Как змеиные яды совершенствовались многие миллионы лет

Популярная механикаПрирода

Змеиные яды: как они работают и можно ли спастись

Змеиные яды – бесспорные шедевры эволюции. Убийственные краски нейротоксинов, яркие тона гемолитических белков... эти коктейли совершенствовались многие миллионы лет и стали настоящими произведениями химического искусства, способного сразить зазевавшегося ценителя наповал.

Роман Фишман

Нам кажется, кто сильнее — тот и главный. Хищники оттачивают реакцию, отращивают острые зубы, тренируют мощные челюсти; травоядные противопоставляют им могучую массу и быстрые ноги. Но яд — это огнестрельное оружие природы, «великий уравнитель». С его появлением слабый может одолеть сильного, медленный догонит быстрого. Недаром до применения токсинов независимо друг от друга «додумались» совершенно разные животные, от медуз до млекопитающих (ядовиты, например, некоторые землеройки), от пауков и насекомых до, конечно же, змей.

Ядовитые животные есть в каждом классе животных (за исключением птиц), но каждый из них двигался к этому своим путем. У медуз появились специализированные стрекательные клетки, содержащие сложную органеллу книдоциль с острым шипом. У пчел и ос под производство яда приспособлены придаточные железы половой системы. Змеиный яд — это слюна, густой водный раствор, содержащий сложную и смертоносную смесь токсичных белков. Он столь безупречен, что уже включает некоторое количество протеолитических ферментов, которые размягчают ткани и начинают переваривать жертву: она все равно никуда не денется.

28cf7577e914059355c5749d17f6299c.jpg
Черная мамба. ЛД50: 0,3 мг/кг (при подкожном введении). Обитающая в Африке Dend-roaspis polylepis — одна из самых пугающих и опасных ядовитых змей мира. Ярко выраженное территориальное поведение делает ее весьма агрессивной к любым нарушителям границ, и если быстро не использовать противоядие, вероятность гибели от укуса составит 100%.

Общий ядовитый предок

До появления методов анализа и сравнения ДНК биологам приходилось опираться на не слишком надежную почву сравнительной анатомии, эмбриологии и смежных дисциплин. Такой традиционный подход говорил, что общий предок всех ядовитых змей мог жить около 100 млн лет назад, когда они уже давно разошлись со своими чешуйчатыми родственниками-ящерицами. В самом деле, ядовитые ящерицы — исключительная редкость, тогда как яд имеется как минимум у четверти видов змей. Тяжелые последствия укусов многих ящериц связывали с бактериями, в том числе и с многочисленными патогенами, которые обитают в их ротовой полости.

Однако не так давно в экспериментах с клеточными культурами обнаружилось, что слюна многих ящериц обладает настоящей токсичностью и способна подавлять свертывание крови, вызывать паралич и прочие неприятные эффекты. Отдельные белковые компоненты змеиного яда найдены у 1500 видов ящериц, включая знаменитых комодских «драконов». Добавив к этому данные химического и ДНК-анализа, ученые выдвинули гипотезу о куда более древнем эволюционном происхождении ядов, относя этот знаменательный момент к общему предку змей, игуан и некоторых других ящериц, который жил около 170 млн лет назад и совершил особые перестройки своего генома.

053c1ea02b732a609f9167708ba46ec0.jpg
Жестокая змея. ЛД50: 0,025 мг/кг (при подкожном введении). Oxyuranus microlepidotus — житель Центральной Австралии — использует самый опасный для человека яд, который включает токсины, действующие на нервную систему и мышцы, печень, почки и сосуды. К примеру, тайкатоксин блокирует перемещение ионов кальция в клетки сердечной мышцы, останавливая их работу.

Гены, кодирующие важные для работы различных клеток и тканей белки, дуплицировались и начали действовать в слюнных железах. Такие дупликации в природе не редкость — например, коротконогость биглей, такс и родственных им пород собак стала результатом удвоения гена сигнального фактора FGF4, участвующего в регуляции роста конечностей. Однако у «ядовитого предка» случайные мутации и отбор изменили функции исходной молекулы — и белок, мирно служивший каким-нибудь регулятором свертывания крови, мог превратиться в убойный токсин, вызывающий ее неконтролируемую коагуляцию. Например, фосфолипаза А2, небольшой и в целом безобидный фермент, участвующий в переваривании липидов, превратился в настоящего киллера, который без разбора уничтожает живые клетки, растворяя их мембраны. И таких киллеров в змеином яде могут быть десятки: на белки приходится до 90% его сухой массы и практически 100% смертельных эффектов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

7 секретов японок для молодости и красоты 7 секретов японок для молодости и красоты

Как японкам удается выглядеть намного моложе своих лет?

Psychologies
Боль во спасение: как жить, если вас бросил нарцисс Боль во спасение: как жить, если вас бросил нарцисс

Может ли разрыв сделать нас счастливыми?

