VIII. Biológiai Tudományok Osztálya

Osztályülések előadásai

A fiatal kutatók új hangja – A Fiatal Kutatók Akadémiája
Török Péter, az MTA doktora, a Fiatal Kutatók Akadémiája társelnöke előadása
Elhangzott a 2019. október 8-i osztályülésen

A Fiatal Kutatók Akadémiája (FKA) egy 2019-ben alakult, alulról szerveződő tudományos társaság, melynek három fő célkitűzése van: a fiatal kutatók szakmai fejlődésének elősegítése, a fiatal kutatók érdekképviselete, valamint a tudomány és a társadalom közötti párbeszéd segítése. Az FKA induló taglétszáma 2019-ben 24 fő. Minden évben 12 új tag kerül megválasztásra – reprezentálva az Élettudományok, Humán- és Társadalomtudományok, valamint a Természettudományok szakterületeit – addig, amíg az FKA létszáma el nem éri a 60 főt. Ezt követően minden évben annyi új tag kerül megválasztásra, amennyi biztosítja a 60 fős taglétszámot. A tagválasztás kiemelt szempontjai a tudományos kiválóság és az FKA céljai és társadalmi szerepvállalása iránti egyértelmű elkötelezettség. Az FKA tagjai indították útjára a Fiatal Kutatók Fórumát és egy fiataloknak szóló a Magyar Tudomány Ünnepe keretében zajló rendezvénysorozatot, elkészítették az első nagyszabású felmérést a hazai fiatal kutatók helyzetéről, útmutatót készítettek a pályáztok kiírói számára és a TUDOSZ-al együttműködésben elérték, hogy az Állami Eötvös ösztöndíj korkedvezményt ad a gyermekekkel otthon töltött idő után. Rövid távú terveink között szerepel többek között egy egynapos kutatócsoport vezetői és tudománykommunikációs tréning megrendezése (2019 ősz), egy a World Science Forum eseményhez kapcsolódó szatellit program (2019 november) és egy tudománykommunikációs tréning szervezése fiatal kutatóknak (2020 január).

Gyepközösségek szerepe a tájléptékű sokféleség fenntartásában
Török Péter, az MTA doktora (Debreceni Egyetem) előadása
Elhangzott a 2019. október 8-i osztályülésen

Az emberi jó életminőség fenntartásához kiemelten fontos a természetes élőhelyek megőrzése és a tájléptékű sokféleség fenntartása. A Palearktisz mintegy 22°%-át gyepterületek fedik le (összesen 9,7 millió km2), így szerepük a sokféleség megőrzésében kiemelt fontosságú. Az elmúlt évszázadban a gyepek nagy részét érintette a degradáció, ami területük és fakészletük csökkenését valamint összetételük megváltozását eredményezte. Ezek a negatív folyamatok a mezőgazdasági termelés hatékonyságát is csökkentették az olyan tájléptékben működő ökoszisztéma szolgáltatások csökkenésén keresztül, mint a megporzás vagy a kártevők elleni biológiai védekezés. A gyepek helyreállítása és kutatása mindezek okán kiemelt fontosságúvá vált, különösen az emberi hatásnak erősen kitett táji környezetben. Egyre nagyobb az igény arra, hogy költséghatékony megoldásokat keressünk a gyeprekonstrukciós beavatkozások kivitelezésére, kiváltandó az igen költséges technikai megoldásokat. Az elméleti növényökológiai kutatások eredményeinek beépítése a restaurációs ökológiai beavatkozások tervezésébe és kivitelezésébe elősegítheti ezt a folyamatot. Igen jelentős a szakadék az elméleti növényökológiai és a gyakorlat orientált restaurációs ökológiai kutatások között. Kutatásainkkal ezt a szakadékot kívánjuk áthidalni, igazodva a nemzetközi kutatás élvonalába tartozó növényökológiai és restaurációs ökológiai kutatási trendekhez, valamint rámutatva arra, hogy az elméleti eredmények hogyan támogathatják a gyakorlati rekonstrukciók tervezését és kivitelezését mezőgazdasági művelés által dominált tájban.

