De ce centipedii nu se pot ucide reciproc cu veninul lor

Cuprins:

De ce centipedii nu se pot ucide reciproc cu veninul lor
De ce centipedii nu se pot ucide reciproc cu veninul lor
Anonim

Biologii moleculari chinezi au descoperit modul în care veninul uneia dintre speciile de scolopendra își afectează propriile celule nervoase. Oamenii de știință au explicat de ce mușcăturile lor ucid alte animale, dar nu provoacă niciodată rău semnificativ rudelor lor. Descoperirile cercetătorilor au fost publicate în revista științifică Science Advances.

"Multe animale folosesc aceleași otrăvuri pentru o varietate de scopuri - hrănirea, protejarea împotriva prădătorilor și rezolvarea conflictelor cu congeneri. Dar, în același timp, uciderea victimelor lor. Această descoperire sugerează că evoluția otrăvirii, a centipedelor și a victimelor lor sunt interconectate, "- scriu cercetătorii.

În ultimul deceniu, biochimiștii și biologii au folosit otrăvuri extrase din animale marine și terestre pentru a crea o varietate de medicamente. De exemplu, la începutul ultimului deceniu, biochimiștii din Franța au creat un puternic analgezic, Mambalgin, bazat pe otrava unui șarpe african periculos, mamba neagră, care nu creează dependență.

De obicei, veninul șerpilor, scorpionilor, păianjenilor și altor animale veninoase conține multe proteine și molecule de semnalizare. După ce au fost mușcați, aceștia intră în receptori sau canale ionice de pe suprafața celulelor nervoase ale victimei și îi împiedică să funcționeze. De regulă, acest lucru duce la paralizie sau convulsii, care în cele din urmă determină moartea mușcatului.

Este interesant faptul că, dacă unele animale otrăvitoare își mușcă ruda, atunci nu le fac rău și nu acționează asupra lor într-un mod diferit. Biologii moleculari, sub îndrumarea profesorului Ren Lai de la Institutul Zoologic al Academiei Chineze de Științe, au aflat de ce o astfel de selectivitate este caracteristică veninului subspinipe Scolopendra. Acești mari centipedi se găsesc în Asia de Est și Australia.

Otravă cu dublă utilizare

La fel ca alți membri ai acestei familii, aceste nevertebrate sunt prădători activi. Vânează păianjeni, scorpioni, insecte, melci și chiar încearcă să atace șoareci mici sau șopârle. Aceste scolopendre se comportă la fel de agresiv față de congeneri.

Lai și colegii săi au urmărit modul în care otravă afectează celulele nervoase și țesuturile corpului scolopendrei și ale altor nevertebrate. Au încercat să înțeleagă asupra receptorilor de neuroni pe care acționează moleculele din compoziția otrăvii. S-a dovedit că toxinele scolopendra afectează mai multe tipuri de canale ionice. Prădătorii înșiși și prada lor au un set diferit de aceste canale.

În special, dacă otravă intră în corpul scolopendrei, aceasta blochează activitatea celulelor nervoase, a căror suprafață este acoperită cu receptori din specia Shal. Când oamenii de știință i-au oprit, centipedul a fost paralizat timp de aproximativ zece minute. După aceea, activitatea canalelor Shal a fost restabilită și, atunci când concentrația substanței active principale a otrăvii, proteina SsTx, a scăzut la un anumit nivel critic, scolopendra s-ar putea mișca din nou.

Dacă otrava a pătruns în corpul altor ființe vii, atunci a acționat asupra unui alt canal ionic, Shaker. Blocarea acestuia duce la paralizia deja permanentă și moartea victimei centipede, mai ales dacă este relativ mică.

După cum au descoperit biologii chinezi, diferențele în natura acțiunii SsTx asupra milipedelor și a altor animale s-au datorat faptului că într-una din genele lor, care controlează producția (adică „codifică”) componentele proteice ale Shaker, există o mutație punctuală care le protejează celulele nervoase de acțiunea toxinei. Când oamenii de știință au îndepărtat această mutație din ADN-ul milipede, celulele lor și-au pierdut imediat imunitatea la efectele propriei lor otravă.

O mutație similară, dar opusă în sens, există în gena care codifică receptorul Shal, ale cărui analogi în celulele altor animale nu sunt afectate de otrava scorlopendrei. Ambele caracteristici unice ale receptorilor permit scolopendrei să distingă „noi” de „cei din afară” și să cheltuiască mai puține resurse, folosind aceeași otravă atât pentru producția de alimente, cât și pentru concurența intraspecifică, concluzionează oamenii de știință.

Recomandat: