A genetikai adatok tükrében a kerecsensólyom, mint faj kialakulásának helye a populáció mai nyugati határára, talán éppen hazánk területére esik, majd innen kiindulva terjeszkedett keleti irányba. Őstörténeti szempontból ez azt jelenti, hogy a magyarok elődei az evolúciósan fiatalabb populáció sólymaival találkoztak először, hogy aztán a honfoglalás során megérkezzenek a turul őshazájának vidékére, ahol totemállatuk ősei fogadták őket, és új hazára találtak maguk is.
Szerzők: Cserkész Tamás (Emlősgyűjtemény), Fuisz Tibor István (Madárgyűjtemény), Segesdi Martin (Madárgyűjtemény), Sramkó Gábor (Debreceni Egyetem TTK Növénytani Tanszék, Evolúciós Genomikai Kutatócsoport; HUN-REN–UD Természetvédelmi Biológiai Kutatócsoport)
A Mongol Altaj egyik legmagasabb hegye, a Tsambagarav Uul (-hegy), aminek a csúcsa a 4206 m magas Tsast Ula, ez utóbbi látszik a kép középpontjában (fotó: Cserkész Tamás)
Itthon
2020 után 2024-ben ismét az év madara a kerecsensólyom, ami valószínűleg a legendák turulmadara. A kétrészes sorozat első részében a faj általános ismertetője olvasható, a másodikban a kerecsen alfaji szerkezetének, a rokon fajok leszármazásának felderítését célzó expedíciók és kutatás kerül bemutatásra.
A turul szobor Tatabánya felett (fénykép: Gajárszki László, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons).
Természetvédelmi jelentősége mellett a kerecsen különleges szerepet tölt be a magyarság mondavilágában, kultúrtörténetében. Évszázadok, sőt egyes feltételezések szerint talán évezredek óta a magyar hiedelemvilág szereplője, ugyanis a szakértők többsége egyetért abban a kérdésben, hogy ez a nemes vadászmadár lehetett a turul modellje. A kutatók szerint a mondabéli turult valamelyik nagytestű sólyomról, talán az Altaj-hegység magas régiójában honos kerecsen alakról: az altaji sólyomról (Falco cherrug ’altaicus’) mintázták, de egyes források szerint a jelöltek között lehet a szirti sas (Aquila chrysaetos) is. Persze nem csak hazánk büszke erre a fajra, nemzeti madár többek között Mongóliában, Szaúd-Arábiában, Ománban, és az Egyesült Arab Emírségekben is.
Magyarországon a kerecsen megjelenik a fizetőeszközön is: az ötven forintos pénzérmén látható a fokozottan védett faj. A Magyar Természettudományi Múzeum blogján „Forintos természetrajz” címmel egy korábban publikált írásban bővebben olvashatnak a pénzérméken megjelenő védett növényekről és állatokról.
Kerecsensólyom a magyar ötven forintos pénzérmén, Mongóliában egy 25 000 tugrik értékű emlékérmen láthatók a kerecsensólyom karmai, illetve a madár portréja
Ázsiában
A tavalyi év különösen érdekes eredménye, hogy magyar és orosz kutatók együttműködésében, amelynek részese volt a Magyar Természettudományi Múzeum is, Magyarországon, Oroszországban, Mongóliában és Kazahsztánban gyűjtött minták segítségével sikerült feltérképezni a kerecsen, az egyes kutatók által alfaji rangon elkülönített altaji sólyom, és a közeli rokonnak tartott északi sólyom (Falco rusticolus) leszármazását.
Kerecsen fészke sziklafalon (fotó: Cserkész Tamás)
Három oroszországi solymászatokból származó altaji egyedet vizsgáltunk, illetve Kazahsztánban és Mongóliában keleti kerecsensólymoktól gyűjtöttünk mintákat helyi madarászok támogatásával, néhol egészen nehezen megközelíthető helyeken, olykor alpinista módszerekkel. 2022-ben az Altaj-hegység mongóliai részét bejárva személyesen is részt vettünk expedíción, a térségben 14-15 fészket sikerült felderítenünk. Mongóliában részben a szántóföldi művelés hiánya, részben a legelőállatok nagy száma miatt sok füves puszta, azaz sztyepp maradt fenn. Ennek köszönhető az is, hogy a növényevő kisemlősök rendkívül magas fajszámmal és egyedszámmal vannak jelen ezeken a területeken. A hazánkban ismert fajokon kívül számos pocoknyúl faj él Közép-Ázsiában, és ezek is a kerecsen kedvelt zsákmányai. A prédaállatok könnyű elérhetősége kiváló táplálékozási lehetőséget biztosít a kerecsensólyom számára, és ezért egyedsűrűsége kivételesen magas, és szaporodási sikere is jobb, mint például Közép-Európában.
