos még váratnak magukra, de kiinduló pont már van hozzá.

Bár a tudomány rohamosan fejlődik, újabb és újabb szuperkütyük állnak rendelkezésünkre, távoli tájakon, konfliktusövezetekben még mindig nem tudnak a kutatók olyan varázsbőrönddel megjelenni, amelyben egyszerre található meg a szuperszkenner, a röntgengép,az ultrahang, a 3D-s nyomtató és egy jövőbelátó gép, amely azt is meg tudja nekünk mondani, hogy a jövő bármely időpillanatában még mi egyebet szeretnénk majd megkérdezni attól a példánytól, amelyet ott helyben a vizsgálatot követően bántatlanul szeretnénk szabadon engedni. Ja, és természetesen az a még fel nem talált eszköz sem lesz a bőröndben, amelyet a jövőbe látó gép számunkra hasznosként jelöl meg. A fentiek alapján megérthető, hogy a gyűjteményi példányok soha nem lesznek kiválthatók fényképpel, hangfelvétellel, és egyszerű szőr-, pikkely-, toll- vagy vérmintával, amelyből a laboratóriumban majd DNS-molekulát nyerünk, de más egyéb high-tech eszköz által nyert adathalmazzal sem.

Bizonyos gyűjtési elvek módosíthatók, ahogyan a hazai gerinces fauna mintázása ma a balesetben (közúti gázolás, ablaknak ütközés stb.) elpusztult egyedekre korlátozódik. A gyűjteménygyarapítást hazai és nemzetközi szabályozók is szigorú keretek közé szorítják, így például Magyarországon védett állatok leölése gyűjtemények számára ma nem megengedett. De a muzeológusok többnyire ott is önmérsékletet tanúsítanak, ahol a törvények nem védik az élővilágot, amennyiben ők maguk tisztában vannak azzal, hogy a faj, melynek példánya a kezükbe került, a kihalás szélén áll. Ha pedig egy muzeológus áthágja a törvényeket és etikai szabályokat, az nem a tudományos célú gyűjtés létjogosultságát kérdőjelezi meg, hanem az adott muzeológus morális és szakmai alkalmasságát, ami ugyanúgy szankcionálható, mint minden szabályszegő gyakorlat az élet más területein.

Ami pedig a tudományos szükségszerűséget illeti, arra sorozatunkban számos példát hoztunk a természetvédelem, a humán egészségügy vagy más egyéb területről. A gyűjtemények példányszámainak viszonyáról a mindennapi életünk során akaratlanul elpusztított élőlények számához, ugyancsak e sorozat egyik bejegyzése ad némi támpontot.

Mindenképpen elmondható, hogy a természettudományi gyűjtemények gyarapítása rendkívül fontos mind az ember, mind a megmintázott élővilág számára.

A természetrajzi gyűjtemények jelentőségéről korábban itt írtunk.

 

 

 

 

 

A bejegyzés trackback címe:

http://mttmuzeum.blog.hu/api/trackback/id/tr1312036655

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben.

Nincsenek hozzászólások.

Látogasd meg honlapunkat, lájkolj és kövess minket! Facebook, Google+, Twitter, YouTube, Tumblr, Pinterest

Mtmagyar.jpg

 

greenfo_logo_uj_fekvo.JPG

mti_hirfelhasznalo.jpg

 

Hirdetés

Facebook oldaldoboz

Friss témák

Szerzők

Információk, ajánlók

pinterest_blogra.jpg

google_plusz_gomb_blogra_200.jpg

 

 

Látogassatok el ide is!

 

okologia_blog.JPG

További blogjaink:

bogaraskonyv_200.jpg

lepkésskonyvek_200.jpg

vasilogo.jpg

Állatvilág magazin

allatvilag-2016-1.jpg