Biológus szekció

Napjainkban a kétéltű-populációk egyedszáma világszerte rohamosan csökken, melynek hátterében az ember környezet-átalakító tevékenysége áll. Az elmúlt évtizedekben számos kétéltű fajban találtak bizonyítékot arra, hogy különböző környezeti tényezők (pl. szélsőséges hőmérséklet, kémiai szennyezések) hatására ivarváltás következhet be. Ilyenkor az egyedben kialakuló ivarszervek (fenotípusos ivar) nem felelnek meg az ivari kromoszómák alapján várható (genetikai) ivarnak. Populációk szintjén az ivarváltás ivararány-eltolódást okozhat, amely hosszú távon a populáció, vagy akár a faj fennmaradását is veszélyeztetheti. Az ivarváltás egyértelmű detektálásához a fenotípusos és genotípusos ivar ismerete is szükséges, ám eddig csak néhány kétéltű fajból publikáltak a genotípus meghatározásához szükséges molekuláris ivarmarkereket. A barna varangy (Bufo bufo) Európa-szerte és hazánkban is gyakori kétéltű faj, amely széles elterjedéséből adódóan jó alanya lehet a különböző környezeti hatások és az ivarváltás közötti összefüggések vizsgálatának.

Jelen kutatásban két célunk volt: 1) a barna varangy genetikai ivar-meghatározását lehetővé tevő molekuláris markerkészlet fejlesztése, 2) az ivarváltási gyakoriság vizsgálata észak-magyarországi barna varangy populációkban az antropogén kitettség függvényében.

A markerek fejlesztését és tesztelését ellenőrzött (ivarváltást okozó hatásoktól mentes) laboratóriumi körülmények között nevelt barna varangyokon végeztük. Egy NGS technikán (új generációs szekvenálás) alapuló redukált reprezentativitású genomi módszer (RADSeq) segítségével, 24 egyed alapján beazonosított 11 potenciálisan nőstény-specifikus DNS-szakaszra terveztünk PCR primereket. A termékek szekvenálása alapján négy markert találtunk ivarmeghatározásra alkalmasnak. Az újonnan fejlesztett négy ivarmarker 26 hím és 28 nőstény alapján 100%-ban megbízhatónak bizonyult.

A 13 populációból befogott 100 adult egyed között csak egy esetben detektáltunk ivarváltást. Az ivarváltott fenotípusosan hím egyed egy mezőgazdasági élőhelyről származott és a négyből három marker genetikailag ZW nőstényként azonosította, míg egy marker bizonytalan eredményt adott.

A vizsgálatban kifejlesztett markerek megerősítették, hogy a Magyarországon előforduló barna varangy populációk nőstény heterogametikusak, azaz a nőstények ZW, a hímek ZZ genotípusúak. Markereink a jövőben lehetőséget teremtenek az ivarváltás vizsgálatára a természetben és laboratóriumi kísérletekben egyaránt. Az általunk talált ivarváltási gyakoriság rendkívül alacsony a korábban, más farkatlan kétéltűekben talált előforduláshoz képest, ami meglepő, mert a vizsgált hazai élőhelyeken számos olyan környezeti hatás van jelen (szennyező vegyületek, hőhullámok), amelyek ivarváltást okozhatnak. Eredményeink alapján feltételezhető, hogy a vizsgált barna varangy populációk ellenállóak a környezetükben jelen lévő, ivarváltást okozó hatásokkal szemben.