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
«Что-то пошло не так»: когда психолог становится врагом «Что-то пошло не так»: когда психолог становится врагом

Что делать, если тот, кому мы доверяем сокровенное, осознанно причиняет боль?

Psychologies
Porsche 911 Targa и Audi SQ8 Porsche 911 Targa и Audi SQ8

Автомобильные новинки с Алексеем Харнасом

Weekend
Ирина Актуганова Ирина Актуганова

Ирина Актуганова сделала первую в России постоянную сайнсарт-экспозицию

Собака.ru
Экстренное увлажнение Экстренное увлажнение

Пыль города, стрессы – всё это влияет на качество кожи и делает её обезвоженной

Здоровье
«Общество забирает наше личное пространство». Правнучки Зигмунда Фрейда — о плюсах одиночества «Общество забирает наше личное пространство». Правнучки Зигмунда Фрейда — о плюсах одиночества

Отрывок из книги психотерапевта Мишель Фрейд

Forbes
«Против часовой стрелки: Что такое старение и как с ним бороться» «Против часовой стрелки: Что такое старение и как с ним бороться»

Почему возрастные изменения — это не всегда плохо. Объясняет Полина Лосева

N+1
Жуть Юрского периода: 10 самых опасных динозавров Жуть Юрского периода: 10 самых опасных динозавров

Насколько сильно нам врут в кино, показывая агрессивных и опасных динозавров?

Maxim
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
Так ты точно будешь выглядеть безупречно. 14 советов для удачных снимков Так ты точно будешь выглядеть безупречно. 14 советов для удачных снимков

Мы докажем, что нет понятия «нефотогеничность»

Cosmopolitan
«До 2046 года я побуду в рейтинге Forbes»: как Потанин воспитывает детей, почему отказался от брачного контракта и как поступит с состоянием «До 2046 года я побуду в рейтинге Forbes»: как Потанин воспитывает детей, почему отказался от брачного контракта и как поступит с состоянием

Владимир Потанин о детях, передаче капитала по наследству и жизненных ценностях

Forbes
«Если ребенок — наркоман». Советы матерям «Если ребенок — наркоман». Советы матерям

Что делать матери, если ее взрослый ребенок — наркоман или алкоголик?

Psychologies
Как государство придает собственному курсу на одичание статус основного закона Как государство придает собственному курсу на одичание статус основного закона

Государство давно рвется считать наши тела своей собственностью

СНОБ
Что любил есть Тургенев? Что любил есть Тургенев?

Иван Тургенев был большим ценителем русской кухни

Культура.РФ
«Кинжал в сердце Европы»: чем Калининград не устраивает НАТО «Кинжал в сердце Европы»: чем Калининград не устраивает НАТО

Как российские власти превратили Калининград в закрытую военную базу

Популярная механика
Как появилась жизнь: кто был самым первым на нашей планете Как появилась жизнь: кто был самым первым на нашей планете

Поиск осязаемых следов первой жизни на нашей планете

Популярная механика
5 ситуаций, которых не бывает в счастливых семьях 5 ситуаций, которых не бывает в счастливых семьях

Семейное счастье строится на любви, доверии и уважении

Psychologies
Почему эйджизм не так безобиден, как кажется Почему эйджизм не так безобиден, как кажется

Почему так сложно отказаться от эйджизма в своей голове

Psychologies
Правила жизни Джонни Деппа Правила жизни Джонни Деппа

Правила жизни актера, режиссера и музыканта Джонни Деппа

Esquire
Здравствуй, грудь Здравствуй, грудь

Мастопатия — довольно странный диагноз

Добрые советы
Геологи нашли в Йеллоустоне следы еще двух древних суперизвержений Геологи нашли в Йеллоустоне следы еще двух древних суперизвержений

Частота и сила извержений вулканов со временем снижаются

N+1
Как выкинуть хлам из дома: 10 советов самого популярного японского минималиста Как выкинуть хлам из дома: 10 советов самого популярного японского минималиста

Конкретные рекомендации и полезные советы, как избавиться от ненужных вещей

Forbes
Диета при подагре: убираем лишнее, добавляем необходимое Диета при подагре: убираем лишнее, добавляем необходимое

Диета при подагре – практически первая необходимость

Cosmopolitan
Дело «Седьмой студии». Основные события Дело «Седьмой студии». Основные события

Как шел процесс седьмой студии

СНОБ
5 самых распространенных ошибок в дизайне интерьера 5 самых распространенных ошибок в дизайне интерьера

Многие начинающие декораторы часто допускают именно эти ошибки

Cosmopolitan
Алкогений: Никита Хрущев Алкогений: Никита Хрущев

Никита Сергеевич Хрущев был самым жизнерадостным советским деспотом

Maxim
Как изменились елочные игрушки с приходом советской власти? Как изменились елочные игрушки с приходом советской власти?

Елочная игрушка появилась в России примерно в 30-е годы XIX века

Культура.РФ
Сооснователь проекта «Много лосося» — о «темной кухне» и кризисе Сооснователь проекта «Много лосося» — о «темной кухне» и кризисе

Основатель «Много лосося» об шершавых пиццах и роботах для сборке поке.

РБК
Рога на носу ископаемого псеводсурка оказались защитой от хищников Рога на носу ископаемого псеводсурка оказались защитой от хищников

Палеонтологи описали шестой вид рогатых сурков по ископаемому материалу

N+1
Яна Степанова: «Воркаут на свежем воздухе – лучший тональный крем» Яна Степанова: «Воркаут на свежем воздухе – лучший тональный крем»

Яна Степанова поделилась своими секретами стройности

Худеем правильно
Открыть в приложении