A jég alatti búvárkodásba hamar bele kell tanulni

A fókabébik feje nem azért olyan nagy, hogy elbűvölőek legyenek számunkra (bár azok), hanem azért, hogy jég alá bújhassanak a ragadozók elől. Az újszülött Weddell-fóka agya a kifejlett agy méretének 70%-át is eléri, ami egyértelműen rekord az emlősök között. Gondoljunk csak bele, ha az embergyerek is ilyen arányokkal születne, már rég kihaltunk volna a nehéz szülés miatt. Most se megy könnyen, pedig újszülöttjeink agymérete a felnőttének csak 25%-a. Persze a fókákat nem éppen az emberekkel érdemes összevetni, hiszen igen távoli rokonok vagyunk. A kutyafélék viszont ugyanúgy a ragadozók rendjének tagjai, mint a valódi fókafélék családja, és egy farkaskölykök agya körülbelül 60 naposan éri el ezt a fejlettségi szintet, mint a fókáé: a kisfarkas agya születéskor mindössze 11%-a a felnőtt méretnek (a kisfarkas 13 g-os, a Weddell-fóka kölyök 390 g-os aggyal születik , a testsúlyuk pedig 224, illetve 28 900 g).
Különösen figyelemreméltó a nagyméretű és fejlett agy ahhoz képest, hogy maga a kölyökfóka ugyanakkor viszonylag kicsi (anyja testtömegének 6-7%-a). E kis testnek egyáltalán nem könnyű táplálni a hatalmas agyat, ezért igen valószínű, hogy a nagy befektetés a cserébe kapott jó tájékozódási képességgel térül meg. A speciális agy lehetővé teszi, hogy a kisfóka az anyja mellett beletanuljon a jég alatti tájékozódás bonyolult mesterségébe. 
A különlegesen fejlett agyakat a  Montana Egyetem kutatócsoportja gyűjtötte össze 2007 október és december között az Antarktiszon. 12 fókatetemet találtak, köztük tíz kölyköt. Négy kölyök halva született, kettőt elhagyott az anyja, egy pedig valamilyen balesetben vagy ütés miatt halálos sérülést szenvedett. A felnőttek közül az egyik szoptató anya volt, és a lenyelt halszálkák miatt pusztult el.
A Weddell-fóka élőhelye, az antarktiszi jégtakaró alá nem szívesen merészkedik emlősállat, mert ha nem talál időben léket, hasadékot a jégen, könnyen megfulladhat. A Weddell-fóka viszont kiválóan megjegyzi, hol juthat levegőhöz, és így akár 20 km-t is megtehet a jég alatt. Kölykét is olyan helyen hozza világra, ahol ellenségei, a leopárdfókák és kardszárnyú delfinek már nem férhetnek hozzá. A tájékozódás itt viszont nagyon nehéz, mert kevés a légvételi lehetőség, és a bonyolult domborzati viszonyok között könnyű eltévedni. Valószínűleg ez az oka annak, hogy a ragadozók közül a vízben élő fajok relatív agymérete sokkal nagyobb, mint a szárazföldieké. Az agynak sok cukorra van szüksége, amit az újszülött kizárólag az anyatejből fedez. Az anyafóka viszont a szülést követő hetekben a kicsi mellett marad, nem táplálkozik, ezért a napi 3,5 liter tej előállítása során testsúlya jelentősen csökken.  Az energiadús tejtől viszont a kölyök igen gyorsan fejlődik, és már két hetes korától búvárleckéket vesz az anyjától.

Eisert et al., 2013, Marine Mammal Science

A szelídség evolúciós zsákutca?