Psychologies
Менторство. Как оно помогает карьере повара Менторство. Как оно помогает карьере повара

Важный аспект развития молодых поваров – это обмен опытом со старшими коллегами

Bones
Как огурчик! Как огурчик!

За 7 дней на этой диете ты потеряешь до 4 кг лишнего веса

Лиза
Главные интриги чемпионата Испании по футболу Главные интриги чемпионата Испании по футболу

Если к Бундеслиге душа не лежит, а посмотреть футбол хочется, не унывайте

GQ

Звезды, которые не стеснялись говорить, что употребляли психотропные вещества

Cosmopolitan
11 произведений искусства, вдохновленных протестами 11 произведений искусства, вдохновленных протестами

Пока одни митингуют, другие увековечивают свои переживания в творчестве

GQ
Опасный градус Опасный градус

По оценкам экспертов ВОЗ, из бытовых травм мы чаще всего сталкиваемся с ожогами

Здоровье
Спиновое стекло самообразовалось в монокристаллических островках неодима Спиновое стекло самообразовалось в монокристаллических островках неодима

Как возникает новый тип самообразующегося спинового стекла

N+1
Има Има

Стрит-артист Максим Има курирует пабликарт-проекты в коллаборации с ЦВЗ «Манеж»

Собака.ru
На уровне Бокюза На уровне Бокюза

Chef a la Russe — всероссийский открытый кулинарный чемпионат среди шеф-поваров

Bones

Архивное интервью с писателем Джеймсом Болдуином о расизме

Esquire
Гувернантки в имперской России Гувернантки в имперской России

История гувернерства от петровских времен до революции

Культура.РФ
У двойника Солнца нашли потенциального двойника Земли У двойника Солнца нашли потенциального двойника Земли

Небесное тело, похожее на Землю, может находиться в потенциально обитаемой зоне

N+1
Как клип трансформирует город Как клип трансформирует город

Будущее всегда стремилось к целостности — у нас первый раз не так

Weekend
Как правильно хранить хлеб: несколько полезных советов Как правильно хранить хлеб: несколько полезных советов

Всем хорош хлеб, одна беда - хранится недолго и быстро портится.

Популярная механика
Мягкое ископаемое яйцо из Антарктиды приписали семиметровому мозазавру Мягкое ископаемое яйцо из Антарктиды приписали семиметровому мозазавру

Найдено самое крупное из известных яиц с мягкой скорлупой

N+1
Горько! Горько!

Горький вкус полезен для здоровья и похудения

Худеем правильно
Во всем блеске: как использовать глиттер для макияжа глаз и не только Во всем блеске: как использовать глиттер для макияжа глаз и не только

Лето – самое подходящее время для различных экспериментов с макияжем

Cosmopolitan
«Из Египта»: мемуары автора «Назови меня своим именем» Андре Асимана — о детстве в Александрии, вынужденной эмиграции и семье «Из Египта»: мемуары автора «Назови меня своим именем» Андре Асимана — о детстве в Александрии, вынужденной эмиграции и семье

Отрывок из мемуаров писателя Андре Асимана

Esquire
Где искали женихов и невест в XIX веке Где искали женихов и невест в XIX веке

Как выбирали выгодную партию для брака в Москве и Петербурге в XIX веке?

Культура.РФ
Назад к природе Назад к природе

Проекты студии CC Arquitectos не дают клиентам замыкаться в четырёх стенах

Robb Report
Не такая, как все Не такая, как все

Почему модель и блогер Маша Миногарова предпочитает всегда говорить правду

OK!
Архитектурное чудо за МКАДом: самые необычные виллы Подмосковья Архитектурное чудо за МКАДом: самые необычные виллы Подмосковья

самые оригинальные, технологичные и просто выдающиеся дома Подмосковья

Forbes
Мужская марка, за которой стоит следить: нигерийские традиции на современный манер в коллекциях Kenneth Ize Мужская марка, за которой стоит следить: нигерийские традиции на современный манер в коллекциях Kenneth Ize

Кеннет Изедонмвен совмещает традиционное мастерство и дух времени

Esquire
История «Лебединого озера» История «Лебединого озера»

Как создавалась легенда балета

Культура.РФ
Астрономы нашли гигантские магнитные пятна на маленьких горячих звездах Астрономы нашли гигантские магнитные пятна на маленьких горячих звездах

Астрономы обнаружили на поверхности горячих звезд гигантские магнитные пятна

N+1
40 недооцененных мужских талантов 40 недооцененных мужских талантов

Ты ими гордишься в глубине души, а люди воспринимают их как должное. Обидно!

Maxim
Гастрономическая мекка Гастрономическая мекка

Краснодарский край вошел в пятерку привлекательных для гастротуризма регионов

Bones
«Некомедогенные» ингредиенты: обман или спасение от прыщей — отвечают эксперты «Некомедогенные» ингредиенты: обман или спасение от прыщей — отвечают эксперты

Стоит ли бояться эфирных масел в уходе и как подбирать уход для себя

Cosmopolitan
Открыть в приложении