Змеи и млекопитающие обрели способность к ядовитым укусам от общего предка

Токсины, содержащиеся в яде змей и млекопитающих, произошли от одного эволюционного предка. Он существовал очень давно, ведь эти линии разделились около 300 миллионов лет назад, сообщает BMC Biology.

«Яды – это коктейли токсичных белков, которые эволюционировали во всем животном мире, как правило, как метод убийства или обездвиживания добычи», – пояснили ученые Окинавского института науки и техники в Японии.

В новом исследовании ученые проанализировали класс токсинов, содержащихся в ядах змей, млекопитающих и рептилий. Они носят название «сериновая протеаза калликреин».

Уши, лапы и хвосты

Как меняются животные из-за глобального потепления?

Сериновая протеаза калликреин разрушает белки, которые играют ключевую роль в поддержании кровяного давления. Слюна млекопитающих содержит небольшое количество этих ферментов, хотя их функция остается неясной и по сей день – их слишком мало, чтобы нанести кому-либо значительный вред. У змей и некоторых позвоночных, таких как землеройки и щелезубы, ферменты достигли такой концентрации, что способны убить жертву.

Ранее ученые заметили, что между протеазами змей и млекопитающих есть определенное сходство. Но у них не было доказательств того, что они связаны.

«Существует так много различных сериновых протеаз, которые имеют высокую степень сходства, что до сих пор было слишком сложно выделить правильные гены, необходимые для определения эволюционной истории», – отметили авторы научной работы.

Благодаря недавним достижениям в области геномных методов исследовательская группа смогла идентифицировать и сравнить все гены калликреина у рептилий, амфибий, рыб и млекопитающих, чтобы создать эволюционное древо. Результаты показали, что сериновые протеазы калликреина змеиного яда и калликреины слюнных желез млекопитающих действительно произошли от одного и того же гена предков.

Это значит, что белки слюнной железы у млекопитающих, в том числе у человека, также обладают эволюционным потенциалом, чтобы стать смертельно ядовитыми. Но это не значит, что так обязательно произойдет в действительности. Производство яда требует огромных энергетических затрат, и данная функция, скорее всего, возникнет лишь под большим эволюционным давлением.

Ранее стало известно, что змеи «перепрофилировали» яд для защиты от человека. Так, они научились плеваться им в обидчика с безопасного расстояния.