Hosszúfarkú, vagy rőt ürge (Urocitellus undulatus) menekül egy sólyom támadása elől (fotó: Cserkész Tamás)
Rövidfarkú pocoknyúl (Ochotona dauurica) (fotó: Cserkész Tamás)
Mongol pocoknyúl (Ochotona pallasi), a sólymok kedvelt csemegéje (fotó: Cserkész Tamás)
Az altaji sólyom morfológiailag a kerecsensólyom és az északi sólyom vonásait is magán hordozza, általában sötétebb tollazatú és nagyobb termetű, mint az átlagos keleti kerecsensólymok. Átmeneti morfológiai jellegei miatt vitákat váltott ki a rendszertani besorolása; egyesek az északi sólyom és a kerecsensólyom utolsó glaciális maximum során keletkezett hibridjének (Falco cherrug × rusticolus) tekintik. A hagyományos genetikai módszerek a korlátozott filogenetikai felbontás miatt nem tudták perdöntő módon feloldani ezt a rendszertani bizonytalanságot.
Tavaly a Scientific Reports tudományos folyóiratban publikált tanulmányunkban az altaji sólymok vitatott evolúciós vonalának tisztázását tűztük ki célul egy genomi módszerrel, az ún. RADseq-kel, ami egy csökkentett genomreprezentálású genomi módszer. Viszonylag egyszerű tudományos kérdésből azonban egy összetett és sokkal messzebb mutató válasz született.
A kutatás során minél több egyedet szerettünk volna összehasonlítani, meg kellett vizsgálnunk magát az altaji sólymot, az önálló alfajként leírt keleti kerecsensólymot (Falco cherrug milvipes), nyugati kerecsensólymot (Falco cherrug cherrug) és az orosz távol-keletről származó északi sólymot. Ez utóbbiakat eredetileg azért vontuk be a kutatásba, hogy a vizsgált kerecsensólyom-populációkat megfelelő perspektívába helyezzük a feltételezett testvérfajjal. A fő célunk eredetileg az volt, hogy az altaji sólyom taxonómiai viszonyait tisztázzuk: azt a kérdést tettük fel, hogy egy genetikai csoportot alkot-e (azaz monofiletikus) a vizsgálatainkba bevont valamennyi altaji sólyom egyed, és ezek hogyan viszonyulnak a nyugati és a keleti kerecsensólyomhoz.
Az altaji kérdés megoldása
Meglepetésünkre, a leszármazási viszonyok filogenetikai törzsfával történt elemzése azonban az altaji sólymok polifiletikus jellegét mutatta a keleti kerecseneken belül. Ez azt jelenti, hogy ezek a sötét színű madarak nem egy közös őstől származtak, és nem alkottak egy evolúciós leszármazási egységet, hanem elszórtan jelentek meg a törzsfán. Azaz „az altaji sólyom jelleg” alkalomszerűen jelenik meg a keleti kerecsensólyom populációján belül, pl. ökotípust képvisel a keleti kerecsensólymok között.
Altaji sólyom (Falco cherrug ’altaicus’) mint solymászmadár Biskekben (Kirgizisztán) (fotó: Sramkó Gábor)
Az északi sólyom mégsem önálló faj?
A RADseq adatsor alapján az eredetileg a kerecsensólymok testvérfajaként bevont északi sólyom mintáit a kerecsensólymon belül találtuk, azaz a kerecsensólyom parafiletikus az északi sólyom nélkül (monofiletikus csoportoknak azokat a rendszertani egységeket tekintjük, ahol valamennyi leszármazott csoport szerepel, ezzel szemben a parafiletikus csoportok nem foglalják magukba az összes leszármazott csoportot, azokat „tévesen” egy más leszármazási ágba sorolnak). Eredményeink alapján tehát a keleti kerecsensólymok lehetnek a közvetlen ősei az északi sólyomnak. Megjegyzendő, hogy az itt leírt filogenetikai viszony akár lehetne az északi sólyom és a nyugati kerecsensólymok közötti hibridizáció eredménye is: a keleti kerecsensólymok genetikailag utólag kerültek közel az északi sólymokhoz, ha a nyugati madarak az északi sólyommal kereszteződve genetikai elemeket vettek át tőlük. A keleti kerecsensólyom alfaj hibrid eredetét saját elemzésünk sem zárja ki: a hibridizációt tesztelő elemzésünk valóban jelentős keveredést jelzett az északi sólymok és a nyugati kerecsensólymok között; azonban az elemzés csupán azt mutatja meg, hogy a keleti kerecsensólymok jelenlegi genetikai összetételét magyarázhatja, ha a jelenlegi nyugati kerecsensólymok genetikai állományát „összevegyítjük” az északi sólyommal. Mindazonáltal a hibridizáció „irányának” becslése óvatosságra int: elemzésünk szerint a génáramlás szinte kizárólag a keleti kerecsensólyomból figyelhető meg az északi sólyom irányába, ami az általunk képviselt közvetlen leszármazás elméletével vág egybe. A hibridizációs teszt eredménye pedig egyszerűen a lépcsőzetes elválások (nyugati kerecsen -> keleti kerecsen -> északi sólyom) eredménye, ahol a keleti kerecsen látszólag a két szélső taxon között foglal helyet, mintha azok hibridje lenne. A publikáció óta újabb genetikai adatokat is generált együttműködő partnerünk az Evolúciós Genomikai Kutatócsoport, amely a rokon fajok (vándorsólyom, Feldegg-sólyom, indiai sólyom) mintáinak bevonásával minden kétséget kizáróan bizonyítja, hogy az északi sólyom a keleti kerecsensólyom leszármazottja
Sólymok mintázása fészeknél (fotó: Cserkész Tamás)
Meglepő emellett, hogy a genetikai adatok tükrében a kerecsensólyom, mint faj kialakulásának helye a populáció jelenlegi nyugati határára, talán éppen hazánk területére esik. A faj tehát innen kiindulva terjeszkedett keleti irányba. Őstörténeti szempontból ez azt jelenti, hogy a magyarok elődei az evolúciósan fiatalabb populáció sólymaival találkoztak először, hogy aztán a honfoglalás során megérkezzenek a turul rokonságának valódi őshazájába. Hasonló mintázatot megfigyeltünk már egyébként számos más sztyeppei fajnál, pl. a csíkos szöcskeegereknél, vagy a nagyfejű csajkónál, esetleg a molnárgörénynél is. Persze a sztyeppei fajok Kárpát-medencei őshazája jóval régebbi, hiszen evolúciós időskálán mérendő, mint az emberi történelem, így nemzetünk történetére vonatkozó messzemenő következtetések levonására nem alkalmas; hacsak nem arra, hogy a Kárpát-medence a Holocénban egyértelműen jelentős részét képezte az eurázsiai sztyeppzónának, így eleink ismerősen köszönthették a sztyeppe eme nyugatra húzódó nyúlványát.
