ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Preci čegrtuše bili su prava tvornica otrova

Predak današnje čegrtuše bila je zmija koje su se plašili. Naime, imala je gene koji su stvarali otrov koji je ciljano išao u krv, mišiće i živčani sustav.

Današnje čegrtuše, s druge strane, su specijalizirane. Istočna dijamantna čegrtuša i zapadna dijamantna čegrtuša imaju otrov koji uništava mišiće, dok čegrtuša vrste mojave ima otrov koji cilja živce. Sada su istraživači saznali da su preci čegrtuša brzo obrisali gene koji su stvarali razne otrove, zbog čega je došlo do evolucije koja je tekla brže nego inače.

„Taj gubitak cjelovitosti otrova je neobičan“, rekao je Sean Carroll, profesor molekularne biologije i genetike na Sveučilištu Wisconsin, u Madisonu, u svojoj izjavi. „Ne radi se samo o običnoj, uobičajenoj varijaciji.“

Brisanje gena

Istraživači su proveli genetsku analizu kojom su pratili gubitak raznih gena za otrove. Većinu vremena evolucija teče sporo. Geni koji se više ne koriste se nastavljaju gomilati u genima još godinama. Ali, to se nije dogodilo sa genima za otrove, saznali su istraživači.

Neurotoksični geni su se razvili prije 22 milijuna godina, nastavši evolucijom od samih čegrtuša, kako su otkrili istraživači. Čegrtuše su se razvile prije 12 do 14 milijuna godina. Vremenom su čegrtuše izgubile dva do četiri gena za otrov, a svaki od njih je usporediv s njihovim posljednjim zajedničkim pretkom i sve tri vrte čegrtuša trenutno dijele dva izvorna sklopa sedam gena.

AKO VAS JE ZANIMAO OVAJ TEKST: Podržite portal donacijom za kavu :)

Zapadne dijamantne čegrtuše i istočne dijamantne čegrtuše su obrisale gene otrovne za živce prije 6 milijuna godina, kako su istraživači naveli 15. 9. u časopisu Current Biology. Čegrtuše vrste mojave su izbrisale svoj gen otrovan za mišiće prije 4 milijuna godina.

Raznolikost otrova

Razlog zašto je došlo do brisanja gena povezan je s poretkom otrovnih gena. Geni su bili dio niza koji je također sadržavao tzv. „promjenjivi element“, saznali su Carroll i njegovi suradnici. Promjenjive elemente ponekad nazivamo i „skačući geni“ jer se lako kreću unutar genoma. Lakoća njihovog kretanja olakšava mutacije i brisanje obližnjih gena.

„Možete zamisliti stvarno brz i dinamičan postupak koji se odvija u čegrtušama, pri čemu cijela nit DNK nekako diše – širi se i skuplja“, rekao je Matt Giorgianni sa Sveučilišta u Wisconsinu, u Madisonu, u svojoj izjavi. „To zaista naglašava koliko je genomsko područje dinamično i pomaže nam da shvatimo koliko se brzo stvari odvijaju.“

Čak i pojedinačne vrste zmija mogu iskazivati promjene u otrovu, rekao je Noah Dowell, sa Sveučilišta u Wisconsinu, u Madisonu, u svojoj objavi. Kada je tim proučavao genome četiri zapadne dijamantne čegrtuše, otkrili su da je jedna imala dva dodatna gena za otrov.

Nije jasno zašto su čegrtuše odlučile odbaciti mnoštvo kemijskog oružja kako bi dobile specijalizirane otrove. Možda su se razvijale u skladu sa osjetljivošću svoga plijena na razne otrove, rekao je Carroll.

„U prirodi nema dobrih dokaza da postoji oružana bitka koja se inače odvija kod predatora i plijena“, kaže Carroll. „Takve bitke mogu biti prilično napete i nisu različite od pojava kao što su antibiotici i bakterije, gdje imamo zaista jak pritisak, u smislu pitanja života i smrti, koji može ubrzati tijek evolucije i pojačati promjene koje se vremenom događaju.“

Izvor: Live Science

Podijeli.