Az a benyomásunk, hogy „a jók mennek el leghamarabb” talán nem is illúzió. A társas pókoknál legalábbis a szelíd példányok és leszármazottaik kihalásra vannak ítélve. Ahhoz ugyanis, hogy egy populáció fennmaradjon, agresszív egyedekre is szüksége van, mert a behatolókkal szembeni passzivitás hosszútávon kipusztuláshoz vezet – állítja az Ecology Letters-ben megjelent tanulmány.
Korábban már írtunk arról, hogy az agresszív fogaspontyok sikeresebben szereznek táplálékot nagyobb, de szelídebb vetélytársukkal szemben. Egy fajon belül tehát vannak rámenős, verekedős példányok és passzív, az összetűzések elől megfutamodó egyedek is. A pókoknál sincs ez másképp. Vegyünk például egy társas életmódot kedvelő fajt, az Anelosimus studiosus-t. Ez a pók sokadmagával épít hálót: akár 100 egyed is élhet egy kolóniában. Akad köztük agresszívabb és békésebb példány. Első pillantásra úgy tűnhet, hogy az agresszívekkel csak a baj van: lépten-nyomon kötekednek, a kolónia növekedéséhez pedig alig járulnak hozzá, mert a szaporodásra már nem marad energiájuk.
A Pittsburgh Egyetem kutatója azonban úgy vélte, hogy a faj bizonyára az agresszív egyedekből is hasznot húz, máskülönben már kiszelektálódtak volna. Ha rövidtávon nem nyilvánvaló, mi az előnyük, öt év alatt talán kiderül, milyenek az agresszív és a szelíd pókok életbenmaradási esélyei.
A kutató először is a laboratóriumban lemérte, hogyan viselkednek egymással a pókok, majd háromféle párba sorolta őket: agresszív, szelíd és vegyes párosba. A párok egy héten belül hálót építettek maguknak, amiket a kutató kivitt az erdőbe. Ettől fogva öt éven át követte a pókok sorsát. 45 hálóból és a környezetükből rendszeresen eltávolította a rivális pókokat. A hálótulajdonosok természetesen mind remekül érezték magukat ilyen ideális környezetben és szépen szaporodtak.
Az emberi beavatkozás nélkül élő csoportok viszont kénytelenek voltak önállóan megküzdeni a betolakodókkal. Az első években az agresszív szülők kolóniája sikeresen állta a rohamokat, de a harcok felemésztették energiáikat, és kevesebb utódjuk született. A szelíd párosok viszont nem törődtek a betolakodókkal, és sikeresen szaporodtak, két év elteltével háromszor annyi hálót építettek a környező növényeken, mint az agresszívak. A harmadik évben viszont fordult a kocka: a betolakodók elkezdték átvenni az uralmat. Egyre gyakrabban falták fel a házigazdákat és csenték el a hálójukba akadt zsákmányt. Az ötödik évre végül egyetlen olyan kolónia sem maradt, amit szelíd párok alapítottak, a vegyes párosok hálóinak pedig csak a negyede maradt fenn. Ezzel szemben az agresszívak többsége képes volt fenntartani kolóniáit.
Nagyon ritka az olyan kutatás, ami feltárja, milyen viselkedés vezethet egy faj kipusztulásához. De talán ennél is érdekesebb az, hogy az eredmények új megvilágításba helyezik az agresszív egyedek szerepét. Kiderült, hogy erre a nem túl szimpatikus személyiségtípusra nagy szükség van, ha a kolóniát külső támadások érik. A passzív, szelíd egyedek remekül szaporodnak, ha semmi nem veszélyezteti őket, ugyanakkor képtelenek megvédeni kolóniájukat a behatolóktól. Ez viszont a kolónia és végső soron a faj kipusztulásához vezet.

