Great leveler

Great leveler

Romerske fiskemand
"Popular Mechanics" №6, 2016

Snakeforgiftninger er de ubestridte mesterværker af evolutionen. De dræbende malinger af neurotoksiner, de lyse farver af hæmolytiske proteiner … Disse cocktails er blevet raffineret i løbet af millioner af år og er blevet virkelige værker af kemisk kunst, der er i stand til at dræbe en overset kender.

Det forekommer os, der er stærkere, er den vigtigste. Prædatorer skærper reaktionen, vokser skarpe tænder, træner kraftige kæber; plantedyrere modsætter dem med en mægtig masse og hurtige ben. Men gift er naturens skydevåben, den "store leveler". Med hans udseende kan de svage overstyre den stærke, den langsomme vil komme op med den hurtige. Ikke uden grund, helt forskellige dyr, fra vandmænd til pattedyr (nogle shrews er f.eks. Giftige), fra edderkopper og insekter til selvfølgelig slanger, "tænk på" uafhængigt af hinanden, før du bruger toksiner.

Der er giftige dyr i hver klasse dyr (med undtagelse af fugle), men hver af dem bevæger sig mod den på sin egen måde. Vandmænd har udviklet specialiserede stingceller indeholdende en kompleks celidocytorganel med en skarp spids. I bier og hveps er aditalkirtler af kønsorganet tilpasset til fremstilling af gift.system. Snake gift er spyt, en tyk vandig opløsning indeholdende en kompleks og dødbringende blanding af giftige proteiner. Det er så fejlfrit, at det allerede indeholder en vis mængde proteolytiske enzymer, der blødgør væv og begynder at fordøje offeret: det går stadig ikke overalt.

Fælles giftforfader

Før adventen af ​​metoder til analyse og sammenligning af DNA måtte biologer stole på den ikke meget pålidelige grund af komparativ anatomi, embryologi og beslægtede discipliner. En sådan traditionel tilgang sagde, at den fælles forfader for alle giftige slanger kunne leve omkring 100 millioner år siden, da de havde længe adskilt fra deres skællede slægtninge slægtninge. Faktisk er giftige firben en usædvanlig sjældenhed, mens gift er til stede i mindst en fjerdedel af slangearter. De alvorlige konsekvenser af bid af mange firben har været forbundet med bakterier, herunder mange patogener, der lever i deres mund.

For ikke så længe siden blev der i eksperimenter med cellekulturer fundet, at spyt af mange firben har reel toksicitet og er i stand til at undertrykke blodpropper, forårsage lammelse og andre ubehagelige virkninger.Separate proteinkomponenter af slangegift findes i 1.500 arter af firben, herunder de berømte Komodo "drager". Ved at tilføje til denne kemiske og DNA-analyse hypotese videnskabsmænd en meget mere evolutionær oprindelse af giftstoffer, der tillægger dette øjeblikkelige øjeblik til den fælles forfader af slanger, iguaner og nogle andre firben, der levede omkring 170 millioner år siden og lavede særlige reorganisationer af deres genom.

Generne kodende for proteiner, der er vigtige for funktionen af ​​forskellige celler og væv, blev dupliceret og begyndte at virke i spytkirtlerne. Sådanne duplikationer i naturen er ikke ualmindelige – for eksempel skyldes den korte fodhed af beagles, taxer og deres beslægtede hundeacer fra fordoblingen af ​​genet for FGF4-signalfaktoren involveret i reguleringen af ​​lemvækst. I den "giftige forfader" ændrede tilfældige mutationer og selektion imidlertid funktionen af ​​det oprindelige molekyle – og proteinet, der fredeligt tjener som en slags regulator for blodkoagulering, kunne blive til et slagtetoksin, hvilket forårsager dets ukontrollerede koagulation. F.eks. Er phospholipase A2, et lille og generelt uskadeligt enzym, der er involveret i lipidfordøjelse, blevet en sand morder, som ødelægger levende celler levende og ødelægger deres membraner.Og der er snesevis af sådanne dræbte i slangegift: proteiner tegner sig for op til 90% af dens tørvægt og næsten 100% af de dødelige virkninger.

Killer opskrifter

Sort mamba LD50: 0,3 mg / kg (til subkutan administration). Bor i Afrika Dend-roaspis polylepis – en af ​​verdens mest skræmmende og farlige giftige slanger. Den udprægede territoriale adfærd gør det meget aggressiv for enhver grænse overtrædelse, og hvis du ikke bruger modgiften hurtigt, vil sandsynligheden for død fra en bid være 100%.

