У змей по всему миру обнаружена сходная устойчивость к яду
Исследование биолога Майкла Пфрендера из Университета Нотр-Дам и его коллег показывает, что змеи из разных регионов независимо эволюционировали сходную устойчивость к смертельному нейротоксину.
Суть открытия
- Учёные обнаружили виды змей в Северной, Центральной и Южной Америке, а также в Азии, которые питаются амфибиями, выделяющими смертельный нейротоксин — тетродотоксин (TTX).
- У этих змей обнаружены сходные мутации в ключевом гене натриевого канала, которые делают их высокоустойчивыми к TTX.
- Мутации предотвращают блокировку TTX натриевых каналов в мышцах, что в противном случае парализовало бы нервную и мышечную ткань змей.
Ключевой вывод
«Адаптивная эволюция ограничена функциональными свойствами генов, вовлечённых в эти эволюционные ответы», — пояснил Майкл Пфрендер. Хотя существует множество возможных мутаций, повышающих приспособленность (в данном случае — устойчивость к TTX), многие из них имеют «стоимость», так как меняют нормальную функцию генов. Поэтому у разных видов, независимо адаптировавшихся к TTX, наблюдается очень сходный и ограниченный набор задействованных мутаций.
Значение исследования
- Расширяет понимание генетических основ адаптации и служит моделью для изучения пределов адаптации и степени предсказуемости эволюционных ответов.
- Актуально для глобальных проблем: изучение того, как организмы справляются с изменениями среды (включая токсичные химикаты), является моделью для понимания устойчивости паразитов к лекарствам. Это может помочь в разработке более эффективных стратегий, учитывающих функциональные ограничения эволюции устойчивости.
- Планы на будущее: учёные планируют изучить больше видов змей, а также насекомых, поедающих токсичные яйца саламандр, и расширить исследование на другие гены, родственные генам натриевых каналов.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.