A konvergens evolúciót támasztja alá a kacsacsőrű emlős mérge

Genetikai vizsgálatok azt mutatják, hogy a tojásrakó emlősök és a kígyók hasonló méreggel rendelkeznek.

Jobb, ha nem dőlünk be a vicces kinézetű kacsacsőrnek, a kacsacsőrű emlősök ugyanis olyan mérget hordoznak, mely több mint 80 különböző toxint tartalmaz. Az eredmények – melyek a veszélyes eleget kódoló gének elemzéséből származnak – azt is felfedik, hogy lenyűgöző hasonlóság van a különböző állatok mérgei között. A gének hasonlítanak más mérges állatokéira, mint kígyókéira, gyíkokéira, tengeri csillagokéira és tengeri rózsákéira.

A szemekhez, uszonyokhoz és szárnyakhoz hasonlóan – melyek egymástól függetlenül fejlődtek ki számos különböző családfán –, a kacsacsőrű emlős mérge is úgy tűnik, hogy a konvergens evolúciós példája – mondja Wesley Warren genomkutató, a vizsgálat vezetője. A tanulmány a Genome Biology folyóiratban jelent meg.

A kacsacsőrű – félig vízi életmódot folytató, tojásrakó emlős, mely Ausztráliában őshonos – az egyike annak a néhány emlősnek, amely mérges. Az anyagot a hímek termelik hasi méregmirigyeikben, majd a hátulsó lábaikon lévő sarkantyúkon juttatják ki. A mérget csak a szaporodási időszakban állítják elő, és Warren úgy hiszi, a hímek talán ezzel védekeznek a más hímekkel történő összecsapások során.

Egyes beszámolók szerint a kacsacsőrű emlős mérge olyan, mint a dantei pokol valamelyik bugyrának megtapasztalása. Az egyik helyszíni riportban ausztrál orvosok egy 57 éves férfi kezelését írják le, aki néhány órával azt követően került hozzájuk, hogy halászat közben megragadta az egyik apró állatot. Elmondása szerint olyan mértékű volt a fájdalom, hogy inkoherenssé vált, a fájdalomcsillapítók nem hatottak, az egyik ujja megdagadt, és négy hónappal az eset után is fájt.

Az erőfeszítések, hogy megtalálják azokat a molekulákat, melyek ilyen mértékű kínt okoznak, a méregkivonatokban lévő proteinek elkülönítésére és jellemzésére fókuszáltak. Ez a megközelítés a kacsacsőrű méreg legnagyobb arányú összetevőiből hármat azonosított, ám Warren csapata azt gyanította, hogy sokkal több molekula van jelen kisebb arányban. A csapat egy kutya által megölt, hím kacsacsőrű emlősök méregmirigyében vizsgálta az mRNS transzkripciót. A méregösszetevők azonosításához olyan géneket vizsgáltak, melyek más szövetekben nem termelődnek, és melyek a más állatoktól származó méreggénekre emlékeztetnek.

Ez a vizsgálat a méreganyagok 13 különböző családjából 83 gént hozott fel, melyek kapcsolatba hozhatóak az olyan hatásokkal, mint gyulladás, idegkárosodás, izom összehúzódás és véralvadás. Például a kacsacsőrű emlősök 26 különböző típusú szerin proteáz enzimet állítanak elő, melyek a legtöbb kígyó mérgében is megtalálhatóak, emellett méreggénjeik közül hét emlékeztet a pókok által termelt idegméregre, az alfa-latrotoxinra.

További tesztek szükségesek annak meghatározásához, az egyes méregösszetevők miért is felelősek – mondja Warren. A kutató úgy hiszi, hogy a csapat vizsgálata alábecsülte a méregkódoló gének számát a kacsacsőrű mérgében, mivel az alkalmazott módszer figyelmen kívül hagyja azokat a géneket, amelyek csak kicsit emlékeztetnek más állatok toxinjaira. Ezek felkutatásához a csapat azt tervezi, hogy olyan géneket keres, melyek a kacsacsőrű emlős méregmirigyének szezonális fejlődése alatt kapcsolnak be.

Mindazonáltal, az emlős mérge alátámasztja a más állatokkal végzett vizsgálatokat, melyek azt mutatják, hogy széleskörű konvergencia figyelhető meg a méreggének evolúciójában. Warren szerint erre valószínűleg akkor kerül sor, amikor a normál funkciót végző gének – mint véralvadás például – különböző családfákon egymástól függetlenül duplikálódnak, így úgy fejlődnek, hogy más feladatok elvégzésére is van kapacitásuk. Az állatok végül ugyanazokat a géneket használják a méreg építőkockáiként, mivel a gének által kódolt proteineknek csak egy részhalmaza rendelkezik azon strukturális és funkcionális tulajdonságokkal, hogy méreggé válhasson – teszi hozzá.

Az ilyen konvergencia ellenére, a szoros rokoni kapcsolatban álló állatok hajlamosak hasonló mérget terelni – mondja Bryan Fry, ausztrál méregkutató. Egy olyan evolúciós kívülálló, mint a kacsacsőrű valószínűleg olyan mérget terel, mely újfajta komponenseket tartalmaz – mondja. „Ha a gyógyszeriparban potenciálisan alkalmazható összetevőket keresünk, akkor nagyobb valószínűséggel találjuk meg egy olyan új méregben, amilyen a kacsacsőrűé, mint mondjuk a csörgőkígyókéban."

(hirado.hu/Nature)