MOGU li ljudi jednoga dana postati otrovni u doslovnom smislu te riječi? Mada je malo vjerojatno da će naš susjed ubrzo postati opasan kao poskok ili čegrtuša, najnovije istraživanje pokazalo je kako ljudski organizam ima sve preduvjete za proizvodnju otrova. Zapravo, tu mogućnost imaju svi gmazovi i sisavci.
Stručnjaci su otkrili da niz fleksibilnih gena, kod ljudi većinom povezanih sa slinovnicama (probavnim žlijezdama koje se nalaze oko usne šupljine i ždrijela), daje odgovor na pitanje kako su otrovne životinje nastale od onih koje nemaju tu posebnu moć.
"Mi zapravo imamo sve potrebne građevne elemente za proizvodnju otrova. Sada je na redu proces daljnje evolucije", kazao je evolucijski genetičar Agneesh Barua s Instituta za znanost i tehnologiju Okinawa.
Mnoge vrste životinjskog carstva, poput pauka ili zmija, mogu stvarati oralni otrov. Biolozi su već otprije znali da otrov u ustima tih životinja proizvode modificirane slinovnice, ali je novo istraživanje otkrilo molekularnu mehaniku koja stoji iza te modifikacije, piše Live Science.
Fleksibilno oružje
Moć stvaranja otrova je pravi primjer fleksibilnosti prirode. Mnoge komponente oralnog otrova zajedničke su različitim životinjama. Primjerice, sastavne tvari otrova gusjenica nalaze se i u zmijskom otrovu.
Znanstvenici tijekom najnovije studije nisu bili fokusirani na same toksine, već na gene koji ih omogućuju. Ti regulatorni geni čine osnovu čitavog sustava stvaranja otrova, ali ga ne proizvode direktno.
Istraživači su započeli s analizom genoma zmije tajvanskog habua (Trimeresurus mucrosquamatus), invazivne vrste na Okinawi.
"Budući da znamo funkciju svih gena kod te zmije, samo smo trebali analizirati koji su geni povezani s onima zaduženima za stvaranje otrova", rekao je Barua.
Tim je pronašao konstelaciju gena koja je česta u više tjelesnih tkiva kod svih amniota. Amnioti su kopneni kralježnjaci (sisavci, ptice i gmazovi) koji iznutra oplođuju svoja jajašca ili polažu jaja na kopnu. Mnogi od tih gena povezanih s genima za proizvodnju otrova sudjeluju u savijanju proteina, rekao je Barua, što ima smisla jer otrovne životinje moraju proizvesti veliku količinu toksina koji nastaje od bjelančevina.
Te iste vrste regulatornih gena ima u obilju u ljudskoj slinovnici, koja također u velikim količinama proizvodi bjelančevine u slini.
Od neotrovnih do otrovnih životinja
Drugim riječima, svaki sisavac ili gmaz ima genetsku predispoziciju za stvaranje sustava oralnog otrova. S time da ljudi, zajedno s miševima, već proizvode ključni protein koji se nalazi u mnogim toksinima. Kalikreini, proteini koji probavljaju druge proteine, a koji se izlučuju u slini, ključni su dio mnogih otrova. To je zato što su to vrlo stabilni proteini koji funkcioniraju i kada su izloženi mutaciji. Na taj način lako dolazi do korisnih mutacija kalikreina koje čine otrov bolnijim i smrtonosnijim (jedan od učinaka kalikreina je nagli pad krvnog tlaka).
"Nije slučajno da je kalikrein najproširenija komponenta u otrovima diljem životinjskog carstva, jer je u bilo kojem obliku vrlo aktivan enzim", rekao je Bryan Fry, biokemičar specijaliziran za otrove sa Sveučilišta Queensland u Australiji.
Kalikreini su stoga prirodno polazište za hipotetski nastanak otrovnih ljudi.
"Ljudi moraju biti otrovni da bi preživjeli. Možda ćemo u budućnosti imati sve veće razine kalikreina", našalio se Barua.
Mada zvuči primamljivo da jednoga dana postanemo uistinu otrovni, malo je vjerojatno da će do toga doći. Otrov se kod životinja razvija kao metoda obrane ili kao način zarobljavanja plijena, a mi za sada pomoću poljoprivrede vrlo dobro funkcioniramo i bez tog pomagala.
Mali broj otrovnih sisavaca
Mali broj sisavaca je otrovan. Vampirski šišmiši, s otrovnom slinom koja sprječava stvaranje krvnih ugrušaka, koriste svoje kemijsko oružje kako bi se lakše i efikasnije hranili prilikom ugriza. Otrovne rovke mogu pomoću otrova omamiti plijen koji je veći od njih te ga zatim ubiti. One također otrovom paraliziraju plijen (obično insekte i druge beskičmenjake) kako bi ga spremili za kasnije.
Čudnovati kljunaš ima otrov na stražnjim nogama te ga uglavnom koristi u borbi s drugim kljunašima za teritorij ili ženke.
Ljudi su izumili alate, oružje i društvene strukture koji odrađuju većinu tih poslova bez potrebe za otrovnim očnjacima. A otrov je također skup, rekao je Fry. Za izgradnju i savijanje svih tih proteina potrebna je velika energija. Iz toga razloga životinjama često treba neko vrijeme da nadoknade iskorišteni otrov te ta sposobnost nestaje ako se duže vremena ne koristi.
Postoje vrste morskih zmija koje imaju ostatke otrovnih žlijezda, ali koje više nisu otrovne jer su se prebacile s hranjenja ribom na hranjenje ribljim jajima, za što im nije potreban otrovan ugriz.
Istraživanje naziva An ancient, conserved gene regulatory network led to the rise of oral venom systems objavljeno je u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.