Трудно представить человека с ядовитыми клыками, как у кобры. Но новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), показывает, что люди в эволюционной перспективе могут стать ядовитыми, поскольку гены, регулирующие наши слюнные железы, совпадают с теми, которые позволяют змеям вырабатывать токсины в полости рта.
Генетические строительные блоки, лежащие в основе производства орального яда у змей, являются общими для млекопитающих и рептилий. Поэтому, хотя в настоящее время мы не можем впрыскивтаь яд при укусе, совершенно не исключено, что эволюция однажды снабдит нас такие оружием.
Авторы исследования начали с вопроса о корнях орального яда, который независимо развивался у самых разных животных, от змей до пауков. Предыдущие исследования, как правило, были сосредоточены на генах, лежащих в основе конкретных токсинов, содержащихся в ядах различных видов, но не могли дать ответов относительно того, как впервые развивалась оральная ядовитая система.
В поисках решения авторы предпочли не исследовать гены, связанные с выработкой токсинов, а сосредоточились на так называемых «генах домашнего хозяйства», которые поддерживают и регулируют ядовитую систему ротовой полости. Изучая геном гадюки, известной как тайваньская змея хабу, исследователи идентифицировали около 3000 таких генов, которые они назвали «метавеномной сетью».
Гены в этой сети в первую очередь связаны с регуляцией сворачивания белков — важным этапом в производстве яда, который состоит из множества белков, производство которых должно быть точно отрегулировано. Когда исследователи изучили геномы различных рептилий и млекопитающих, включая человека, они обнаружили, что все они содержат одни и те же типы генов. Единственное отличие состоит в том, что вместо того, чтобы поддерживать производство белков яда, эта сеть обеспечивает правильную укладку белков слюны у неядовитых видов.
Следовательно, хотя ядовитые железы змей и слюнные железы млекопитающих могут в конечном итоге выполнять разные функции, они имеют общий набор регуляторных генов, которые сохранились с тех пор, как эти две линии разошлись в далеком прошлом.
Впрочем, известны и ядовитые млекопитающие – хотя система выработки яда у них и упрощена по сравнению со змеями. В то время как змеи включили в свой яд много разных токсинов и увеличили количество генов, участвующих в производстве яда, млекопитающие, такие как землеройки, производят более простой яд, который имеет большое сходство со слюной».
Более того, это открытие проливает свет на четкий эволюционный путь, по которому у некоторых млекопитающих однажды может появиться оральный яд. В 1980-х годах проводились эксперименты, которые показали, что самцы мышей производят в слюне соединения, которые являются высокотоксичными при введении крысам. Если в определенных экологических условиях мыши, которые производят больше токсичных белков в слюне, будут иметь лучший репродуктивный успех, то через несколько тысяч лет мы можем столкнуться с ядовитыми мышами.
Точно так же слюна человека содержит белок под названием калликреин, который также присутствует в ряде ядовитых выделений. Другими словами, у нас уже есть основные компоненты, необходимые для развития смертельного укуса.
Интересно, что по данным другого исследования кобры научились плеваться ядом, спасаясь от древних людей.
По материалам IFLScience
Читайте также:
