Як змії в Амазонії “втирають” отруту, щоб вижити

У тропічних лісах Амазонії вчені зафіксували, як змії виду Erythrolamprus reginae “витиранням” зменшують токсичність жаби Ameerega trivittata, перш ніж її проковтнути.

Цей жест — аналог до поведінки птахів, які зчищають отруту з видобутку, зазначає біологиня Валерія Рамірес Кастанеда. Троє з чотирьох змій, які зважилися на трапезу, вижили, демонструючи часткову стійкість до токсинів, таких як гістрионікотоксини і поміліотоксини. Це підтверджує наявність фізіологічних або біохімічних механізмів детоксикації.

«Міліграми однієї речовини можуть змінити всі взаємодії в екосистемі», – підкреслює еволюційна біологиня Ребекка Тарвін, співавторка дослідження. Токсини еволюціонують у бактерій, рослин, тварин як зброя або захист. Їхні жертви натомість розвивають адаптації, що забезпечують стійкість до отрут, як-от мутації в білках-мішенях, на які токсини зазвичай впливають. Наприклад, комахи, що харчуються молочаєм, мають насоси іонів, до яких не можуть приєднатися глікозиди.

Проте такі мутації мають зворотний бік. Як пояснює молекулярна біологиня Сюзанна Доблер, у великих молочайних клопів ефективність роботи білка падає зі зростанням стійкості до отрути. Вони компенсують це, можливо, через білки-транспортери ABCB, які виводять токсини з клітин. «Це дозволяє нервовим клітинам уникати отруєння», – припускає Доблер, яка також виявила подібні механізми в інших комах.

Не менш цікавою є роль печінки королівських наземних змій, яка, як показали досліди з клітинними культурами, може нейтралізувати отрути трисмугової жаби. Можливо, завдяки ферментам, що трансформують токсини на зразок того, як людська печінка розщеплює алкоголь. Також у крові деяких отруйних жаб знайдено білки, які зв’язують отрути — своєрідні “губки”, що запобігають їх дії.

Ці захисні білки існують і в інших тварин. Наприклад, білки в крові каліфорнійських ховрахів блокують компоненти отрути гримучих змій, які мутують, щоб зламати цей захист. Тому тварини, навіть ті, що мають стійкість, намагаються уникати отруйної частини жертви: змії “витирають” шкіру, черепахи їдять лише живіт тритонів, а гусінь монарха відціджує отруйний сік із листя.

Деякі тварини не просто переживають отруту — вони використовують її. Наприклад, жук Chrysochus auratus транспортує глікозиди на спину як хімічну зброю. «Коли їх роздратувати, на спині з’являються краплі отрути», — описує Доблер. Подібно монархи не можуть вижити без молочаю, а їх отруйність визначає дієту навіть птахів, таких як чубатий гросбік, який харчується ними в Мексиці.

Еволюційний біолог Ноа Вайтмен називає це «вражаючою подорожжю молекули», що сформувала фізіологію істоти за тисячі кілометрів. Такий “біохімічний ланцюг” демонструє глибину взаємозв’язків у природі, де токсини формують поведінку, анатомію та навіть екосистеми.