Pruitt, 2013, Ecology Letters

Ivadékgondozás a dinoszauruszoknál

A csontokkal ellentétben a viselkedés nem fosszilizálódik, néha mégis marad egy kis nyoma. A Maiasaura arról kapta a nevét, hogy jó anya módjára (a görög „maia” szó magyarul: „jó anya”) fészket épített, óvta tojásait és kikelés után is gondoskodott a kicsinyeiről. Ráadásul évről-évre ugyanoda járt vissza költeni. Mindezt onnan tudjuk, hogy a hetvenes években Montana-ban sok fészakalja tojásra bukkantak a kutatók, egymástól „anyányi” távolságra. A régi és újabb tojások közt frissen kikelt és idősebb kisdinók csontjai is hevertek, vagyis a kicsik hosszabb ideig a fészekben maradtak. A távolságtartásra azért volt szükség, hogy a szomszédos anyák ne lophassák el könnyedén azokat a növényeket, amiket az anyák csemeték etetéséhez behordtak. Ez volt az első lelet, ami arra utalt, hogy a dinoszauruszok a madarakhoz hasonló ivadékgondozást mutattak.
Nem sokkal később egy húsevő dinoszaurusz, a Troodon tojásaira is rátaláltak a kutatók. Az embriók vizsgálata arra utalt, hogy a Troodon fiókák jóval érettebben születtek, mint a Maiasaurák, és ezért azonnal elhagyhatták a fészket. Eleinte semmi nem utalt arra, hogy Troodonok is gondozták volna tojásaikat. Úgy tűnt, hogy a krokodilokhoz és a talegallatyúkhoz hasonlóan a tojásokat betemették, és a külső hőmérsékletre bízták a keltetést.
A Montana és Calgary Egyetem munkatársainak azonban szöget ütött a fejébe, hogy miért lógnak ki félig a tojások az üledékből, ezért kettőt tüzetesebben is megvizsgáltak. A Troodon tojások aszimmetrikusak, akár a madaraké, és hegyesebb végükkel mélyen beágyazódtak a fészakanyagba. A gázcsere pórusokon át zajlott. A teljesen betemetett tojásokon – például a krokodiloknál - egyenletesen oszlanak el a pórusok és ezek mind nagyok, hogy a zárt környezetben is oxigénhez jussanak az embriók. Ezzel ellentétben például egy tyúktojáson, amit a tojó melenget, kicsik a pórusok, hogy a tojásban lévő nedvesség ne párologjon el. A Troodon tojások viszont egyik típushoz sem tartoznak – derült ki nemrégiben. Ugyanis pórusai nem egyenletesen oszlanak el, hanem a tojás tetején csoportosulnak, ahol sokkal nyitottabb a környezet, mint alul. A pórusok kisebbek, mint egy krokodiltojáson, és nagyon jó a vízmegtartó képességük. Ez arra utal, hogy meglehet, a Troodonok nem sokat törődtek a frissen kikelt kicsinyeikkel, de a tojásaikat félig hüllőként, félig madárként gondozták: keskenyebb részét betemették, szélesebb részén pedig kotlottak. Mindez azért érdekes, mert a Troodon a madárszerű dinoszauruszok közé tartozik, vagyis a madárszerű (aszimmetrikus, alacsony pórusszámú és hármas héjszerkezetű) tojás, vele párhuzamosan pedig a kotlás már évmilliókkal előbb kialakult, mint maguk a madarak. Íme tehát a válasz a régi kérdésre: melyik volt előbb, a tyúk vagy a tojás? 

Öngyógyítás

Jól ismert, hogy a csimpánzok gyógynövényekkel kezelik a betegségeiket. A fiatalok megtanulják az idősebbektől, hogy melyik növény milyen része, mekkora adagban hatásos malária, hasmenés és férgek ellen. Az arapapagájok agyagot csipegetnek, amivel semlegesítik a testükben felhalmozódott méreganyagokat.
Az utóbbi években azonban kiderült, hogy nem csak ezek a kifejezetten találékony fajok élnek öngyógyító praktikákkal. Egy, a Science-ben közzétett tanulmány arra hívja fel a figyelmet, hogy sok állat ösztönösen, tanulás nélkül alkalmaz bizonyos hatóanyagokat.
A legmegdöbbentőbb megfigyelések szerint számos állatfaj nem is a maga, hanem rokonai érdekében keresi a gyógyhatású növényeket. Ha a muslicaszülő észrevesz egy parazita darazsat, alkoholban gazdag talajt keres petéinek, ami megóvja a lárvákat a fertőzéstől. Erdei hangyák tűlevelű fák gyantáját szállítják be a bolyba, baktériumellenes hatása miatt. A parazitákkal küszködő Danaida-lepke olyan kutyatejen helyezi el petéit, ami távol tartja az élősködőket, hogy ha ő maga már nem is tud megszabadulni a nemkívánatos vendégektől, legalább az utódai legyenek egészségesek. Nagyon hasonlít ez ahhoz, ahogyan az emberszülők próbálják egészséges étrendre szoktatni gyerekeiket. 
Az öngyógyításnak ökológiai és evolúciós következményei is vannak. Nálunk is jól ismert faj a gyapjaspille, ami időről-időre elszaporodik és tarra rágja az erdőket. A petecsomók emelkedő száma alapján idén is várható az invázió. A tömeges elszaporodásban szerepe lehet annak is, hogy a hernyók keresik a mérgező vegyületekben dús leveleket, mert a méreganyagok gátolják a hernyókat megbetegítő vírusok terjedését.
A gyógyhatású vegyületek olykor kifejezetten a szervezet védekező mechanizmusát támogatják. Legalábbis erre utal az, hogy a méhek örökítőanyagából sok immunrendszerrel kapcsolatos gén hiányzik, és a hangyákhoz hasonlóan ők is gyantával (propolisszal) védekeznek a bakteriális fertőzésekkel szemben.  A méhészek ezt sokáig nem tudták, és kiszelektálták méheikből a gyantagyűjtő viselkedést.  Ez lehet az egyik oka annak, hogy az utóbbi években aggasztó méreteket öltött a méhpusztulás.
Az állatok megfigyelése nyomán akár saját nyavalyáink gyógyításához is találhatunk új hatóanyagokat. A csimpánzok kedvelt gyógynövényeiből például olyan vegyületeket vontak ki, amelyek gátolják a daganatos sejtek szaporodását. Persze némely faj olyasféle kezeléshez fordul, amit már mi is évezredekkel ezelőtt felfedeztünk: az ecetmuslicák lárvái például alkohollal irtják ki a bennük fejlődő parazita darazsak lárváit – azok ugyanis sokkal kevésbé bírják ezt a szert, mint a gazdaszervezet.

