2025. március 26. – 04:06
Vannak furcsa állatok, amiket nehéz hova helyezni, ilyen például a csigaházas polip vagy a mohaállat, de az Ilyen állat nincs! felkiáltások bajnoka vitathatatlanul a kacsacsőrű emlős. Nem csoda, hogy George Shaw, a British Museum zoológusa, amikor 1799-ben kapott egy halott példányt belőle, először hamisításra gyanakodott, de miután sehol nem talált rajta öltéseket, belenyugodott, hogy mégis csak van ilyen állat. El is nevezte Platypus anatinusnak, nem tudva, hogy a Platypus nevet egy bogárnemzetségre használják már a hivatalos nevezéktanban, ezért pár év múlva javították a tudományos nevet Ornythorynchus anatinusra. Ez viszont már nem ment át az angol nyelvbe, ott az állat elnevezése maradt platypus.
Az állat az emlősök legkisebb alosztályába, a tojásrakó emlősök közé tartozik, mellette csak a hangyászsünök négy faja van ebben a csoportban, de azok, legalábbis első pillantásra, nem tűnnek annyira furának. A tojásrakó (avagy kloákás) emlősök lágy héjú tojást raknak, a kikelő utódokat a hasukon kiválasztott váladékkal táplálják. A kacsacsőrű emlős tejében nemrég egy teljesen újféle antibiotikus hatású fehérjét is találtak, ami segíthet a majd baktériumok elleni gyógyszerfejlesztésekben.
Az állat kinézete alapján nem meglepő, hogy a jeles angol zoológus csalásra gyanakodott, hiszen a hódszerű farokhoz úszóhártyás kacsaláb, és kacsacsőr tartozik, és az állat testét a vidráéhoz hasonló szőr borítja. Még ezekhez képest is meglepő, hogy a kacsacsőrű emlősnek méregtüskéje is van, és ezzel a mérget termelő emlősök igen szűk klubjába is tartozik (a lajhármakik, a kubai patkányvakond és pár cickány tartozik még ide). A kacsacsőrűek méregtüskéje a hátsó lábon található, de csak a hímeknek van ilyenjük. A párzási időszakban megnövekszik a méregtermelés, ami arra utal, hogy leginkább a riválisokkal szembeni harcban és a területük védelmére használják. A mérgük egyébként hasonlít egyes kígyók mérgére, de sok olyan anyagot is tartalmaz, ami más állatnál egyáltalán nem fordul elő.
A kacsacsőrű emlősnek, ahogy a többi tojásrakónak, nincs gyomra, a táplálék a nyelőcsőből közvetlenül a bélbe jut. Ez úgy lehetséges, hogy a csőrével nagyon alaposan megrágja a táplálékát – ami nem is olyan nehéz, mert főleg vízi rovarlárvákat, rákocskákat eszik. Az már nehezebben magyarázható különlegesség, hogy a kacsacsőrű emlős szőre, különösen a hasán, ultraibolya fényben világít. A kutatók más emlősöket vizsgáltak éppen, amiknél ismert ez a biolumineszencia jelenség, és meglepve látták, hogy miután a kacsacsőrűt világították meg ultraibolya fénnyel, az kékeszöld színben kezdett ragyogni. Senki nem tudja pontosan, hogy ez miért van, a feltételezések között szerepel, hogy így talán nehezebben veszik észre a ragadozók, esetleg, hogy ez valami evolúciós maradvány vagy teljesen más célt szolgáló kémiai folyamatok mellékterméke.
És mindezek a furcsaságok is eltörpülnek amellett, amilyen különleges a kacsacsőrű emlős ivarának meghatározása. Az, hogy egy megtermékenyített petesejtből hím vagy nőstény egyed lesz, többféleképpen dőlhet el. Vannak olyan állatok, ahol a nem környezeti hatásra dől el, például egyes hüllők esetében attól függ, hogy halványkék vagy rózsaszín kelengyét kap-e a kis teknős, hogy milyen hőmérsékletű környezetben volt a tojás egy adott szakaszban: ha hidegben, hím lesz az utód, ha melegben, nőstény. Az élőlények többségében azonban nem a környezet, hanem genetikai faktorok döntenek arról, hogy milyen lesz az utód neme. (Persze ahogy minden, ami a biológiában történik, ez sem 100 százalékos; bőven fordulnak elő atípusos esetek, így alakulhatnak ki például interszexuális egyedek, akiknek a létezését például a Trump-kormány illetékeseinek sem sikerült megérteniük, de ezt most hagyjuk is, mert elég messzire vezetne.)
