Tiger snake. Bild Mit Freundlicher Genehmigung Von Steward Macdonald.
Gebissen von einem australischen tiger snake ist eine ganz unangenehme Erfahrung. Innerhalb von Minuten, Sie beginnen zu fühlen, Schmerzen im Nacken und unteren Extremitäten—Symptome, die sind bald gefolgt von Kribbeln, Taubheitsgefühl und starkes Schwitzen. Die Atmung beginnt zu schwieriger geworden, Lähmung setzt ein, und wenn Sie unbehandelt bleiben, sterben Sie wahrscheinlich. Bemerkenswert ist, dass die venom verantwortlich für diese schrecklichen Symptome sind die gleichen geblieben für 10 Millionen Jahren—das Ergebnis einer zufälligen mutation, die es praktisch unmöglich macht, für die evolution zu finden, der einen Zähler-Lösung.
In der Regel, Räuber-Beute-Beziehungen initiieren evolutionären Wettrüsten, in dem rivalisierende Arten, die ständige Anpassung an die jeweils anderen Taktik über die Zeit. Klassische Beispiele für diese Anpassungen und counter-Anpassungen gehören die Erhöhung der Geschwindigkeit zwischen Geparden und Thomson ‘ s Gazellen, hypersonic Gehör bei Fledermäusen und Motten (wo Motten haben gelernt, sich zu entziehen echolocating Fledermäuse), und jede mögliche Zahl der Tiere, sowohl Räuber als auch Beute—wer hätte entwickeln eine Immunität gegenüber verschiedenen Giften und Gifte.
Aber als eine interessante neue Studie, veröffentlicht in Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology weist darauf hin, dass die evolution musste das Handtuch werfen, in seinen Bemühungen gegen die tödlichen Auswirkungen von tiger snake venom. Neue Forschung unter der Leitung von Associate Professor Bryan Fry von der University of Queensland School of Biological Sciences zeigt, dass die tiger snake venom hat sich nicht geändert in über 10 Millionen Jahren, und das ist, weil es noch nicht musste. Überraschend, aber diese Entdeckung könnte haben einen medizinischen nutzen für den Menschen.
Das Geheimnis um tiger snake venom hat zu tun mit seiner biologischen Ziel—eine Blutgerinnung protein namens prothrombin. Dieser kritisch wichtige protein ist verantwortlich für gesundes Blut, Blutgerinnung, und es existiert in einer Vielfalt von Tierarten (Mensch inklusive). Änderungen dieses proteins und die Art, wie es funktioniert, kann katastrophal sein, ein Tier, was zu lebensbedrohlichen Erkrankungen wie Hämophilie. Es ist diese anfällig Ziel, die macht der tiger Gift so stark ist, aber zur gleichen Zeit, sind Tiere, die unter starkem Selektionsdruck aufrecht zu erhalten prothrombin in seiner Standard -, funktionellen Zustand. Wie Fry erklärt in einer Pressemitteilung, wenn die Tiere hatte keine variation in Ihrer Blutgerinnung Proteine, “Sie würden sterben, weil Sie nicht in der Lage wäre zu stoppen Blutungen.”
Aber wie Charles Darwin wies vor über 150 Jahren, die evolution neigt dazu, gedeihen auf Variabilität, wo nur die “fittesten” überleben. Im Falle von prothrombin, jedoch keine Variabilität (D. H. eine genetische zwicken, die sich aus zufälliger mutation) funktioniert einfach nicht; das protein muss bleiben, genau so, wie es ist, oder die Blutgerinnung Kaskade bricht. Das ist, warum prothrombin vorhanden ist auf so viele Arten (D. H. es ist eine Eigenschaft, die konserviert und durch die evolution)—und warum keine Spezies in der Lage war, sich eine Natürliche immun-Reaktion auf die tiger snake ist Gift.
Für die Studie, Fry analysiert das Gift von 16 tiger snake Bevölkerung in ganz Australien. Es ist die umfangreichste Analyse, die jemals durchgeführt, die zu dieser Familie von Schlangen, und es hob eine langjährige Annahme über venom evolution.
“Eine lang gehegte überzeugung ist, dass Schlangengift variiert mit Diät—das ist, wie die Schlangen sich in neue Arten und spezialisiert auf neue Beute, die venom-änderungen zusammen mit ihm”, sagte Fry. “Unsere Forschung hat gezeigt, dass tiger Schlangen und Ihre nahen verwandten haben Giftstoffe, die fast identisch sind, obwohl diese Gruppe von Schlangen, die fast 10 Millionen Jahre alt. Wir arbeiteten heraus, der Grund war [sic], dass die Giftstoffe Ziel, einen Teil der Blutgerinnung cascade, die nahezu identisch über alle Tiere. Also wir haben eine neue Ergänzung zu der Theorie von venom evolution ist; dass, wenn das Ziel [prothrombin] selbst unter extremen negativen Selektionsdruck gegen die änderung, dann die Giftstoffe selbst sind unter ähnlichen Druck [auch nicht] ändern.”
Die Sturheit dieses Gift zu widerstehen, evolutionäre Veränderung, allerdings können der nutzen für den Menschen. Diese Entdeckung erklärt, warum tiger snake antivenom ist so nützlich, Behandlungen gegen Bisse von anderen australischen Schlangen, die Auswirkungen auf die Blut in der gleichen Weise. Tiger snake antivenom hat eine außergewöhnliche Niveau der “kreuzreaktivität” gegen andere Schlangenarten, D. H. es kann zu neutralisieren, die die tödlichen Auswirkungen von giftigen Bisse in vielen anderen Fällen.
“Keine andere antivenom in der Welt ist so spektakulär wirksam gegen eine so Breite Palette von Schlangen so, und jetzt wissen wir warum”, erklärt Fry.
[Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology]