Mi lenne, ha a viselkedés nem csupán tanult, hanem genetikailag „átírható” lenne? Ha a természet millió évei alatt kialakult ösztönöket egyetlen gén aktiválása képes lenne megváltoztatni? Egy japán kutatócsoport friss tanulmánya most pontosan ezt tette – és ezzel az evolúcióról alkotott képünket is újraértelmezte.
A Nagojai Egyetem és a Japán Nemzeti Információs és Kommunikációs Technológiai Intézet kutatói sikeresen megváltoztatták a gyümölcslégy (Drosophila melanogaster) udvarlási viselkedését – pusztán egyetlen gén aktiválásával.1
Egy gén, ami új viselkedést ír a természet kódjába
A fru gén, amely az udvarlási mintázat kialakításában kulcsszerepet játszik, az inzulintermelő neuronokban lett bekapcsolva. Ennek hatására a legyek olyan mozdulatot kezdtek végezni, amely egy teljesen más fajra, a Drosophila subobscura-ra jellemző:
ének helyett „nászajándékot” ajánlottak fel a nőstényeknek – egy apró, felöklendezett cseppet, amely táplálékot és információt hordoz a hím vitalitásáról.
Ez a viselkedés nemcsak különös, hanem evolúciós szempontból is elképesztő: a két faj mintegy 35 millió évvel ezelőtt vált el egymástól, így az udvarlási gesztus „átörökítése” ezen az idővonalon keresztül példátlan tudományos teljesítmény.
Amikor a neuronok új történetet írnak
A kutatók megfigyelték, hogy a FruM fehérjék hatására az inzulintermelő sejtek új idegi nyúlványokat hoztak létre, és összekapcsolódtak az agy udvarlási központjával. Ez a kapcsolat új idegi áramkört eredményezett, amely az „ajándékozás” viselkedését vezérelte – az éneklés helyett.
Ez a felfedezés alapjaiban rengeti meg az evolúciós idegtudományt: az új viselkedésformák megjelenése nem feltétlenül új sejtek létrejöttét igényli, hanem elegendő lehet néhány meglévő neuron „újradrótozása”.
Yusuke Hara, a kutatás társszerzője szerint:
„Eredményeink azt mutatják, hogy az evolúció gyakran nem új elemeket ad hozzá, hanem a meglévőket kapcsolja át új funkciókra.”
Az inzulin és az ösztön kapcsolata
Különösen érdekes, hogy az érintett neuronok normál esetben az anyagcserét, a stresszválaszt és az élettartamot szabályozzák – vagyis az inzulinrendszer központi elemei. A kutatók ezzel nemcsak egy új viselkedési mintát hoztak létre, hanem hidat is építettek a belső fiziológiai állapot és a szociális viselkedés között.
Ez a kapcsolat új távlatokat nyithat a neuropszichiátriai betegségek – például az autizmus vagy a szociális szorongás – biológiai megértésében, hiszen rávilágít arra, hogy
a test és az agy közötti határvonal sokkal rugalmasabb, mint korábban gondoltuk.
Az evolúció új arca
A tanulmány szerint az evolúció nem feltétlenül új idegrendszereket „épít”, hanem gyakran újratervezi a meglévő hálózatokat. A természet modulárisan gondolkodik: a sejtek, gének és szinapszisok mint egy „plug-and-play” rendszer, új kimeneteket és viselkedéseket képesek létrehozni a régi elemekből.
Ez a szemlélet emlékeztet a mesterséges intelligencia tanulási logikájára is – ahol a hálózat nem újraíródik, csupán új mintákat tanul meg ugyanazon a szerkezeten belül.
Mit jelent ez az emberi jövő szempontjából?
Bár a kutatás gyümölcslégy-modelleken alapul, az eredmények gondolatébresztőek. Ha a viselkedés molekuláris szinten ilyen módon módosítható, az nemcsak az evolúció megértését, hanem a jövő génterápiás, viselkedéskutatási és neuroetikai irányait is új megvilágításba helyezheti.
A kutatók ugyanakkor hangsúlyozzák, hogy ez nem jelenti azt, hogy az emberi vagy állati viselkedés egyetlen „kapcsolóval” irányítható lenne.
Inkább azt mutatja meg, hogy a természet intelligensen takarékos – és hogy az evolúció gyakran a már meglévő elemek újrahangolásából születik.
A változás nem mindig újrakezdés
A viselkedés mélyén ott rejtőzik a sejtek, gének és szinapszisok finom koreográfiája – egy olyan tánc, amelyet a természet millió éve csiszol. Most először azonban az ember is megérintette ezt a zenét, és talán megértett belőle egy dallamot.
A felfedezés nemcsak a gyümölcslégy történetét írja újra, hanem azt is, amit magunkról, az ösztönökről és az evolúciós intelligenciáról gondolunk.