Sejtorganellumok kutatása egysejtűekben
Müller Miklós, az MTA külső tagja (Rockefeller Egyetem) előadása
Elhangzott a 2019. szeptember 10-i osztályülésen

Membránnal körülvett organellumok jellemzőek az eukarióta sejtek sejtenbelüli munkamegosztására. Munkatársaival ezek egysejtű élőlényekben történő kutatására szorítkoztak. 1964-ig hisztokémiai módszereket alkalmaztak, azután biokémiai és sejtfrakcionálási módszerekre tértek át, amelyeket kísérleti munkájuk utolsó éveiben molekuláris biológiai kutatásokkal egészítettek ki. A következő organizmusok voltak fő vizsgálati objektumaik: szabadon élő egysejtűek (Ciliata: Paramecium, Tetrahymena; Rhizopoda: Amoeba, Acanthamoeba), parazita egysejtűek (Flagellata: Trichomonas, Giardia; Rhizopoda: Entamoeba). Kutatásaikkal hozzájárultak az eukarióta sejtek organizációjának részletesebb megismeréséhez. Főbb eredményeik:

Csillósok és amőbák emésztővakuolumaiban a sejtenbelüli emésztésben szerepet játszó savas hidrolázokat mutattak ki. Ily módon azonosították ezeket a soksejtű szervezetek sejtjeiben található lizoszómákkal.

Tetrahymena mitokondriumainak és peroxiszómáinak jellemzése során egy szokatlan funkciómegosztást mutattak ki. A mitokondrium jellemző funkciói mellett részt vesz a sejt glükoneogenezisében (glioxalát ciklus), de e ciklus két enzimje peroxiszómális.

Anaerob parazita ostoros egysejtűek (Trichomonas és rokon fajok) mitokondrium nagyságú organellumaiban hidrogént termelő enzimrendszert mutattak ki – az organellumot hidrogenoszómának nevezték el.

Más anaerob parazita egysejtűekben (Giardia és rokon fajok) sem mitokondrium, sem hidrogenoszóma nincs jelen, csak egy sokkal egyszerűbb organellum, a mitoszóma.

A hidrogenoszóma felfedezése újdonság erejével hatott és hamarosan számosan kapcsolódtak be a kutatásába. Hamarosan kiderült, hogy a mitokondrium, a hidrogenoszóma és a mitoszóma közös ősi organellum leszármazottjai. Ezen organellumok kutatása az eukarióta sejtek evolúciójának számos problémájához adott új adatokat és vetett fel új kérdéseket.

Élet a halál után – A temetők élővilága
Molnár V. Attila, az MTA doktora (Debreceni Egyetem, Biológiai és Ökológiai Intézet) előadása
Elhangzott a 2019. június 11-i osztályülésen

Az előadás első része áttekintést ad a témával kapcsolatos legfontosabb eredményekről, amelyeket az utóbbi 6 évben, 17 ország közel 1800 temetőjének vizsgálata során értek el.

A gyorsan növekvő népessségű és átalakuló tájhasználattal és mezőgazdasággal jellemezhető Törökországban kimutatták, hogy a temetők értékes orchidea menedékhelyek. A temetőkben megtalálható orchideák faj- és egyedszáma jellegzetes földrajzi mintázatot követ: dél- és nyugat felé növekszik. Ez a temetőkben észlelt mintázat megegyezik a teljes török orchideaflóra esetében tapasztalt biogeográfiai mintázattal [4]. A török temetők – valószínűleg kegyeleti okok miatt – egyfajta menedéket jelenthetnek az orchideákat érintő, évente sok millió példány elpusztítását eredményező gumógyűjtés ellen [9] és a helyi gumógyűjtő lakosság hagyományos ökológia tudása használható a temetőkben előforduló ritka fajok megtalálásában [10]. Törökországi temető átfogó vizsgálata során kimutatták, hogy a különböző településtípusokhoz tartozó temetők különböznek egymástól méretükben, szerkezetükben és természetvédelmi értékükben. A leggazdagabb orchideaflórája a falusi temetőknek van, ezek kisebb területűek, a hagyományos sírhantok aránya magasabb, és a sírok átlagos távolsága nagyobb, mint a városi temetőkben, de fásszárú vegetációjuk hasonló. Az őshonos fák aránya pozitívan korrelál az orchideák fajgazdagságával, egyedszámával, és a veszélyezetetett fajok jelenlétével. A temetők szerkezeti jellemzői (a sírok kora és sűrűsége) prediktálja az orchideák fajgazdagságát [2].

