Tudományos nyomozás egy csiga háza táján a modern technológia segítségével

Andersen meséit idézi egy csigaház fordulatos története, amely a rangos nemzetközi zoológiai szaklap, a Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research hasábjain megjelent cikkből tárul elénk.
A történet, amelynek magyar vonatkozásai is vannak, remekül illusztrálja a tudományterületeken átívelő együttműködés jelentőségét a modern természettudományokban. A kutatók egy új csigafaj kezdetben rutinfeladatnak gondolt leírása során olyan kérdésekkel és nem várt problémákkal találták szemben magukat, amelyeket nemzetközi összefogással, modern analitikai módszerek és egy nagy adag szerencse segítségével sikerült megoldaniuk. Ráadásul egyetlen új faj helyett végül kettőt írtak le.

csigascikk_kezdokep.png

Írta: Fehér Zoltán (Puhatestűek gyűjteménye)

A történet néhány évvel ezelőtt, az Indonéziához tartozó Batanta szigetén kezdődött, ahol Kovács Tibor kollégánk (MTM Mátra Múzeum) rovarok, földigiliszták és egyéb gerinctelen állatok mellett néhány csigát is gyűjtött tudományos expedícióján.  A csigahéjak Páll-Gergely Barnához (MTA-ATK Növényvédelmi Intézet), a délkelet-ázsiai puhatestűek avatott szakértőjéhez kerültek, aki rögtön gyanította, hogy az egyik példány eddig felfedezetlen fajhoz tartozik. Ahhoz, hogy ezt a gyanút igazolja és az új fajt a tudományos sztenderdeknek megfelelően leírja, meg kellett vizsgálnia a Bellardiella genusz eddig leírt összes fajának a típuspéldányait, majd össze kellett hasonlítania őket a Batantán talált állattal.

A Bellardiella genuszból eddig összesen öt fajt írtak le, melyeknek a típuspéldányait a frankfurti, a sydneyi, a genovai és a bázeli múzeumok gyűjteményeiben őrzik.

Hogy mi az a típuspéldány?

A ma ismert kb. másfél millió élőlény mindegyikét a természetből gyűjtött példányok alapján írták le és nevezték el. Az adott fajt először vizsgáló kutató kiválaszt egy példányt (ez lesz az úgynevezett holotípus), amelyet az eredeti leírásban ábrázol, és elhelyez egy múzeumban, hogy a többi kutató is hozzáférjen. Ez a ma már kötelező gyakorlat a XIX. és XX. század fordulóján nem volt bevett szokás. A kutatók nem jelöltek ki holotípust, ilyenkor az összes általuk vizsgált példányt ’névhordozó típusnak’ , ún. szüntípusnak tekintjük. Ez így egyszerűen hangzik, de ha egy kutató nem dokumentálta kellően precízen a tételhez tartozó cédulán, hogy pontosan mely példányok voltak leíráskor a kezében, vagy ha ezek a dokumentációk időközben elkeverednek, akkor korántsem könnyű feladat több évszázaddal később kideríteni, hogy valójában mi is számít névhordozó példánynak, és mi nem.

Páll-Gergely Barna sejtése igaznak bizonyult, és a batantai csigát Varga András kollégánkkal (MTM Mátra Múzeum) társszerzőségben hamarosan le is írták új fajként, amely megtalálójának tiszteletére a Bellardiella kovacsi nevet kapta. Egy új faj felfedezése önmagában véve nem számít szenzációnak, hiszen évente tízezrével írnak le új fajokat (többségében rovarokat, de csigából is százszámra), viszont ez a rutinmunkának indult egyszerű fajleírás egy sokkal nagyobb meglepetéssel szolgált.

