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
Восприятие двумерной проекции обогнало понимание трехмерной формы Восприятие двумерной проекции обогнало понимание трехмерной формы

Трехмерный объект воспринимается практически сразу же при взгляде на объект

N+1
«И теперь я точно знаю, что семья — это самый главный, самый трудный бизнес-проект в жизни» «И теперь я точно знаю, что семья — это самый главный, самый трудный бизнес-проект в жизни»

Владимир Потанин рассказал о своих жизненных ценностях и мотивации

Forbes
Не травмируй мeня! Не травмируй мeня!

Как оказать себе первую помощь при травме

Лиза
Седьмой шейный позвонок: где живет воля? Седьмой шейный позвонок: где живет воля?

Точка Да Чуэй позволяет воздействовать на волю и энергию

Psychologies
Война за воспитание Война за воспитание

Что делать, если в семье ругань из-за педагогических методов

Psychologies
Хорошая плитка Хорошая плитка

Темный шоколад помогает справляться с хронической усталостью

Добрые советы
Новые записки Хендрика Груна из амстердамской богадельни Новые записки Хендрика Груна из амстердамской богадельни

Главы из дневника Хендрика Груна — жителя амстердамского дома опеки

СНОБ
«Да, шеф!» Как проходят стажировки на ресторанных кухнях «Да, шеф!» Как проходят стажировки на ресторанных кухнях

Как пережить бесконечные смены и получить максимум от каждого дня на чужой кухне

Bones
Складчатогубы узнали сородичей по охотничьему сигналу Складчатогубы узнали сородичей по охотничьему сигналу

Летучие мыши складчатогубы Палласа различают голоса сородичей

N+1
Как Николай Чудотворец стал Санта-Клаусом? Как Николай Чудотворец стал Санта-Клаусом?

Краткая история главного рождественского персонажа

Культура.РФ
Муммия с виллы в Чивите Джулиане Муммия с виллы в Чивите Джулиане

Чем занимались сотрудники археологического парка Помпей во время карантина

N+1
Саша Филипенко Саша Филипенко

Главный писатель из поколения 30-летних вынес очередной приговор обществу

Собака.ru
Домашний сад Домашний сад

Домашний сад можно посадить прямо в собственной квартире

Здоровье
«Русский Джастин Бибер»: как Егор Крид стал кумиром поколения Z и заработал $6,9 млн, несмотря на «развод» с Тимати «Русский Джастин Бибер»: как Егор Крид стал кумиром поколения Z и заработал $6,9 млн, несмотря на «развод» с Тимати

Как Криду удается зарабатывать миллионы, эксплуатируя образ хорошего парня?

Forbes
Как разрешить себе любые чувства и не стыдиться их? Как разрешить себе любые чувства и не стыдиться их?

Наши чувства нередко обесценивают и клеймят даже те, кто вовсе не желает зла

Psychologies
В гостях хорошо В гостях хорошо

Интерьер гостевого дома, предназначенного для отдыха на природе

SALON-Interior
Профессиональная провокация: самые скандальные кампании модных брендов Профессиональная провокация: самые скандальные кампании модных брендов

Кампании модных брендов: откровенные кадры и даже отсылки к наркомании и суициду

Esquire
«Русская культура заговора. Конспирологические теории на постсоветском пространстве» «Русская культура заговора. Конспирологические теории на постсоветском пространстве»

Отрывок из книги историка Ильи Яблокова о русской культуре заговора

N+1
Слово в свою защиту Слово в свою защиту

Как правильно реагировать, если кто-то тебе хамит или грубит

Лиза
Как устроен бункер под Белым домом, в котором спрятался Трамп в начале волнений в США Как устроен бункер под Белым домом, в котором спрятался Трамп в начале волнений в США

Последний раз этот бункер использовали во время терактов 11 сентября

Maxim
Машину отобрали через год после покупки. Как избежать неприятностей? Машину отобрали через год после покупки. Как избежать неприятностей?

Что следует учитывать при покупке машины на вторичном рынке?

РБК
Правила жизни Канье Уэста Правила жизни Канье Уэста

Музыкант, Лос-Анджелес, 43 года

Esquire
Входная группа Входная группа

Как сделать прихожую уютной, вместительной и максимально безопасной

Лиза
Медицинский абьюз в семьях: делегированный синдром Мюнхгаузена Медицинский абьюз в семьях: делегированный синдром Мюнхгаузена

Некоторые матери «заставляют» детей болеть и готовы даже залечить их до смерти

Psychologies
Аня Дружинина Аня Дружинина

M_U_R — культовый бренд всех, кто разбирается в искусстве и осознанной моде

Собака.ru
Отрывок из книги Лиз Мур «Алая река» Отрывок из книги Лиз Мур «Алая река»

Первые главы дебютного романа американской писательницы Лиз Мур «Алая река»

СНОБ
Каким получился новый альбом Леди Гаги Каким получился новый альбом Леди Гаги

Писатель Сергей Кумыш рассказал, что захотела сказать миру Леди Гага на этот раз

РБК
Медиальная префронтальная кора выдала одиноких людей Медиальная префронтальная кора выдала одиноких людей

Работа медиальной префронтальной коры регулируются тем, насколько человек одинок

N+1
Откуда произошло слово «частушка»? Откуда произошло слово «частушка»?

Частушка — поздний жанр русского музыкального фольклора

Культура.РФ
Открыть в приложении