Az albániai orchideaflóra 35%-át (29 taxont) mutatták ki 88 albániai temetőből. Bebizonyosodott, hogy a temetők felekezeti hovatartozása jelentősen befolyásolja a bennük élő természeti értékek túlélését: a moszlim temetők szignifikánsan több orchideának adnak otthont, mint a keresztények. Ennek oka az eltérő kulturális hagyományokban és a természethez való eltérő viszonyulásban gyökerező eltérő temetőhasználat és -kezelés lehet [11].

Magyarországi temetők vizsgálata során kimutatták, hogy a 20. század végén hazánkban kipusztultnak hitt sztyeppcserje (csipkés gyöngyvessző – Spiraea crenata) 13 hazai temetőben megtalálható. Napjainkra jellemző temetőkezelés ellen a kicsiny, falusi, jelentős fásszárú borítással rendelkező temetők nyújtanak számára menedéket, ahol az egyéb védett fajok száma is szignifikánsan magasabb, mint a gyöngyvessző nélküli temetőkben [7].

24 magyarországi és 3 szerbiai (jórészt fűnyírózott vagy kaszált) temetőben igazolták a ritka vetővirág (Sternbergia colchiciflora) előfordulását. Kimutatták, hogy a kaszált és nem kaszált példányok termésenkénti magszáma nem különbözik egymástól szignifikánsan. Ennek okai: az éves életszakasz „talaj feletti” időszaka (szeptember–május) jórészt kívül esik a fűnyírás legfőbb időszakán, és a csupán 3–7 cm magas, efemer virágok és termések jó eséllyel túlélik a gépesített kaszálást [8]. A faj elajoszómás magjait hangyák terjesztik, a növény fenológiája és és a terjesztők hangyák lárvális növekedésének csúcspontja a Lasius-fajok esetében esik egybe – így ezek lehetnek a legfontosabbak a folyamatban [12]. Magyar temetők terepi vizsgálata és a Habsburg Birodalom 19. századi katonai térképei segítségével bemutatták, hogy a régen alapított temetők több értékes, védett fajnak adnak otthont, mint a később létesítettek [5]. A temetők jelentős időtávlatra visszatekintő múltja arra utal, hogy a flóra értékes elemei az eredeti növényzet fennmaradt maradványai és nem betelepítés eredményei. Szemle-cikkükben kimutatták, hogy temetkezési helyek világszerte jelentős természeti értékeknek nyújtanak menedéket és összegezték az élővilágukra fenyegetést jelentő tényezőket és a megőrzésre vonatkozó javaslatokat [3].

Az előadás második része bemutatja, hogy a néprajzi és szépirodalmi források alapján a magyarság temetői kulturális és természeti értékeinek megőrzése szorosan összekapcsolódik és a jelenlegi – az elmúlt évszázadokétól gyökeresen eltérő – temetkezési gyakorlat és temetőkezelés súlyos fenyegetést jelent mindkettőre.

Magyar nyelvű, színesen illusztrált könyvben foglalták össze a témával kapcsolatos eredményeket [6], amely a Magyar Tudományos Akadémia támogatásával jelent meg, amiért ezúton is köszönetüket fejezik ki.

