Агрессивная добыча
Даже если у многих змей текут слюнки при виде аппетитного земноводного, рептилии предпочитают избегать грубокожого желтобрюхого тритона - трапеза может закончиться фатально. Но некоторые подвязочные змеи не чураются этого лакомства и даже терпят его.
Природа беспощадна. Если вы хотите выжить - маленькие животные особенно опасны - вы должны быть начеку, потому что повсюду прячутся грабители, которые хотят только одного: набить свои урчащие желудки вкусной добычей. Так что, если вы не хотите стать легкодоступной закуской, придумайте что-нибудь, чтобы защитить себя. Одни ищут защиты стада, из-за чего преследователю трудно выбрать единственную жертву, другие полагаются на маскировку и обман: благодаря своему внешнему виду они оптически сливаются с окружающей обстановкой, так что возможные преследователи даже не обнаруживают их или для лист или держать ветку. Эффективным трюком являются также тревожные цвета, сигнализирующие злоумышленнику пронзительным цветом: «Руки прочь! Я несъедобен!» Многие предполагаемые блюда идут еще дальше и имеют наготове абсолютно смертоносное оружие для своей защиты: они накачаны ядом.
Одним из таких стратегов является грубокожий желтобрюхий тритон (Taricha granulosa), обитающий в Калифорнии. Его кожа пропитана тетродотоксином (ТТХ), нейротоксином, вызывающим смерть от паралича дыхания в течение нескольких часов. Но даже этот вид тритонов - даже столь хорошо вооруженный - не застрахован от всех хищников: некоторые подвязочные змеи (Thamnophis sirtalis) совершенно невозмутимо поедают желтобрюхих тритонов, несмотря на атаку ядом - и не получают вреда. Шана Геффени из Университета штата Юта и ее коллеги выяснили, как они могут это сделать.
Тетродотоксин блокирует натриевые каналы нервных клеток. Если это парализовано, нерв больше не может передавать какую-либо информацию - парализуется мышца, иннервируемая пораженным нервом. Теперь, чтобы выяснить, как змеи могут сопротивляться натиску яда, Геффени и ее коллеги внимательно изучили ген, контролирующий построение натриевых каналов в четырех американских популяциях подвязочных змей, каждая из которых имеет разный уровень устойчивости к TTXt.
Ученые не обнаружили ничего особенного в змеях из Медвежьего озера в Айдахо: их ген подобен человеческому и крысиному - соответственно натриевый канал блокируется ТТХ и рептилии становятся жертвами яда. Другие три изученные популяции змей отличались друг от друга: все они заменили один и тот же аминокислотный строительный блок гена канала на другую аминокислоту в определенном месте. Это изменяет место связывания токсина таким образом, что он с трудом может там застрять - змеи сопротивляются нервно-паралитическому яду.
Сопротивляемость ядам была особенно высока при обмене несколькими строительными блоками гена. Популяция калифорнийской гадюки была лучше всего защищена от атаки ядом: она модифицировала свой канальный ген в четырех местах.
Ученые считают, что резистентность разных популяций подвязочных змей возникла независимо. В ходе эволюции рептилии отреагировали на смертельный токсин тритонов уникальными мутациями - в остальном ген, которым они меняют, практически идентичен у позвоночных. Итак, на молекулярном уровне в данном случае жертва является агрессором и поставила хищника в оборону.