Kép:
Danaida lepke a szerzőtől: http://www.ns.umich.edu/new/images/self-medication-in-animals-much-more-widespread-than-believed-orig-20130411.jpg
arapapagájok:  http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Parrots_at_a_clay_lick_-Tambopata_National_Reserve,_Peru-8c.jpg

Divatszínek majommódra

Mi a kultúra? A legegyszerűbb meghatározás szerint azt jelenti, hogy egy csoport tagjai elsajátítanak és átadnak egymásnak bizonyos viselkedésformákat. Biztos emlékszünk még Imora, a japán makákóra, aki az ötvenes években felfedezte, hogy az édesburgonyáról jól lemosható a homok a tengervízben. Tíz évvel később már a csoport nagy része megmosta az édesburgonyát, ez a viselkedés tehát a makákócsoport kultúrájának része lett.
Az embereknél ez persze nem került volna ennyi időbe, mi sokkal könnyebben fedezünk fel és tanulunk el egymástól új trükköket. Ehhez még látnunk sem kell a másikat, elég, ha hallunk vagy olvasunk róla. Ezért is népesítettük be ilyen sikeresen a bolygót: az új generációknak már nem kell mindent felfedezniük, nyugodtan hagyatkozhatnak őseik tapasztalataira. De a kultúrára való fogékonyság sem egyik pillanatról a másikra jelent meg az evolúció során, így nem csoda, ha egyszerűbb formában ugyan, de sok állatfajnál megtaláljuk a rovaroktól a madarakon át az emberszabású majmokig. A kulturális szokások néha igen bizarr vonásokat is ölthetnek, mint például egy csuklyásmajom csoportban, ahol előszeretettel böködik körmükkel egymás szemgolyóját. Ezzel a veszélyes és fájdalmas művelettel tesztelik társas kapcsolataik erejét.  
Új kulturális szokások kialakulását és terjedését természetesen nem könnyű megfigyelni, ezért Andrew Whiten és kollégái egy kísérletet terveztek erre a célra. Négy, összesen 109 egyedet számláló, szabadon élő dél-afrikai cerkófmajom-csoportnak kukoricával töltött műanyag dobozokat adtak. Az egyik dobozba kék, a másikba rózsaszínű kukoricát tettek (azért választották ezeket a színeket, mert hasonlóak a majmok ivarszerveinek színéhez). Az egyik színt aloe levél oldatába áztatták, hogy rossz ízű legyen. Két majomcsoportban a kék színű kukorica volt keserű, a másik kettőben pedig a rózsaszínű. A majmok három hónap alatt tökéletesen megtanulták, hogy melyik a keserű kukorica, és abból nem is ettek.
Eközben 27 kismajom született. Négy-hat hónappal később, amikor már a kicsik is ehettek szilárd táplálékot, a kutatók ismét kihelyezték a dobozokat, de most már egyik szín se volt keserű. Az talán nem meglepő, hogy a következő két hónapban a felnőttek továbbra is abból a színből csemegéztek, amelyikből korábban. De az már igen, hogy a 27 kölyökből 26 ugyanazt a színt választotta, amelyiket az anyja. És ennél is megdöbbentőbb az, hogy a csoport újonnan érkező felnőtt tagjai is alkalmazkodtak a normához. 10 hím költözött olyan csoportba, amelyben más színt kedveltek a tagok, mint a hím eredeti csoportjában. Közülük 7 azonnal stratégiát váltott, és azt a színt kezdte fogyasztani, amit új csoporttársai. Ez az eredmény minden korábbinál jobban mutatja azt, hogy mások szokásainak átvétele – még ha ez ellentmond is a saját tapasztalatoknak –kulcsfontosságú egy társas faj esetében.