Az összefoglaló hivatkozásjegyzékkel itt érhető el.

A megismerés eszközei az agykutatásban
Ulbert István, az MTA doktora (MTA Természettudományi Kutatóközpont, Kognitív Idegtudományi Intézet; Pázmány Péter Katolikus Egyetem, Információs Technológiai és Bionikai Kar) előadása
Elhangzott a 2019. április 9-i osztályülésen

Az elmúlt ötven év egyik legújabb csúcstechnológiai forradalma napjainkban zajlik. A mikro-elektromechanikai rendszerek (MEMS) technológiája megjelenik a mindennapokban, és okos informatikai, elektronikai megoldásokkal ötvözve egyre inkább az ember szolgálatába áll, legyen szó az autó- vagy szórakoztatóiparról, a személyre szabott orvosi, biológiai alkalmazásokról vagy a miniatürizált laboratóriumi rendszerekről. Ez a dinamikusan fejlődő technológia egyre több piaci szereplőt vonz a területre, a növekedési potenciál meglehetősen magas a témában. A MEMS technológiát kiválóan lehet kombinálni egyéb diszciplínákkal, például a biotechnológiákkal, fehérjekutatásokkal, neurobiológiával és a gépi tanulás különféle formáival. Ezek az interakciók új felhasználásokat és szolgáltatásokat indítanak útjukra a bionika különféle területein, melyek az emberi életminőség javulásában ölthetnek testet hosszú távon.

Az előadás célja betekintést nyújtani a Nemzeti Agykutatási Program Bionika Pillérében folyó kutatásokba, különös hangsúllyal a klinikai, egyetemi és kutatóintézeti együttműködésekre a bionika neurobiológiai területein.

Sejtváz szabályozás a forminok szemszögéből
Mihály József, az MTA doktora (MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont, Genetikai Intézet) előadása
Elhangzott a 2019. március 12-i osztályülésen

A kutatócsoport érdeklődési területe a sejtváz szabályozás molekuláris mechanizmusainak a feltárása különböző fejlődésbiológiai kontextusokban ecetmuslica modellekben. A nagyszámú aktin és mikrotubulus (MT) szabályozó fehérje közül vizsgálataikat elsősorban a formin fehérjék családjába tartozó aktin összeszerelő faktorokra fókuszáljuák, amelyek (saját eredmények alapján is) részt vehetnek az MT sejtváz szabályozásában is. Ezzel összhangban megállapították, hogy a forminok az aktin és MT koordináció fontos elemei az axon növekedési kúpokban. Ezen kívül megállapították, hogy a tanulási és memória folyamatokért felelős gombatest idegsejtek, illetve a cirkadián viselkedésért felelős neuronok axon növekedését az ún. PCP jelátviteli rendszer szabályozza a forminok által közvetített sejtváz átrendeződéseken keresztül. A neuronális sejtváz vizsgálata során megállapították továbbá, hogy a forminoktól függő MT szabályozás lényeges szerepet tölt be a neuromuszkuláris junkciók kialakulásában és működésében.

Másik kiemelt kutatási irány a miofibrillogenezis vizsgálata. Az előző években leírták, hogy a forminok kitüntetett szerepet játszanak a szarkomerikus vékony filamentumok kialakulásában, és eredményeik alapján egy új modellt javasoltak a szarkomerikus aktin filamentumok összeszerelődési mechanizmusára. Korábban kezdett dSTORM szuper-rezolúciós mikroszkópi vizsgálataikat az elmúlt időszakban jelentősen kiterjesztették és összesen 26 izomfehérje szarkomerikus pozícióját határozták meg nanoszkópos felbontással, ami lehetővé tette, hogy új modellt javasoljanak a szarkomerek szerkezete és felépülése vonatkozásában.

