Az evolúció visszafordíthatóságáról tanúskodnak a poratkák

Az evolúciós biológiában is létezik egy mélyen gyökerező feltevés, ami azt tartja, hogy ugyanabba folyóba nem léphetünk bele kétszer. Amint egy organizmus specializált adottságokat fejleszt ki, képtelen visszatérni ősei életstílusához.

Ennek az elvnek neve is van. A Dollo-törvény szerint az evolúció egyirányú és visszafordíthatatlan. Ez a törvény azonban nem egyöntetűen elfogadott, olyannyira, hogy időnként heves vitákhoz vezet a biológusok körében. A Michigan Egyetem biológusaiból álló kutatócsoport egy nagyszabású genetikai tanulmányt végzett a házakban megtalálható parányi poratkákon, melyek ellentmondani látszanak Dollo törvényének.

A tanulmány szerint a poratkák, melyek ott nyüzsögnek akár a legtisztább otthonok matracaiban, ülőgarnitúráiban és szőnyegeiben, parazitákból fejlődtek ki, melyek valójában szabadon élő organizmusokból fejlődtek tovább évmilliókkal ezelőtt. "Elemzéseink demonstrálták, a házi poratkák egy parazita életformát adtak fel, hogy másodszor is szabadon élővé válhassanak, majd különböző élőhelyekhez alkalmazkodtak, köztük az emberek lakásaihoz" - állítja Pavel Klimov és Barry O'Connor az egyetem Ökológiai és Evolúciós Biológiai karának munkatársai.

Az atkák pókfélék, rokonok a pókokkal, mindkét faj nyolc lábbal rendelkezik. A házi poratkák, melyek a Pyroglyphidae családba tartoznak, a leggyakoribb allergiás tünetokozók az emberek körében, világszerte több mint 1,2 milliárd ember szenved tőlük. Az emberi egészségre gyakorolt jelentős hatásuk ellenére alig tudunk valamit evolúciós történetükről. Klimov és O'Connor kutató munkája szerint 62 különböző publikált elmélet próbál dűlőre jutni abban a kérdésben, hogy vajon a mai szabadon élő poratkák egy szabadon élő őstől, vagy egy parazitától származnak-e.

Tanulmányukban a kutatópáros mind a 62 hipotézist kiértékelte. Projektjük egy széles körű DNS szekvenálással, egy részletes evolúciós fa megalkotásával és statisztikai elemzésekkel tesztelte a közkézen forgó elméleteket. Az elkészült fejlődéstani fán a poratka a parazita atkák, a Psoroptidia terjedelmes családfáján belül jelenik meg. Ezek az atkák madarakon és emlősökön élősködnek, soha el nem hagyva a gazdatestet. A michiganiek elemzése kimutatta, hogy a házi poratkák közvetlen elődei közé tartoznak a bőratkák, akárcsak az élőállatok rühatkái, valamint a kutyák és macskák fülatkái. "Ez az eredmény annyira meglepő volt számunkra, hogy elhatároztuk, felvesszük a kapcsolatot a kollégáinkkal, az ő megerősítésüket kérve, mielőtt publikálnánk az adatokat" - mondta Klimov.

A meglepetést főként az okozta, hogy az eredmények ellentmondtak annak az általánosan elfogadott elvnek, mely szerint a specializált paraziták nem képesek visszatérni őseik szabadon élő életmódjához. "A paraziták gyorsan ki tudják fejleszteni rendkívül kifinomult módszereiket a gazda birtokbavételéhez, egyúttal elvesztve a gazdatesten kívüli funkcióikat" - magyarázta Klimov. "Sok esetben elvesztik, vagy visszafejlesztik génjeiket, mivel az adott funkcióra már nincs szükség abban a gazdag közegben, amit egy gazdatest biztosít számukra. Sok kutató ezt evolúciós szempontból visszafordíthatatlannak tartja"

O'Connor szerint felfedezésüknek az emberi egészségre is hatása lehet. "Tanulmányuk példa arra, hogy egy tisztán akadémiai kérdés feltevésével, hogyan juthatunk széles körű gyakorlatik alkalmazásokhoz" - mondta az Ökológiai és Evolúciós Biológiai kar professzora, az egyetem zoológiai múzeumának kurátora. "A poratka fejlődéstani rokonságainak ismeretében betekintést nyerhetünk immun-reakció kiváltó fehérjéi allergén tulajdonságaiba és az allergéneket kódoló génjei evolúciójába"

A kutatók 2006-ban kezdték munkájukat, 19 ország 64 biológusának közreműködésével készítették el tanulmányukat, közel 700 atkafajt gyűjtve be Észak- és Dél-Amerikából, Európából, Ázsiából és Afrikából. Egy esetben közel két évet vett igénybe, mire egy fontos parazita fajt sikerült begyűjteniük az afrikai madarakból. A genetikai elemzésekhez minden fajnál ugyanazt az öt központi gént szekvenálták.

A kérdés tehát az, hogyan alakulhattak vissza az általános nézet ellenére poratkáink parazitából szabadon élővé? Tényként kezelhetjük, hogy a korai szabadon élő poratkák "fészeklakók" voltak, és a madarak és emlősök fészkei, otthonai jelentetik a modern szabadon élő Pyroglyphidae fajok élőhelyét is. Klimov és O'Connor feltevése szerint parazita őseik különböző karakterisztikáinak kombinációja fontos szerepet játszott az állandó élősködéssel való szakításban. Ezek lehetnek az alacsony nedvesség tűrése, az erős emésztőenzimek kialakítása, ami lehetővé tette a bőr és a haj, valamint a körmök keratinos anyagainak fogyasztását, valamint a gazdatestek közötti gyakori váltogatás.

Ezek a jegyek, melyek szinte minden parazita atkát jellemeznek, az emberi civilizáció felemelkedésével az emberek élőhelyei köré csoportosuló madarak és rágcsálók fészkeihez összpontosították a fészeklakó atkákat, ahonnan már csak egy lépés volt az emberi élettér, ahol hatékony emésztőenzimjeikkel és más immun-reakció kiváltó molekuláikkal jelentős emberi allergiaforrássá váltak.