Отсутствие устойчивости к яду у змееядных птиц: «Им это просто не нужно»

Съесть или быть съеденным. Это описывает эволюционную гонку между змеями и млекопитающими и птицами, которые на них охотятся. Музаффар Али Хан посвятил свою докторскую диссертацию исследованию молекулярных механизмов этой эволюционной «гонки вооружений». Что делает млекопитающих и птиц успешными охотниками на змей?

«Я вырос в Пакистане, в части света, где некоторые фермеры держат павлинов. Павлины известны своей способностью атаковать и убивать змей, — говорит Хан. — Мне хотелось больше узнать о животных, способных убивать опасных змей, и понять, как они это делают». Под руководством Майкла Ричардсона из Института биологии Лейдена (IBL) Хан проанализировал молекулярную устойчивость к яду кобры и обнаружил существенные различия в устойчивости между группами животных.

Генетическая устойчивость у млекопитающих различается

Хан изучил несколько змееядных млекопитающих, таких как азиатский мангуст, европейский ёж и медоед. Он установил, что только млекопитающие, делящие ареал обитания со змеями, выработали какую-либо форму устойчивости. Эта устойчивость снижала эффективность змеиного яда, не позволяя токсинам связываться с мишенью в организме млекопитающего.

Что ещё интереснее, изменения в ДНК, обнаруженные Ханом, не были одинаковыми у всех животных. Хан: «Это означает, что разные животные выработали устойчивость самостоятельно, без общего предка, который уже был устойчив. Это показывает, что для некоторых млекопитающих защита от яда кобры жизненно важна. Если бы её не было, змеи побеждали и убивали их».

Генетическая устойчивость у птиц отсутствует

Исходя из этого, Хан также изучил нескольких хищных и других змееядных птиц. Были исследованы ястребы, орлы, птица-секретарь, павлины, красноногая кариама и другие. Но когда Хан проанализировал их ДНК, он был поражён. Ни у одной из этих птиц не было обнаружено даже малейшей генетической устойчивости к змеиному яду. «Это открытие было удивительным. Что же позволяет этим птицам убивать змей?»

У Хана и его руководителя Ричардсона есть теория. «Некоторые птицы безнаказанно атакуют змей, несмотря на отсутствие устойчивости, — говорит Ричардсон. — Похоже, устойчивость избыточна: для неё нет давления отбора. У птиц есть перья, чешуйчатые ноги, отличное зрение, они очень умны и проворны. У змей нет шансов против всех этих адаптаций, поэтому птицам просто не нужно быть устойчивыми».

Гонка жизни и смерти

Хан добавляет: «Они убивают змей своей скоростью и знают, как отвлечь змею. Они раскрывают крылья, чтобы отвлечь внимание змеи, а затем пытаются клюнуть её в заднюю часть шеи, подальше от ядовитых клыков. Это похоже на боевик. Это гонка жизни и смерти».

Лечение змеиных укусов

Оба исследователя надеются продолжить изучение различий в устойчивости к змеиному яду. «Например, мы также обнаружили, что змеи, живущие на одной территории с другими видами змей, часто выработали некоторую форму молекулярной устойчивости друг к другу, — объясняет Хан. — Мы хотим понять генетические вариации между группами животных. Ежегодно во всём мире, особенно в Азии и Африке, тысячи людей умирают от укусов змей. Однажды мы надеемся использовать наши знания для разработки генетического лечения. Это потенциально может спасти жизни многих людей».