Egy "elveszés" története

otto_franz_von_mollendorff.jpgMint említettük, a leíráshoz szükséges lett volna megvizsgálni a Bellardiella genusz eddig leírt öt fajának típuspéldányait, azonban a Bellardiella crassilabris faj típuspéldányának előkerítése a szokásosnál nehezebb feladatnak bizonyult. De ehhez vissza kell menjünk 1899-be, amikor Otto von Möllendorff német malakológus (csigakutató) leírta a tudomány számára a Bellardiella crassilabris fajt. A lelőhelyet Möllendorff meglehetősen furcsán adta meg: "Borneó, de minden bizonnyal Új-Guinea". Annak, hogy így fogalmazott, az lehet a magyarázata, hogy a leírás alapjául szolgáló példányt a szerző nem saját maga gyűjtötte. Feltehetőleg a tétel címkéjén Borneó szigete szerepelt lelőhelyként, viszont Möllendorff, aki tudta, hogy ez a genusz csak Új-Guineában és környékén fordul elő, ezt kritikával kezelte és feltételezte, hogy a címkén megadott lelőhely téves. Múzeumi példányoknál, különösen a régebbieknél előfordul (bár szerencsére nem túl gyakran), hogy cédulák elkeverednek vagy összecserélődnek. Páll-Gergely Barnáék ezt a bizonyos Möllendorff-féle tételt is szerették volna megvizsgálni, ám a frankfurti Senckenberg Múzeumban, ahol amúgy a Möllendorff-gyűjtemény található, hiába keresték. Némi kutatómunka után kiderült, hogy annak idején Möllendorff a leíráshoz az anyagot egy Strubel nevű magángyűjtőtől kapta, és a tétel egyetlen példányból állt. Jogos volt a feltételezés, hogy azért nincs Frankfurtban, mert a leírás után az visszakerült Strubelhez. Azt is sikerült kideríteni, hogy Strubel gyűjteményét később egy másik német magángyűjtő, egy bizonyos Carl Bülow vásárolta meg, aki a gyűjteménye nagy részét később a londoni Natural History Museumnak adta el. Londonban van is egy példány, amelyen mindössze annyi szerepel, hogy "Bellardiella crassilabris Möllendorff", viszont a múzeum katalógusa szerint ez a példány 1910-ben került be, méghozzá az Amphidromus buelowi faj holotípusával együtt. Bingó! Ezek alapján már joggal feltételezhető, hogy ez az a bizonyos példány, amely 1899-ben Möllendorff kezében volt a Bellardiella crassilabris leírásakor, vagyis a faj típuspéldányának tekinthető.  

A Bellardiella crassilabris titka

A londoni példányt megvizsgálva furcsa jelenségre lettek figyelmesek a kutatók. Erős nagyításban látszott, hogy a héj töredezett, amolyan "erek" találhatók rajta, amelyek kevés kivétellel egy-egy, kb. 80 mikrométer átmérőjű "nagy lyukhoz” futnak. Ilyenekből kétféle is volt, "karimátlan" és "karimás". A lyukakban látszódott valami, aminek egyik fele sima, másik fele viszont szőrösnek látszott. Az "erek" pásztázó elektronmikroszkópos képen nem látszottak, tehát a csigahéj felszíne sima volt, ami azt sugallta, hogy inkább a héjban futó csatornákról lehet szó. A mikrocsatornák mentén ráadásul nagyjából egyenletesen sorakozó apró (kb. 18–20 mikrométeres) kivezető nyílások, "kis lyukak" voltak. Egy emberi vörösvérsejt átmérője ezeknél nem sokkal kisebb, kb. 7 mikrométer, tehát valóban rendkívül vékony struktúrákról van szó. Az sem látszott egyértelműen, hogy a lyukak átérnek-e a csigahéjon. Ha igen, akkor valószínűsíthető, hogy a nagy lyukak titokzatos lakója valamiféle parazita élőlény lehetett, amely a csigát életében gyötörte, viszont ha a lyukak nem érnek a héj belsejéig, akkor inkább olyan fajra kellene gyanakodni, amely gazdájával békésen együtt, ún. asztaltársaságban (kommenzalizmus) élt annak idején.

A történet a Magyar Természettudományi Múzeumban folytatódott. Felmerült, hogy a nagy lyukakból próbálunk szövetmintát venni, és abból DNS-t kivonni, majd genetikai vizsgálattal megpróbáljuk azonosítani a furcsa lyukak még furcsább lakóit, hiszen a Molekuláris Taxonómiai Laborunkban már több ízben is sikerült nagyon régi, beszáradt vagy mumifikálódott múzeumi példányokból DNS-t kivonni. Ezúttal azonban nem jártunk sikerrel. A lyukak túl kicsit voltak ahhoz, hogy anélkül tudtunk volna szövetmintát kinyerni belőlük, hogy a héj épségét kockáztattuk volna. És mivel a Bellardiella crassilabris faj egyetlen ismert példányáról, méghozzá egy múzeumi típuspéldányról volt szó, fel sem merülhetett, hogy feltörjük a házat, de még csak azt sem, hogy a sérülését kockáztassuk.

