Opublikowane przez Dr. Fry wyniki badań, wskazują na długą historię rozwoju jadu. Wspólny przodek żyjących współcześnie węży, który żył około 60 milionów lat temu, był zdolny do wytwarzania jadu, chociaż jedynie w stosunkowo małych ilościach. Jednak z biegiem czasu, niektórym liniom ewolucyjnym węży udało się wytworzyc groźniejszy jad.

Dr. Fry zastanawia się czy pierwsze geny odpowiedzialne za rozwój jadu pojawiły się po tym jak węże oddzieliły się ewolucyjnie od innych gadów, czy też raczej zostały odziedziczone po wsześniejszym przodku. Możliwe, że jaszczurki, najbliżsi współcześni krewi węży, mogą wciąż nosic w sobie prehistoryczne geny odpowiedzialne za zdolnośc wytwarzania jadu.

“Chciałem dowiedziec się jak daleko sięgając w przeszłośc, mógłbym pobrac jad węży.” – powiedział Dr. Fry.

W tym celu połączył siły z międzynarodowym zespołem herpetologów, aby schwytać jaszczurki żyjące na wolności i kupic gatunki z wystaw. Pobrali również próbki komórek z wydzielin znajdujących się w pyskach jaszczurek i skatalogowali geny, które były w nich aktywne.

Badacze zaczęli porównywać otrzymane geny z tymi odpowiedzialnymi za wytwarzanie jadu u węży. “Udało nam się odizolowac kilka typowych dla grzechotników toksyn od agam brodatych, byliśmy pod naprawdę wielkim wrażeniem.” – powiedział Dr. Fry. Dalsze poszukiwania ujawniły obecnośc podobnych genów u innych gatunków.

Dr. Fry i jego towarzysze wykryli również białka kodujące w tych genach, mające taki sam efekt jak jad węży. Jedno z białek jest produkowane przez warana kolorowego (Varnus varius), australijskiego kuzyna warana z Komodo. Białko to powoduje nagłe rozluźnienie aorty.

Wiele jadowitych węży używa pokrewnych wersji tych toksyn, w celu spowodowania nagłego spadku ciśnienia krwi swoich ofiar, skutkującego utratą przytomności.

Dr. Fry osobiście przyznał szacunek dla jadu waran kolorowego, kiedy jaszczurka którą schytał ugryzła go w palec. Palec spuchł i krwawił przez 30 minut, prawdopodobnie na skutek działania antykoagulacyjnych toksyn wytwarzanych przez warana.

Jad tej jaszczurki mógł przez długi czas wydawać się niezauważalny, ze względu na brak stwierdzenia śmiertelnych przypadków. W każdym razie okazuje się on pomocny w polowaniu.

“Dzięki temu mogą zaatakowac swoją ofiarę bez potrzeby długotrwałych zmagań i ryzyka.” – powiedział Dr. Fry. “Kiedy nie moga one zabic swojej ofiary przy pomocy jadu, wciąż mają możliwośc rozszarpania jej w bezpośrednim starciu”.

Fakt, że jaszczurki posiadają jad podobny do tego, który występuje u węży jest bardzo intrygujący, ale nie daje odpowiedzi na pytanie jak i kiedy wyewoluował. Naukowcy przeprowadzili długą dyskusję, na temat który z 4750 gatunków jaszczurek jest najbliżej spokrewniony z wężami.

Na szczęście dwaj koledzy Dr. Fry, Nicolas Vidal i S. Blair Hedges z Uniwersytetu Stanowego w Pensylwanii, w czasie swoich badań złożyli strukturę DNA w dużej skali. “W końcu mamy wystarczająco dużo danych, aby rozwiązać problem.” – powiedział Dr. Hedges. Pierwszy był jad, potem węże.

Nowe wyniki badań wskazują na to, że kiedy węże pojawiły się się na ziemi 100 milionów lat temu, ich geny odpowiedzialne za rozwój jadu były aktywne już od 100 milionów lat. Dr. Vidal i Dr. Hedges porównali 9 genów u 19 gatunków jaszczurek i węży. Węże, jak wykazały wyniki badań, są blisko spokrewnione z grupami jaszczurek, do których należą legwany, warany z komodo, agamy brodate i helodermy. Tylko pomiędzy przedstawicielami tych grup badacze wykryli potencjalną zdolnośc wytwarzania jadu. Jaszczurki o dalszym stopniu pokrewieństwa z wcześniej prezentowanymi grupami, takie jak gekony i scynki nie posiadają genów pozwalających na rozwój zdolności wytwarzania jadu.

Nowe wyniki badań zostały opublikowane w internecie przez czasopismo “Nature” 16 listpada.

“Uważam te badania za kamień milowy.” – powiedział Dr. christopher Dhaw, ekspert w dziedzinie jadu z Queen's University in Belfast, który wcześniej nie był wtajemniczony w nowe badania.

Dr. Fry znalazł wspólnego przodka węży i ich bliskich krewnych, który żył 200 milionów lat temu i już wtedy posiadał wymyślny arsenał co najmniej 9 rodzajów jadu. Doszedł również do wniosku, że heloderma nie wykształciła swojego jadu niezależnie od węży, jak wcześniej sądzono. Wspólny przodek posiadał ten same rodzaje toksyn, co helodermy i węże. Z biegiem czasu te linie ewolucyjne wytworzyły silniejsze rodzaje jadu.

Kolejne zainteresowanie dotyczyło warana z Komodo, największej jaszczurki na świecie. Naukowcy przez długi czas uważali, że bakterie w jego pysku powodują wyniszczającą infekcję. Dr. Fry udowadnia, że kluczową rolę odgrywa jad jaszczurki.

Warany z Komodo mogą poważnie okaleczyć ofiarę za pomocą jadu. Kiedy potencjalna zdobycz próbuje ratowac się ucieczką, niektóre ze składników jadu zapobiegają krzepnięciu krwi, sprawiając że ofiara krwawi jeszcze bardziej. Jeszcze inne powodują słabnięcie mięśni i zmniejszają ciśnienie krwi, doprowadzając ofiarę do wyczerpania.

Stara teoria głosząca, że warany z Komodo zabijają swoje ofiary poprzez wprowadzenie do ich organizmu bakterii, nigdy za specjanie mnie nie przekonywała.” – mówi Dr. Shaw.

Obecnie Dr. Fry bada jad waranów pod względem zastosowania do produkcji leków. Przez lata, lekarze używali leków opartych na jadzie węży w celu zmniejszenia wysokiego ciśnienia krwi i usuwania zakrzepów.

Jad jaszczurek może okazac się jeszcze bardziej użyteczny. Cząsteczki w jadzie jaszczurek są znacznie mniejsze, niż w przypadku węży. Małe cząsteczki są słabiej wykrywane przez układ immunologiczny, co sprawia że ryzyko wystąpienia reakcji alergicznej jest mniejsze.

“Licze na to, że uda się uzyskac z nich coś pożytecznego.” – mówi Dr. Fry.

Niestety, mimo że naukowcy znaleźli obiecujących kandydatów do produkcji leków, wiele gatunków jaszczurek wytwarzających jad jest zagrożonych wyginięciem. “Zwierzęta zdolne do produkcji kolejnych cudownych leków giną na naszych oczach.” – mówi Dr. Fry.

Carl Zimmer
22.11.2005

Źródło: http://www.nytimes.com/2005/11/22/science/22venom.html?_r=2&oref=slogin&oref=slogin