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
Жизнь в горах заставила тибетских антилоп отказаться от «взрослого» гемоглобина Жизнь в горах заставила тибетских антилоп отказаться от «взрослого» гемоглобина

Тибетские антилопы приспособились к жизни в условиях гипоксии неожиданным путем

N+1
«Если проиграете, можете просто выпить»: способы инвестиций в вино, доходность и риски «Если проиграете, можете просто выпить»: способы инвестиций в вино, доходность и риски

Преимущества и недостатки вина как объекта инвестирования

VC.RU
Как успешно пройти онлайн-собеседование Как успешно пройти онлайн-собеседование

Не забывайте про несколько простых правил при прохождении собеседования онлайн

Psychologies
В медицинских целях: как появились первые вибраторы В медицинских целях: как появились первые вибраторы

Как викторианские доктора додумались до идеи "генитального вибромассажера"

Популярная механика
Вот это вещь! Вот это вещь!

Вспомним, чем мы пользовались в 1995-м – дома, на кухне и на работе

Лиза
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
Ты сверху: 8 трюков для позы наездницы, чтобы сделать себе приятно Ты сверху: 8 трюков для позы наездницы, чтобы сделать себе приятно

Есть много причин любить позу «девушка сверху»

Cosmopolitan
Расизм для самых маленьких Расизм для самых маленьких

Детская классика как хранилище расистских стереотипов

Weekend
Как говорить с детьми о новом партнере Как говорить с детьми о новом партнере

Когда и как представить друг другу самых важных людей в вашей жизни?

Psychologies
Как умение играть в Техасский холдем помогает в бизнесе Как умение играть в Техасский холдем помогает в бизнесе

Если вы предприниматель и ещё не умеете играть в покер — самое время научиться

Inc.
Круче, чем Джоли! 5 российских звезд, ставших иконами стиля на Западе Круче, чем Джоли! 5 российских звезд, ставших иконами стиля на Западе

Стиль этих российских знаменитостей не остался на Западе без внимания!

Cosmopolitan
Бетельгейзе, или Черное солнце Олигархов*. Опыт лженаучного анализа дел земных Бетельгейзе, или Черное солнце Олигархов*. Опыт лженаучного анализа дел земных

Шутливый астропрогноз по случаю солнечного затмения от художника Олега Кулика

СНОБ
8 самых опасных для проживания мест на Земле 8 самых опасных для проживания мест на Земле

8 самых экстремальных мест на планете, которые требуют стойкости

Популярная механика
Шкатулка с секретом Шкатулка с секретом

Какие тайны хранятся в изящной черной коробочке

Лиза
Екатерина Дабижа: «У меня есть захватывающая история, которую я просто не могу не рассказать» Екатерина Дабижа: «У меня есть захватывающая история, которую я просто не могу не рассказать»

Все люди разные, поэтому важно подать им не просто сахар на тарелке

Bones
Треть людей не заметила почти полного выцветания виртуальной реальности Треть людей не заметила почти полного выцветания виртуальной реальности

Мы практически не различаем цвета на периферии зрения

N+1
Скромность украшает Скромность украшает

Ева Грин в роли хозяйки борделя в остросюжетной драме «Светила»

Grazia
К юбилею Светланы Крючковой К юбилею Светланы Крючковой

Эссе главного редактора нашего журнала Сергея Николаевича о Светлане Крючковой

СНОБ
Правила жизни Анджелины Джоли Правила жизни Анджелины Джоли

Актриса, Лос-Анджелес, 45 лет

Esquire
Фотоиндукция увеличила скорость CRISPR в 100 раз Фотоиндукция увеличила скорость CRISPR в 100 раз

Химическая модификация РНК позволила синхронизировать и ускорить работу CRISPR

N+1
Свободно владею: истории россиян, унаследовавших двух живых черепах, чемодан хозяйственного мыла и другие богатства Свободно владею: истории россиян, унаследовавших двух живых черепах, чемодан хозяйственного мыла и другие богатства

О наследстве, как символе внезапного счастья, рассказывают граждане

Esquire
Как вести проводку: по полу или потолку? Как вести проводку: по полу или потолку?

Как прокладывать проводку, по полу или потолку? Изучаем за и против

CHIP
Что непременно сделает вас и вашего ребенка счастливым Что непременно сделает вас и вашего ребенка счастливым

Универсальные правила счастья, которые подходят всем

СНОБ
Шнекоходы: самые редкие вездеходы Шнекоходы: самые редкие вездеходы

Почему шнекоходы так и не получили должного распространения?

Популярная механика
Как половчанки породнили Русь и степь Как половчанки породнили Русь и степь

Рассказы о непримиримой вражде русских князей и кочевников сильно преувеличены

Дилетант
Как привлечь хорошего инвестора в стартап? Пять секретов Skyeng Как привлечь хорошего инвестора в стартап? Пять секретов Skyeng

На что обращает внимание инвестор, разыскивая компанию для инвестиций

Forbes
Сон без белья, вода с лимоном и другие полезные ежедневные привычки Сон без белья, вода с лимоном и другие полезные ежедневные привычки

Советы, которые изменят ваше самочувствие и здоровье

Cosmopolitan
Прекрасные красные Прекрасные красные

Создание гастрономических пар с красными винами

Bones
Назад в 2000-й: бензин по 7 рублей, строительство ТТК и массовые иномарки Назад в 2000-й: бензин по 7 рублей, строительство ТТК и массовые иномарки

С чего начался XXI век в автомобильной отрасли России

РБК
Открыть в приложении