Когато змията оголи зъбите си, тя показва едно от най-великите оръжия на еволюцията. Змийската отрова не е обикновен токсин, а съвкупност от десетки, дори стотици бързо развиващи се протеини. За разлика от оръжията на повечето животни – нокти, рога или зъби, змийската отрова е в непрекъсната надпревара със защитните системи на плячката си.
Змиите усъвършенстват отровата си, докато гризачите и земноводните развиват резистентност. В тази война няма победители, но никой не може да си позволи да изостава, пише Forbes. Как работи това от гледна точка на еволюционната биология?
Каква е причината за постоянната промяна на отровата на змиите?
Еволюционните биолози наричат тази „надпревара във въоръжаването“ ефектът на Червената кралица (или хипотезата за Червената кралица): идеята е, че хищниците и плячката трябва непрекъснато да еволюират, просто за да поддържат статуквото.
Както е обобщено в проучване от 2022 г. в списанието Biological Theory, хипотезата за Червената кралица е формулирана от Лий Ван Вален през 1973 г. Като цяло хипотезата твърди, че видовете трябва непрекъснато да се адаптират, защото техните партньори за взаимодействие също еволюират едновременно.
Без повече пълзящи нашественици: 6 начина да държите змиите надалеч
Това означава, че дори най-малката промяна във физиологията на плячката може да направи токсина на змията практически безполезен. Това обаче е от полза и за всяка змия, която развива мутация, променяща структурата или експресията на токсина. В продължение на няколко поколения тези промени водят до огромно разнообразие от компоненти на отровата.
Името на теорията идва от книгата на Луис Карол „През огледалото“, където Червената кралица казва на Алиса: „Трябва да бягаш с всички сили, за да останеш на едно и също място.“
Разбираемо е защо еволюционните биолози са възприели тази метафора, като се има предвид колко точно тя улавя същността на коеволюцията хищник-плячка.
Засадете тези растения и змиите няма да припарят до градината ви
Сравнително проучване на протеоми на отрова и семейства гени за токсини, публикувано в Trends in Ecology & Evolution, показва, че змийската отрова претърпява повтарящи се цикли на набиране на гени за токсини, дублиране и бърза диверсификация.
Казано по-просто, гените на змийската отрова се копират многократно и след това се модифицират. Някои копия се специализират в специфични задачи, докато други се изхвърлят. Крайният резултат от този процес е променлив коктейл, настроен към плячките, често на ниво специфична популация. Това е точно точният молекулярен механизъм, очакван в условия на силна, непрекъсната коеволюция.
Тези промени обаче не са едностранчиви. Някои от най-добре проучените примери за този модел на коеволюция хищник-плячка идват от изследвания, показващи как самите змии могат да развият резистентност към токсините на отровната си плячка.
Знаете ли как точно се придвижват змиите?