Halásztrükkök bálnamódra

Szociális tanulásra, vagyis mások viselkedésének - hű vagy kevésbé hű – lemásolására sok faj képes, köztük kutyák, teknősök, méhek, patkányok. Ha ez a tudás elterjed egy csoportban, akkor már „tradícióról” beszélünk. Erre láttunk példát korábbi számunkban, egy cerkófmajmokon végzett kísérletben, ahol a csoport szokásait azonnal átvették az újonnan csatlakozó tagok. Sok kutató egyenlőségjelet tesz a kultúra és a tradíció közé, mások viszont azt állítják, hogy csak ott beszélhetünk kultúráról, ahol több különböző tradíció van jelen. Nos, a legújabb, mérföldkőnek számító kutatások alapján még a legszőrszálhasogatóbb kutatók sem vitathatják azt, hogy hosszúszárnyú bálnáknak van kultúrája.
A hosszúszárnyú, más néven púpos bálna csak nyáron táplálkozik, a sarki vizekben. Télen a meleg trópusi és szubtrópusi tengerekbe vándorol, ott párosodik és ellik – ekkor abból a zsírtartalékból él, amit nyáron felhalmozott. Hosszú „szárnya” vagyis a mellúszója valószínűleg a hőszabályozását segíti. Az egyedeket nagyon könnyű megkülönböztetni, mivel a farkuk mintázata jellegzetes, ezért ez a faj az egyik legtöbbet tanulmányozott cetféle.
A bálna a táplálékaként szolgáló planktonikus rákokat, halakat, tintahalakat farokcsapásokkal és felugrásokkal keltett lökéshullámokkal vagy a mélyvízből eregetett buborékfüggönnyel riasztja fel. A buborékfüggönyös vadászathoz rendszerint több bálna is összeáll. A taktika arra épül, hogy a halak félnek átúszni a buborékokon. Amikor már kellően szűk helyre szorult össze a zsákmány, egy-két bálna erős hangot ad ki, amitől a halak még jobban megijednek, és a felszín felé úsznak. A bálnák ekkor nagyra tátott szájjal rájuk támadnak és felfalják őket.
1980-ban az egyik bálna kitalálta, hogy csavar egyet a technikán: farkával jónéhányszor rácsap a vízfelszínre, mielőtt elkezdené a buborékeregetést. Az nem teljesen világos, hogy ez a viselkedés mire való, de a kutatók azt gyanítják, hogy az akkoriban elszaporodó homoki angolna összeterelésében segített. A bálnafigyelőknek idővel az lett a benyomása, hogy a farokcsapásos buborékhalászat egyre gyakoribbá vált. Összegezve több mint hetvenezer, 27 éven át Massachusetts partvidékén végzett megfigyelést igazolódott a gyanú: a 653, legalább 20-szor megfigyelt bálna több mint harmada átvette ezt a viselkedést. E bálnák gyakran úsztak együtt olyan társukkal, aki szintén alkalmazta ezt a módszert.
Azt már tudtuk, hogy a bálnák megtanulják egymás énekét. Az, hogy egy halászati technikát is átvettek egymástól, vagyis többféle tradícióval rendelkeznek, egyértelművé teszi, hogy nem csak az embereknél létezik kultúra.

Allen et al., 2013, Science