Качконоси отруйні як змії та павуки
Качконоси здаються дуже симпатичними і навіть трохи іграшковими тваринами, проте це враження оманливе - вони виробляють отруту, яка містить понад 80 різних токсинів. Результат дослідження генів, що кодують склад їх отрути, виявив дивовижну подібність качконоса з іншими отруйними тваринами, такими як змії, ящірки, морські зірки та актинії.
Як очі, плавники і крила, які виникли незалежно від кількох гілок живих організмів, отрута качконоса, схоже, є прикладом так званої конвергентної еволюції, - каже Веслі Уоррен (Wesley Warren), генетик Університету Вашингтона в Міссурі, який керував дослідженнями.
Качконіс - напівводний ссавець загону однопрохідних, що мешкає в Австралії - один з небагатьох ссавців, які виробляють отруту. У молодих качконосів обох статей на задніх ногах знаходяться зачатки рогових шпор. У самок до однорічного віку вони відвалюються, а у самців продовжують рости, досягаючи на момент статевого дозрівання 1,2-1,5 см довжини. Кожна шпора пов`язана протокою з стегнової залозою, яка під час шлюбного сезону виробляє складний коктейль з отрут. Самці використовують шпори під час шлюбних поєдинків. Отрута качконоса може вбити динго чи іншу невелику тварину. Для людини він не смертельний, однак, на думку людей, навчених досвідом, завдає пекельних мук.
Так, австралійські лікарі описують стан 57-річного чоловіка, який намагався схопити качконоса на риболовлі. Біль був такий, що він почав втрачати свідомість, і набагато сильніший, ніж при пораненні шрапнеллю, яке він отримав, коли служив у армії. Ібупрофен і морфін не полегшили страждання пацієнта, а поранений палець розпух і хворів потім понад чотири місяці.
Спроби з`ясувати, які саме речовини завдають таких страждань, фокусувалися на визначенні білків у витяжці отрути. В результаті було виявлено три найбільш поширені інгридієнти, але команда вчених під керівництвом Уоррена вважає, що якщо розглянути склад отрути на глибшому рівні, можна буде виявити молекули та інші речовини.
Його команда виділила мРНК із стегнової залози самця качконоса, убитого в розпал шлюбного періоду. Щоб визначити складові отрути, вчені шукали гени, яких немає в інших тканинах качконоса і які були б схожі на гени, що кодують отруту інших тварин. Це дослідження виявило 83 гени, що кодують 13 різних груп токсинів, які можуть викликати жар, нервові порушення, судоми, згортання крові. Наприклад, качконіс виробляє 26 різних видів серинових протеаз, які також знайдені в отруті більшості змій, і 7 генів, що кодують склад отрути, схожої на нейротоксин, що виробляється павуками (α-латротоксин).
Дослідження отрути качконоса показують, що конвергентна еволюція генів, що відповідають за нього, широко поширена. Уоррен вважає, що так відбувається, коли гени, що виконують рутинні операції, такі як згортання крові, починають дуплікуватися незалежно один від одного у різних видів тварин, де вони розвивають здатність виконувати інші функції.
В результаті різні тварини використовують одні й ті ж гени для вироблення отрути, оскільки ті білки, які кодуються цими генами, можуть послужити матеріалом для отруйної суміші.