Kerecsen-fogás galambbal és csapdával (fotó: Cserkész Tamás)
Kerecsen elengedése (fotó: Cserkész Tamás)
Az alkalmazott módszerről röviden
A korábbi munkákban (pl. görény fajok hibridizációjának kutatása, a szöcskeegér és hörcsög populációgenetika vizsgálatok) egy speciális molekuláris genetikai módszert, az úgynevezett RAD-seq módszert alkalmaztuk. Ennek az a lényege, hogy a genomot egyenlő részekre vágjuk fel specifikus restrikciós enzimmel, és az elvágott részre egy molekuláris adaptert illesztünk. Ezt követően tovább törjük a DNS-darabokat egészen addig, amíg 300–500 bázispár közötti darabokat kapunk. Ez után a szabad végekre egy újabb adaptert illesztünk, majd az adapterekben kötődő primerekkel egy specifikus PCR-t végzünk. A felszaporított DNS-t – amit RAD-seq könyvtárnak nevezünk – Illumina készüléken megszekvenáltatjuk. Az Illumina készüléken futtatott minták bioinformatikai feldolgozását, melynek célja a genomi SNP-k (Single Nucleotid Polymorphism, az adott mintacsoportra jellemző nukleotid-különbségek) gyűjtése a nyers olvasásokból. Így első lépésben egy programcsomag segítségével szétválogatjuk az egyes mintákhoz tartozó DNS olvasatokat (ezek az Illumina készülék által generált rövid, általában 150 bázis hosszú DNS-szakaszok). Ezután a szétválogatott genomi szekvenciákat több lépésből álló informatikai elemzésfolyamon futtattuk át. Amennyiben rendelkezésre áll a referencia genom, sokkal egyszerűbb az elemzést elvégezni: a teljes genom szekvenciát referenciaként használva a program felilleszti a mintákból származó genomi olvasatokat. Így magabiztosan és egyszerűen kikereshetők az azonos genomi pozíciókra illeszkedő olvasatok, így a RAD-lókuszok is egyértelműen azonosíthatóak. Az eredményül kapott RAD-lókuszokból aztán SNP-ket szűrünk úgy, hogy azok bizonyos feltételeknek (pl. maximális hiány, minimális leolvasásszám, stb.) megfeleljenek. Végezetül a szűrt SNP-adatsort használtuk a filogenetikai és populációgenomikai elemzésekben.
Köszönjük a Magyar Tudományos Akadémia Mobilitási pályázatainak (NKM 2020-6; NKM 2023-33), valamint az NKFIH OTKA pályázatának (FK137962) anyagi támogatását. Külön köszönjük a Magyar Köztársaság Mongóliai Nagykövetségének többrétű támogatását.
Kerecsensólyom genetikai minták begyűjtése a fészeknél (fotó: Cserkész Tamás)
Forrás, illetve további olvasmányok a témában:
Lugosi P. 2024: Megfejthették a turulmadár titkát. https://24.hu/tudomany/2024/01/14/turulmadar-kerecsensolyom-altaji-solyom-evolucio/
Sramkó G., Prommer M. & Bagyura J. 2023: Az altaji sólymok (Falco ’altaicus’) vizsgálata nem várt eredményeket hozott az északi sólyom (F. rusticolus) eredetével kapcsolatban. - Heliaca 19: 9-15.
Zinevich, L. et al. 2023: Phylogenomic insights into the polyphyletic nature of Altai falcons within eastern sakers (Falco cherrug) and the origins of gyrfalcons (Falco rusticolus). - Scientific Reports 13.1: 17800.
Ajánlott bejegyzések:
A bejegyzés trackback címe:
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.