Snakeforgiftninger er de mest komplekse af alle naturlige giftstoffer, og sammenligning af dem med kemiske våben ville betyde undervurdering af deres perfektion. Klor- eller sennepsgas – enkle molekyler, der virker groft og tilfældigt Cobra eller Black Mamba-toksiner virker med dødelig præcision og effektivitet. Hver af dem særskilt – og en generel opskrift på deres blanding – er blevet slået ud over millioner af evolutionsår og angriber ret specifikke mål i offerets krop. Nøglen til dem kan kaldes blodlegemer, nervøse og kardiovaskulære systemer.

Brutal slange. LD50: 0,025 mg / kg (til subkutan administration). Oxyuranus microlepidotus – En bopæl i Central Australia – bruger den farligste gift for mennesker, som omfatter toksiner, der virker på nervesystemet og muskler, lever, nyrer og blodkar.For eksempel blokerer taikatoksin bevægelsen af ​​calciumioner i cellerne i hjertemusklen og stopper deres arbejde

Dendrotoxin 1, som er en del af Mambas gift, kan blokere en stor gruppe potentielle følsomme kaliumkanaler, der forstyrrer transmissionen af ​​nerveimpulser gennem neuroner. En række a-neurotoksiner, der findes i kobraer og mange andre slanger, binder til acetylcholinreceptorer, fuldstændig blokererer synapses arbejde – først og fremmest dem, der overfører en kommando fra nerveceller til muskelceller – der resulterer i lammelse og død mod kvælning. Fasciculinerne i rattlers gift gør deaktiveret acetylcholinesterase, som fjerner overskydende neurotransmitter fra det synaptiske rum – og dets overskud forårsager ukontrollerede spasmer og kramper.

Spektaklet cobra. LD50: 0,57 mg / kg (til subkutan administration). Giften indeholder neurotoksiske og kardiotoksiske komponenter, der forårsager lammelse og død fra kvælning eller et hjerteanfald. cobra Naja Naja går ind i de berømte "store fire" af giftige slanger i Asien, ledet af viper Russell, den meget "farverige tape" fra Sherlock Holmes historie

Dette er kun en lille del af giftens giftstoffer og deres mål: Andre kan forårsage nyreskader og lymfekræft,ødelæggelse af endotelets vaskulære foring og massive vævsnekrose. Vipers og mange kobraer har forvandlet almindelige blodkoagulationsfaktorer til mordere. Fra en kaskade af proteiner, der virker på en koordineret måde, der udløser dannelsen af ​​en blodpropp i tilfælde af skade, kan den ene eller den anden "gå til den mørke side" og forårsage generel trombusdannelse lige i karrene. Dette er et forfærdeligt syn: offerets krop er ikke længere fyldt med tykt blod, næsten hele det bliver til klumpede klumper og vandigt plasma, som på grund af en forøgelse i tryk får kroppen til at svulme som en ballon og udstråler ud af alle hullerne – herunder små spor tilbage af giftige tænder.

Fælles Viper. LD50: 6,45 mg / kg (til subkutan administration). Vipera berus i verden rangordning af fare ligger langt bag lederne. Dens gift er ikke utroligt giftigt, og der er blevet skabt adskillige modsætninger mod det. Men hver almindelig svampplukker har en chance for at få en bid, hvis konsekvenser er yderst vanskelige alligevel.

Leveringskøretøjer

Forgiften til slangernes fælles forfader og nogle firben, der undertiden grupperes sammen Toxicoferatilsyneladende varierede denne kompleksitet ikke og kombinerede et ret begrænset antal modificerede proteiner. Han havde ingen specielle anordninger til effektiv injektion af giftig spyt i offerets krop. Derfor gik forskellige grupper af disse flaky på forskellige måder, udviklede deres egne midler og leveringsmekanismer. Denne proces har stort set opslugt alle de serpentiske organismer, selv om dens epicenter naturligvis faldt på spytkirtlerne, som er blevet egentlige fabrikker til syntese af toksiner. Og på tænderne, der blev til skarpe, giftfyldte sprøjter.

Det antages, at repræsentanter for den omfattende og allestedsnærværende familie af vipers kan prale med det mest perfekte giftige apparat. Deres store giftige kirtler omgiver kraftige tygge og tidsmæssige muskler, som øjeblikkeligt kan klemme ud gift. Gennem kanalerne kommer den ind i store giftige tænder, som i mange arter er blevet hule og skarpe som nåle. Neddykket i en tykk slimhinde, disse tænder automatisk "udfoldes", det er nødvendigt for slangen at åbne munden bredt og med indsatsen i de muskler, der smækker det, bliver giften presset under offerets hud.