„Embertani búvárlatok” - Gyűjtemények a tudománynak
Pap Ildikó PhD (Magyar Természettudományi Múzeum, Embertani Tár) előadása
Elhangzott a 2019. február 12-i osztályülésen

A biológiai antropológia története 1861-ben kezdődött, amikor Paul Broca megalapította a Párizsi Antropológiai Társaságot. Magyarországon 1873-ban jelent meg az antropológia, amikor Scheiber Sámuel Trefort miniszterhez írott "Pro Memoria"-jában részletesen kifejtette az antropológia jelentőségét, érvekkel támasztotta alá annak szükségességét, hogy ezt a tudományágat hazánkban is művelni kell. Az önálló embertani múzeum létrehozását hazánk első antropológusa, Ponori Török Aurél már 1881-ben szorgalmazta, azért, „hogy az embertani búvárlat hazánkban minél inkább meggyökeresedjék”.

A hazai történeti embertani kutatások három meghatározó intézménye a Szegedi Tudományegyetem (SzTE) Embertani Tanszéke, az Eötvös Loránd Tudományegyetem Embertani Tanszéke és a Magyar Természettudományi Múzeum (MTM) Embertani Tára. Hazánk legnagyobb embertani gyűjteménye, az MTM Embertani tára az ember elődeinek Magyarország területéről származó fosszilis leleteit és a hazánk területén régen élt, történeti népességek embertani csontmaradványait őrzi. A gyűjtemény az újkőkortól a magyar történelem újkoráig tartó időszakból származó, mintegy negyvenezer személy csontmaradványait gondozza. A SzTE több mint 30 ezres állományával Európában az első 10 gyűjtemény között szerepel. A Magyarországon feltárt, hiteles embertani anyag mintegy harmada a vidéki múzeumokban található.

Az embertani kutatások alapvető feladat ennek a gazdag, térben és időben egyaránt reprezentatív leletanyag őrzése, tudományos feldolgozása, a valaha itt élt népességek embertani arculatának megismerése, biológiai rekonstrukciója, az eredmények közzététele és kiállításokon való bemutatása.

A legrégebben művelt kutatási téma a múlt kutatásának egy szelete, a magyar nép származásának vizsgálata. Ennek keretében folyik a hazánk területén élt népességek embertani maradványainak klasszikus antropológiai módszerekkel történő feldolgozása.

A molekuláris biológia fejlődésének köszönhetően lehetséges az egykor élt élőlények testének maradványaiban töredékesen megőrződött archaikus DNS feltárása. Bár a több ezer éves leletek DNS-tartalmának vizsgálata technikailag magas követelményeket állít a molekuláris biológusok és az antropológusok elé, az ebben rejlő lehetőségek megérik a meglehetősen hosszadalmas és költséges kutatómunkát.

A mindenkit érdeklő kérdésekre, hogy milyen volt elődeink egészségi állapota, milyen betegségekkel küzdöttek, a történeti patológiai kutatások adhatják meg a választ. A modern radiológiai, szövettani vizsgáló eljárások használatával egyre többet tudunk meg elődeink betegségeiről, felderíthetjük, mely korban jelentek meg, és az idők folyamán hogyan változtak az egyes kórképek.

Az előadás összefoglalja a magyar antropológia kialakulását. Röviden áttekinti a hazai bázisintézményeket, az ott őrzött gyűjteményeket és az ott folyó történeti embertani kutatásokat. Kitér a hazai együttműködésben létrehozott protokollokra (az embertani anyag alap feldolgozása és a mintavételi protokoll javaslat), valamint az Árpád-ház projektre. Az előadás a váci Fehérek templomából feltárt, 18. századi múmiákon folyó multidiszciplináris kutatások rövid ismertetésével zárul.

Archívum

Osztályülések előadásai 2018-ban

Osztályülések előadásai 2017-ben

Osztályülések előadásai 2016-ban

Osztályülések előadásai 2015-ben

Osztályülések előadásai 2014-ben

Osztályülések előadásai 2013-ban

Osztályülések előadásai 2012-ben