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
Предсказания от ИИ: турецкий предприниматель запустил сервис для гадания на кофейной гуще и получил 5 млн пользователей Предсказания от ИИ: турецкий предприниматель запустил сервис для гадания на кофейной гуще и получил 5 млн пользователей

Благодаря ИИ у турков нет необходимости обращаться к гадалкам

VC.RU
Генпродюсер компании «Рики» Илья Попов создал культовых «Смешариков» и сделал Петербург столицей российской анимации. Генпродюсер компании «Рики» Илья Попов создал культовых «Смешариков» и сделал Петербург столицей российской анимации.

Чтобы создавать успешную анимацию — нельзя выходить из детства

Собака.ru
Как «зеленый» предприниматель из Индии обманул Америку. Расследование Forbes USA Как «зеленый» предприниматель из Индии обманул Америку. Расследование Forbes USA

Обещания К.Р. Сридхара американцам обернулись крахом

Forbes
Как долго нейтрон «живет» в космосе и почему это так важно Как долго нейтрон «живет» в космосе и почему это так важно

Ученые измерили продолжительность жизни нейтрона в космическом пространстве

Популярная механика
15 отличных криминальных фильмов — от 15 отличных криминальных фильмов — от

15 отличных фильмов, в основе которых лежат реальные криминальные события

Esquire
Таблетка от старости: Миф или реальность Таблетка от старости: Миф или реальность

Отрывок из книги биолога и научного журналиста Полины Лосевой о геронтологии

СНОБ
История пластических операций: от Древнего Египта до наших дней История пластических операций: от Древнего Египта до наших дней

Как развивалась эстетическая хирургия?

Популярная механика
Сладкие деньги: невероятная история шоколада Сладкие деньги: невероятная история шоколада

История шоколада начинает свой отсчет в Латинской Америке

Популярная механика
Царевна Несмеяна — авторский или фольклорный персонаж? Царевна Несмеяна — авторский или фольклорный персонаж?

Мотив «несмеющейся» царевны встречается в фольклоре разных стран

Культура.РФ
10 самых страшных техногенных катастроф 10 самых страшных техногенных катастроф

Техногенные катастрофы, которые нанесли страшный урон окружающему миру

Популярная механика
Как в юности выглядели известные юмористы: от Гудкова до Варнавы и Поперечного Как в юности выглядели известные юмористы: от Гудкова до Варнавы и Поперечного

Как выглядели самые известные российские острословы в молодости

Cosmopolitan
Чему учили женские журналы прошлых веков Чему учили женские журналы прошлых веков

Как на страницах изданий менялся образ «идеальной женщины»

Культура.РФ
Что читать на выходных: отрывок из книги Жюдит Дюпортей «Любовь по алгоритму. Как Tinder диктует, с кем нам спать» Что читать на выходных: отрывок из книги Жюдит Дюпортей «Любовь по алгоритму. Как Tinder диктует, с кем нам спать»

Как Жюдит Дюпортей брала интервью у сооснователя Тиндера

Esquire
Серый, бурый, малиновый: с каким цветом сочетается оранжевый Серый, бурый, малиновый: с каким цветом сочетается оранжевый

Не знаешь, с чем лучше сочетать рыжую рубашку или апельсиновые кеды?

Cosmopolitan
Манграм предрекли вымирание из-за антропогенного повышения уровня моря Манграм предрекли вымирание из-за антропогенного повышения уровня моря

Повышение уровня моря станет угрозой мангровым лесам к 2050 году

N+1
Злодей или жертва? 7 сериальных антигероев, которым мы сочувствуем Злодей или жертва? 7 сериальных антигероев, которым мы сочувствуем

Когда по ТВ показывали эти сериалы, вся семья собиралась перед экраном

Cosmopolitan
Что упало - не пропало: правда ли быстро поднятое не считается упавшим Что упало - не пропало: правда ли быстро поднятое не считается упавшим

«Правило пяти секунд» работает далеко не всегда

Популярная механика
“Панголина”: уникальный суперкар-самоделка родом из СССР “Панголина”: уникальный суперкар-самоделка родом из СССР

“Панголина” — символ советского движения "самавто"

Популярная механика
Qiwi решила продать карты рассрочки «Совесть» Совкомбанку Qiwi решила продать карты рассрочки «Совесть» Совкомбанку

Группа Qiwi Plc продает свой проект карт рассрочки «Совесть» Совкомбанку

Forbes
5 невероятно дорогих и странных опций для автомобилей 5 невероятно дорогих и странных опций для автомобилей

Список, дорогих вещей для авто, о которых большинство даже не слышало

Maxim
Что любил есть Николай Гоголь? Что любил есть Николай Гоголь?

Николай Гоголь не отличался крепким здоровьем, но очень любил поесть

Культура.РФ
12 людей, поневоле ставших известными писателями 12 людей, поневоле ставших известными писателями

Иногда, чтобы стать классиком, достаточно сломать ногу

Maxim
Как клетчатка помогает снизить вес и улучшить здоровье Как клетчатка помогает снизить вес и улучшить здоровье

Сколько пищевых волокон и зачем необходимо организму

РБК
«Он боялся тратить деньги»: как арестованный глава РВК управлял компанией и что из этого вышло «Он боялся тратить деньги»: как арестованный глава РВК управлял компанией и что из этого вышло

Как Александр Повалко оказался под домашним арестом за инвестицию

Forbes
От любви до трагедии: история отношений Жанны Фриске и Дмитрия Шепелева От любви до трагедии: история отношений Жанны Фриске и Дмитрия Шепелева

15 июня 2020 года исполнилось ровно пять лет со дня смерти Жанны Фриске

Cosmopolitan
Идеальный пас: в чьих интересах урезание зарплат топ-менеджерам госкорпораций Идеальный пас: в чьих интересах урезание зарплат топ-менеджерам госкорпораций

Нужен ли предельно допустимый уровень годового дохода топ-менеджеров госкомпаний

Forbes
Разговорчики в строю Разговорчики в строю

Адвокат Добровинский выполняет заявки читателей

Tatler
«Сегодня я не стану кричать на ребенка». Нужно ли исправлять свои родительские ошибки «Сегодня я не стану кричать на ребенка». Нужно ли исправлять свои родительские ошибки

Отрывок из книги детского психолога Екатерины Кес о трудностях воспитания

Forbes
Голоса зовут Голоса зовут

Лайн‑ап из молодых российских певиц

Vogue
Открыть в приложении