Загадка природы: почему ядовитых животных не убивают собственные токсины?
К этим животным лучше лишний раз не прикасаться, ведь они способны мгновенно вас убить. Но как этим ужасным организмам удается выживать самим, если их яд так опасен?
Одними из самых ядовитых животных в мире являются маленькие разноцветные лягушки из семейства древолазов (Dendrobatidae), которые обитают в тропических лесах Центральной и Южной Америки. Одна лягушка несет в себе достаточное количество яда, чтобы убить 10 взрослых людей. Интересно, что эти лягушки не рождаются ядовитыми — они создают свои токсины, поедая насекомых и других членистоногих.
Способность этих лягушек избегать аутоинтоксикации долгое время озадачивала ученых. В недавнем исследовании биологи изучили лягушек из рода листолазов, которые вырабатывают ядовитый батрахотоксин, который нарушает транспорт ионов натрия в клетки и из клеток — одну из важнейших физиологических функций в организме. Благодаря транспорту ионов в нашем теле становится возможной передача нервных импульсов.
Ионы поступают в клетки и выходят из них через белковые двери, называемые ионными каналами. Когда работа этих ионных каналов нарушается, электрические сигналы перестают передаваться, из-за чего может произойти остановка сердца и паралич всех остальных систем. Но такой «системой управления» нервной деятельностью пользуются все животные, в том числе и лягушки-листолазы. Как же им удается не умереть от собственного яда?
Есть три стратегии, которые используют ядовитые животные, чтобы остановить аутоинтоксикацию. Наиболее распространенная включает генетическую мутацию, которая слегка изменяет форму целевого белка, на который воздействует токсин. Например, голубой листолаз (Dendrobates tinctorius azureus) несет токсин под названием эпибатидин, который похож по структуре на нейромедиатор ацетилхолин. Согласно исследованию 2017 года, у этих лягушек развилась адаптация в их ацетилхолиновых рецепторах, которая слегка изменила форму рецепторов, сделав их устойчивыми к токсину.
Еще одна стратегия, используемая ядовитыми животными, — это возможность полностью избавиться от токсина в организме. Биологи пришли к выводу, что это самая действенная стратегия, которая помогает выжить ядовитым лягушкам и другим похожим животным. Она заключается в выработке белка, который связывает токсин, защищая тем самым организм от аутоинтоксикации. Подобную стратегию могут использовать и другие ядовитые существа, чтобы избежать гибели от собственного токсина.