Tiger snake. Billede Venligst Udlånt Steward Macdonald.
At blive bidt af en Australsk tiger snake er en helt igennem ubehagelig oplevelse. Inden for få minutter, og du begynder at føle smerter i nakke og nedre ekstremiteter—symptomer, der er snart efterfulgt af en prikkende fornemmelse, følelsesløshed, og voldsomme svedeture. Vejrtrækning begynder at blive svært, lammelse sætter ind, og hvis venstre ubehandlet, vil du sandsynligvis dø. Det er bemærkelsesværdigt, at den gift, der er ansvarlige for disse gruopvækkende symptomer er forblevet det samme for 10 millioner år—et resultat af en tilfældig mutation, der gør det praktisk talt umuligt for evolution for at finde en alternativ løsning.
Typisk, rovdyr/byttedyr relationer indlede evolutionære våbenkapløb, hvor rivaliserende arter løbende tilpasse sig hinandens taktik over tid. Klassiske eksempler på disse tilpasninger og counter-tilpasninger, herunder en forøgelse af hastighed blandt geparder og Thomson ‘ s gazeller, hypersonisk høring blandt flagermus og natsværmere (hvor møl har lært at unddrage sig echolocating flagermus), og et antal af dyr—både rovdyr og byttedyr—som har haft til at udvikle en immunitet over for forskellige venoms og giftstoffer.
Men som en spændende ny undersøgelse offentliggjort i Comparative Biochemistry and Physiology Del C: Toksikologi Og Farmakologi påpeger, at udviklingen har været nødt til at kaste håndklædet i ringen i sine bestræbelser på at bekæmpe den dødelige virkninger af tiger snake-venom. Ny forskning udført af Lektor Bryan Fry fra University of Queensland, School of Biological Sciences viser, at tiger snake-venom har ikke ændret sig i over 10 millioner år, og det er, fordi det ikke var nødt til det. Overraskende, men denne opdagelse kan have en medicinsk nytteværdi for mennesker.
Den hemmelighed, at tiger snake-venom har at gøre med sin biologiske mål—en clotting protein kaldet prothrombin. Dette er afgørende vigtigt protein er ansvarlig for sund blodet til at størkne, og det eksisterer på tværs af en bred vifte af dyrearter (mennesker inkluderet). Eventuelle ændringer i denne protein og hvordan det virker kan være katastrofalt for et dyr, der fører til livstruende tilstande såsom hæmofili. Det er denne sårbare mål, der gør tiger venom, så potent, men på samme tid, skal dyr, der er under intens evolutionære pres for at opretholde prothrombin i sin standard, funktionel tilstand. Som Yngel, der forklares i en frigivelse, hvis de dyr, havde nogen variation i deres blod til at størkne proteiner, “at de ville dø, fordi de ikke ville være i stand til at stoppe blødningen.”
Men som Charles Darwin påpegede for over 150 år siden, evolutionen har en tendens til at trives på en variation, hvor kun de “stærkeste” overleve. I tilfælde af prothrombin, dog nogen variation (dvs en genetisk tweak, der opstår fra tilfældig mutation) vil simpelthen ikke arbejde; protein skal forblive præcis som det er, eller koagulation cascade bryder ned. Det er derfor, protrombin eksisterer på tværs af så mange arter (dvs det er et træk, som er bevaret af evolution)—og hvorfor ingen arter har været i stand til at udvikle en naturlig immunrespons til tiger, slange gift.
For den undersøgelse, Yngel analyseret venom af 16 tiger snake befolkninger over hele Australien. Det er den mest omfattende analyse, der nogensinde er gennemført af denne familie af slanger, og det er væltet i en lang antagelse om venom evolution.
“En lang overbevisning, er, at snake-venom varierer med kost—det er, som slanger udvikle sig til nye arter, og specialiserer sig på nye byttedyr, venom-ændringer sammen med det,” bemærkede Yngel. “Vores forskning har vist, at tiger, slanger og deres nære pårørende har toksiner, der er næsten identiske, på trods af denne gruppe af slanger, der næsten 10 millioner år gamle. Vi arbejdede ud den grund var [sic], at de toksiner, der er målrettet en del af blodpropper kaskade, der er næsten identisk på tværs af alle dyr. Så har vi en ny tilføjelse til teorien om venom evolution; at når målet [prothrombin] selv under ekstreme negative udvalg pres mod forandring, så de toksiner, selv under lignende sådant pres, at også ikke ændre].”
Den stædighed af denne gift til at modstå evolutionær ændring, dog, kan være til gavn for mennesker. Denne opdagelse forklarer, hvorfor tiger snake antivenom er så nyttigt i behandling mod bid fra andre Australske slanger, der påvirker blodets på samme måde. Tiger snake antivenom har en ekstraordinær grad af “krydsreaktivitet” mod andre slangearter, hvilket betyder at det kan neutralisere de dødelige virkninger af giftige bid i mange andre tilfælde.
“Ingen andre antivenom i verden er så spektakulært effektivt mod en bred vifte af slanger på denne måde, og nu ved vi hvorfor,” forklarede Yngel.
[Comparative Biochemistry and Physiology Del C: Toksikologi Og Farmakologi]