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
Как сформулировать миссию компании Как сформулировать миссию компании

Выполнив конкретный процесс, вы можете создать миссию своей компании

Inc.
5 простых способов борьбы с ленью и прокрастинацией 5 простых способов борьбы с ленью и прокрастинацией

Несколько простых способов, которые помогут снизить риск нервного срыва

Популярная механика
10 правил для фигуры мечты 10 правил для фигуры мечты

Вы хотите скинуть несколько лишних килограммов и быстро прийти в форму?

Здоровье
Ёлка: «В шоу-бизнесе в одиночку не выжить» Ёлка: «В шоу-бизнесе в одиночку не выжить»

Ёлка предпочитает уделять свое время созданию качественной музыки

Cosmopolitan
Не выпечка мечты: 13 самых грубых ошибок при приготовлении тортов или кексов Не выпечка мечты: 13 самых грубых ошибок при приготовлении тортов или кексов

Не такие как на картинке? Несколько секретов, которые исправят ситуацию!

Cosmopolitan
Что такое рак и как не допустить его развития: бич XXI века Что такое рак и как не допустить его развития: бич XXI века

Рак — это болезнь, которая подстерегает человека внутри его организма

Популярная механика
Маска, я тебя знаю: история противогаза Маска, я тебя знаю: история противогаза

Первая мировая породила не только химическое оружие, но и защиту от него

Популярная механика
Ученые описали четыре новых вида ксенофиофор со дна Тихого океана Ученые описали четыре новых вида ксенофиофор со дна Тихого океана

Описаны четыре новых вида гигантских одноклеточных ксенофиофор

N+1
Никола Андреатта (CEO Roger Dubuis): «Мы преодолеваем силу гравитации» Никола Андреатта (CEO Roger Dubuis): «Мы преодолеваем силу гравитации»

Интервью с генеральным директором часового бренда Roger Dubuis

GQ
Самые выгодные бюджетные франшизы: как получить прибыльный бизнес, вложив до 1 млн рублей Самые выгодные бюджетные франшизы: как получить прибыльный бизнес, вложив до 1 млн рублей

Лучшие франчайзинговые проекты по демократичной цене

Forbes
Как безумный англичанин Фуллер строил пирамиды Как безумный англичанин Фуллер строил пирамиды

Джек Фуллер построил в Великобритании настоящую египетскую пирамиду

Популярная механика
Как правильно бриться электробритвой: пошаговая инструкция для чистого результата Как правильно бриться электробритвой: пошаговая инструкция для чистого результата

Если станки тебя не впечатляют, попробуй использовать электробритву

Playboy
Метамфетамин помог лекарствам пройти через гематоэнцефалический барьер Метамфетамин помог лекарствам пройти через гематоэнцефалический барьер

Низкие дозы метамфетамина облегчают кавеолярный транспорт других веществ

N+1
Как борода спасает от удара в челюсть: естественный щит Как борода спасает от удара в челюсть: естественный щит

Растительность на лице не только красоты ради, но и для практичности

Популярная механика
О старении, феминитивах и джедаях: лучшие новые книги от российских ученых О старении, феминитивах и джедаях: лучшие новые книги от российских ученых

Главные новинки российского научпопа

Forbes
Насколько близко можно подобраться к черной дыре Насколько близко можно подобраться к черной дыре

Минимальное безопасное расстояние до черных дыр без риска для жизни

Популярная механика
Пыль в атмосфере экзопланет расширит обитаемую зону и скроет биомаркеры Пыль в атмосфере экзопланет расширит обитаемую зону и скроет биомаркеры

На небесных телах пыль будет охлаждать дневную сторону и согревать ночную

N+1
Эксклюзив Cosmo: Наталья Рудова о сериале Эксклюзив Cosmo: Наталья Рудова о сериале

Наталья Рудова о том, как отвечать на нетактичные вопросы

Cosmopolitan
Палеонтологи нашли в яйцах титанозавра аминокислоты вместо пептидов Палеонтологи нашли в яйцах титанозавра аминокислоты вместо пептидов

Ученые обнаружили, какие аминокислоты содержатся в скорлупе яиц титанозавра

N+1
Женский алкоголизм объяснили восприимчивостью к половым гормонам Женский алкоголизм объяснили восприимчивостью к половым гормонам

Возможно, механизмы развития зависимости от этанола у мужчин и женщин разные

N+1
Что читать, пока закрыты границы: отрывок из книги Мэри Норрис «Роман с Грецией: путешествие в страну солнца и оливок» Что читать, пока закрыты границы: отрывок из книги Мэри Норрис «Роман с Грецией: путешествие в страну солнца и оливок»

Фрагмент книги «Роман с Грецией: путешествие в страну солнца и оливок»

Esquire
10 великих людей, которых выгнали из школы 10 великих людей, которых выгнали из школы

Отсутствие общего образования не помешало этим людям добиться успеха

Maxim
Данини Данини

«Собака.ru» поговорила с восемью альтер-эго художницы Данини

Собака.ru
Как правильно вести себя с ребенком твоей девушки Как правильно вести себя с ребенком твоей девушки

Что делать и что не делать с ребенком твоей девушки

Maxim
Переизобретатели алфавита Переизобретатели алфавита

Как люди создавали телекоммуникации и что запатентовал Морзе 180 лет назад

N+1
Обида: как не попасть в ее ловушку? Обида: как не попасть в ее ловушку?

Почему возникает обида и как с ней справляться?

Psychologies
Сколько оперативной памяти нужно для компьютерных игр? Сколько оперативной памяти нужно для компьютерных игр?

Вопрос для геймера: хватит ли 8 Гбайт или заряжаться сразу под 32?

CHIP
Чему учили женские журналы прошлых веков Чему учили женские журналы прошлых веков

Как на страницах изданий менялся образ «идеальной женщины»

Культура.РФ
Новый алгоритм создает модель активности сердца для каждого человека Новый алгоритм создает модель активности сердца для каждого человека

Российские ученые разработали алгоритм для электрической активности сердца

Популярная механика
Открыть в приложении