A nemek genetikai meghatározása többnyire egyszerű: létezik egy olyan gén, ami elindítja a valamilyen típusú nemi jellegek kialakulását. Az állatok nagyobb részében ez a gén a hím anatómiai jegyek kialakulását indítja be, de van, ahol a speciális gén a női jegyek kialakulásához szükséges. A speciális gént hordozza a nemi kromoszóma, ami így alapvetően kétféle lehet: vagy van rajta ez a gén (ekkor nevezzük Y-nak), vagy nincsen (ekkor X a neve). Jellemzően minden kromoszómából két példány van az egyedekben, egyet a petesejttel, egyet a hímivarsejttel kap a zigóta. Ha a nemi kromoszómából egyiken sincs jelen a hím tulajdonságokat kialakító gén, akkor az egyed nőstény lesz, ha az egyiken jelen van, akkor hím.
Ez egy érdekes következménnyel is jár, ami az Y-kromoszóma degenerálódásához vezet. Az élőlények ugyanis úgy védekeznek a felszaporodó genetikai hibák ellen, hogy az ivarsejtek keletkezésekor összekeverik az egyes kromoszómapárok genetikai állományát. Ha több hiba is volt a kromoszómákon, így lehetőség nyílik arra, hogy olyan új keverékek készüljenek, amiken mindenből a jó változat lesz megtalálható. (Persze arra is van esély, hogy olyan változatok is lesznek, amikben az összes hiba megtalálható, de az olyan ivarsejt nem lesz igazán életképes. A folyamat lényege, hogy anélkül ad esélyt a hibák kiiktatására, hogy tudni kelljen, mi is pontosan a hiba.) Ez a rafinált hibajavítás viszont a magányos Y-kromoszóma esetében nem működik, hiszen nincsen mivel párba állnia. Az ezen a kromoszómán található génekben ezért a generációk során egyre csak szaporodnak a hibák. Ezért van az, hogy ezek egyre kisebbek és egyre kevesebb információt hordoznak, többnyire csak annyit, hogy a születendő egyed hím legyen. Vannak olyan állatok is, például a genetikusok egyik kedvence, a muslinca, ahol nincs is már Y-kromoszóma, és a nemet az határozza meg, hogy az X-kromoszómából egy vagy kettő van.
A madarakban az XY-hoz nagyon hasonló nemmeghatározási rendszer van, de náluk pont fordítva vannak a dolgok. A nemi kromoszómának itt is két változata van, a megkülönböztethetőség miatt W és Z a nevük. Az a madár, amelyiknek két Z-kromoszómája van, hím lesz, míg a W- és Z- kromoszómát hordozók tojók (hasonló a mechanizmus a lepkéknél is). Ahogyan a magányos Y-kromoszóma, a W is hajlamos arra, hogy a felszaporodó hibák miatt elveszítse a génjeit. A madarak és az emlősök között lényeges különbség még, hogy a madaraknál egy teljesen másik gén indítja be a hím jellegek alakulását, mint az emlősöknél: a DMRT1 nevű gén csak akkor lép működésbe, ha két példány van belőle.
Nos, ez az elsőre talán bonyolultnak tűnő genetikai rendszer semmi ahhoz képest, ami a kacsacsőrű emlős sajátja. A kacsacsőrűekben ugyanis nem kétféle ivari kromoszóma van, hanem tíz. Az X-ből és az Y-ból is öt különböző van, így a kacsacsőrű hímeknek X1, X2, X3, X4 és X5, valamint Y1, Y2, Y3, Y4 és Y5 kromoszómáik vannak, míg a nőstényeknek mind az ötféle X-ből két példányuk. Ráadásul amikor a hímivarsejtek képződnek az állat heréiben, nem a megfelelő XY párok állnak egymás mellé, hanem a tíz kromoszóma egy hosszú láncot alakít ki: az X1 kapcsolódik az Y1-hez, ami a másik végén az X2-höz, ami a másik végén az Y2-höz és így tovább. Ezzel a megoldással lehet elérni, hogy azután, amikor a kromoszómák szétválnak, biztosan az egyik utódsejtbe jusson az összes X, a másikba az összes Y. Ilyen sok ivari kromoszómát semmilyen más állatnál nem figyeltek még meg, a kacsacsőrűek legközelebbi rokonai, a hangyászsünök szoros másodikok, ott a hímekben öt X- és négy Y-kromoszóma van.
Amikor a kacsacsőrű emlősök nemi meghatározásának molekuláris hátterét vizsgálták, az állat újra az emlősökre és madarakra jellemző tulajdonságok keverékének bizonyult. Az ivari kromoszómák XY rendszere az emlősökére emlékeztet, de a hím ivarszervek kialakulását a madarakban is megjelenő DMRT1 gén indítja be. Ez persze nem azt jelenti, hogy ez az állat a madarak és az emlősök keveréke lenne, inkább azt, hogy sok tulajdonságot megőrzött azok közös ősétől.