A következő ötlet a nagy felbontású Nano-CT (Nano-Computed Tomography) vizsgálat volt. Ez az orvosi képalkotásban ismert CT továbbfejlesztett változata, amely nagyon apró struktúrákról képes nagy felbontású háromdimenziós képet adni. Emiatt a csiga a müncheni természettudományi múzeumba (Zoologische Staatssammlung) került. A nano-CT nemcsak azt tárta fel, hogy a héjon látható lyukak nem érték el a csigaház belsejét, hanem azt is megmutatta, hogy a csigaház legfelső kanyarulataiban valamilyen ízeltlábú állat beszáradt maradványai rejtőznek. Roland Melzer, a müncheni múzeum rákgyűjteményének kutatója ki is derítette, hogy egy fiatal remeterák maradványairól van szó.

remeterak_maradvany_bellardiella_fz.png
Fiatal remeterák maradványai a Bellardiella crassilabris típuspéldányának felső kanyarulataiban

bellardiella_ct_fz.png

 A Bellardiella crassilabris héjának nano computer tomográfiás (Nano CT) rekonstrukciója, zölddel a mohaállatoktól származó fúrásnyomok. (Bernhard Ruthensteiner, Zoologische Staatssammlung München)

Az esőerdőben élő szárazföldi csiga héjában talált remeterák csak azzal magyarázható, hogy a csiga pusztulását követően a héja a tengerbe került. Ez egyrészt magyarázatul szolgálhat arra, hogy a feltételezhetően új-guineai faj héja hogyan kerülhetett elő Borneóból (lehet, hogy mégsem egy elkevert múzeumi címke a magyarázat, hanem az, hogy az üres héj Új-Guineától Borneóig sodródott a tengeren?). Másrészt, ha a héj huzamosabb ideig volt tengerben, akkor lehet, hogy az apró lyukak lakója is valamilyen tengeri állat.

feher_zoltan_kozmu_20200417_bellardiella_blogposztfig4.jpg

A Bellardiella crassilabris típuspéldányának rekonstruált élettörténetét bemutató rajz

A válasz végül a tengerbiológiai kutatások egyik európai fellegvárában, a bécsi egyetem   Integrative Zoológia tanszékén született meg, ahol Thomas Schwaha, aki a mohaállatok (Bryozoa) szakértője, a CT felvételeket elemezve rájött, hogy a lyukakban mohaállattelepek maradványai vannak. Mégpedig a mohaállatok egy olyan rendjének képviselői, amelyek általában tengeri puhatestűek mészvázába fúrják a kolóniáikat. Ez a rend egészen az ordovícium időszakig (kb. 450 millió évvel ezelőttig) visszavezethető csigák és kagylók fosszilis héjaiban, tehát a fúró mohaállatok ősei jóval a dinoszauruszok előtt éltek.

A Bellardiella crassilabris típuspéldányának nano computer tomográfiás (Nano CT) háromdimenziós rekonstrukciója. Ezzel sikerült igazolni, hogy a héj külső részén látható, mohaállatoktól származó fúrásnyomok nem érnek el a héj belső felületéig (forrás: Bernhard Ruthensteiner, Zoologische Staatssammlung München)

Az pedig már csak hab a tortán, hogy a Bellardiella héjban talált telep egy, a tudomány számára eddig ismeretlen mohaállatfajhoz tartozott, amely a leírás során a Penetrantia bellardiellae nevet kapta, és egyúttal ez az első olyan mohaállat típuspéldány, amely egy puhatestű típuspéldány héjában élt. A kikölcsönzött héj tehát hosszú és viszontagságos útja végén nem is egy, hanem egyszerre két faj típuspéldányaként került vissza Londonba.

A cikk az Élet és Tudomány 2020/6. számában megjelent írás alapján készült.

 

 

A bejegyzés trackback címe:

https://mttmuzeum.blog.hu/api/trackback/id/tr8115705296

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 és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.

Hirdetés

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

Mtmagyar.jpg

 

greenfo_logo_uj_fekvo.JPG

mti_hirfelhasznalo.jpg

darazs_kicsi.jpg

Múzeumi szabadulószobák

szabszob_logo1.jpg

 

 

 

Facebook oldaldoboz

Friss témák

Szerzők

Információk, ajánlók

pinterest_blogra.jpg

 

 

 

Látogassatok el ide is!

 

okologia_blog.JPG

További blogjaink:

bogaraskonyv_200.jpg

lepkésskonyvek_200.jpg

vasilogo.jpg

Állatvilág magazin

allatvilag-2018-5.jpg

Naptár

június 2020
Hét Ked Sze Csü Pén Szo Vas
<<  < Archív
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30