Vipersne har det mest avancerede giftige apparat.

Nogle kobraer virker endnu mere middelværdige – de spytter gift i 1-2 m, mens de smider i øjnene. Men denne færdighed er en ret sen erhvervelse, og sædvanlige giftige tænder med nye laterale huller er tilpasset til spytning. Desuden er giften på hornhinden ikke dødbringende og forårsager kun alvorlig irritation, så slangen kan påføre en bid, hvilken evne disse arter ikke har tabt overhovedet. Et blindet offer er dømt, medmindre han kan modvirke giften med noget modgift.

Antidot race

Mange slanger er tvunget til at tage den største omhu for ikke at bide sig ved halen og ikke at dø af deres eget gift. I sammenstød mellem dem er døden fra forgiftning en fælles ting, især hvis spark kommer i konflikt med forskellige arter. Men andre er blevet ufølsomme over for deres egne toksiner – ligesom den indiske cobra, skueslange, hvis acetylcholinreceptorer er ufølsomme overfor virkningen af ​​hovedgiften i dets gift, a-neurotoxin. Tilfældige mutationer gav sådan modstand og mongooser samt hedgehogter, svin og honningskrammer – martrelater, der jager giftige slanger meget mere aktive end de elskede Rikki-Tikki-Tavi.

Men den mest fantastiske modstand mod slangegift er demonstreret af possums, som næsten er immune for selv bivirkninger af botulinumtoksin og ricin. Deres hovedhemmelighed ligger i det fantastiske LTNF-molekyle – en proteinfaktor i blodet, som neutraliserer dødelige toksiner. Isoleret og injiceret i mus intraperitonealt hjalp de dem med at overleve eksperimenterne med indførelsen af ​​dødelige doser af giftstoffer fra alle fire hovedfamilier af giftige slanger – og endda nogle toksiner af anden oprindelse, herunder scorpiongift. LTNF-faktoren er for nylig blevet opdaget, og dens virkningsmekanisme er endnu ikke klar, men den undersøges aktivt. Teoretisk set kan opossums blod give os en unik modgift til effektivitet.

I mellemtiden skal modgiften for hver sag indhentes separat og indføre ikke-dødelige doser til dyr – normalt køer eller heste – og isolere de færdige antistoffer fra deres blod som følge af immunresponset. Med en vis tålmodighed og stort mod kan sådanne antistoffer også "hæves" i sin egen krop: Den legendariske forsker, grundlæggeren af ​​serpentarium i Miami, Bill Haast, injicerede sig med mikrotyper af giftstoffer gennem hele sit liv.Han overlevede ikke kun 172 bites sikkert, men var også en donor af unikt blod, der reddet snesevis af liv hos mennesker, der blev bidt af slanger, for hvilke der ikke er modgift mod dem.

Smertepunkter

Mange slangegiftgiftstoffer virker som en juvel på individuelle neuromuskulære synapsproteiner og deres neurotransmitter acetylcholin. De kan føre enten til hypertrofieret og ukontrolleret ophidselse eller til en dyb inhibering af arbejdet i disse forbindelser.

Dyrt utilfredshed

Toksiner er et utroligt effektivt redskab, men ikke almægtige. Ikke underligt, at de fleste dyr stadig overholder andre metoder til forsvar og angreb, som koster kroppen billigere. Faktisk viste undersøgelsen af ​​rattlesnakes før og efter at have taget gift fra dem, at syntesen af ​​proteiner, der var nødvendige for at supplere forsyningen med dødelige doser, tvinger hele kroppen til belastning og til at virke i tre dage i en forhøjet tilstand, hvilket øger metabolismen med 11%. De samme målinger blev foretaget for de viper-lignende dødbringende slanger, de yderst farlige indbyggere i Australien: De skal øge deres stofskifte med næsten 70% for at komme sig.

Syntese af gift er ikke et job for wimps, det kræver indsats, der kan sammenlignes med dem, som løbere kører ved maraton. Men endnu større bidrag kræves af udviklingen og dyrkningen af ​​komplekse leveringssystemer. Faktisk er dette en separat udviklingsretning, til hvilken giftige arter ofrer mange ressourcer. På nogle måder kan det kaldes som et alternativ til den komplekse og store hjerne: sammen med denne grimme krop er kemiske våben en af ​​de dyreste og mest effektive fund i naturen.


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: