Яд гремучей змеи как хорошее вино: у обоих есть региональные сорта

Исследование Университета штата Огайо показывает, что яд гремучих змей эволюционно приспособлен для преодоления защиты местных популяций белок, с которыми они сосуществуют.

Ключ и замок в эволюционной гонке

Учёные сравнили яд северных тихоокеанских гремучников (Crotalus oreganus) и факторы резистентности в сыворотке крови калифорнийских сусликов (Otospermophilus beecheyi) из 12 локаций в Калифорнии. В лабораторных условиях они смешивали яд каждой змеи с сывороткой белки из её родной территории и из других районов.

Результаты показали:

• Трёхкратные различия в активности яда и уровне резистентности между популяциями.
• В большинстве случаев яд змеи был наиболее эффективен против белок-соседей, а не против белок из других, даже близлежащих, районов.
• В 8 из 12 локаций змеи одержали верх в этой молекулярной «гонке вооружений».

«Это как если бы резистентность — это замок, а яд — ключ. Мне нужен правильный ключ, чтобы открыть свой офис», — пояснил ведущий исследователь Мэтью Холдинг.

Неожиданный победитель и новые вопросы

Результат удивил учёных, поскольку классическая теория предполагает, что у жертвы должен быть более сильный эволюционный ответ (потому что ошибка для неё смертельна, а для змеи — лишь потеря одной возможности поесть). Причины преимущества змей в данном случае остаются неясными.

Также обнаружена связь с высотой местности: резистентность белок снижалась, а активность яда возрастала в районах с большей высотой над уровнем моря.

Подтверждение и практическое значение

Географические паттерны подтверждают гипотезу коэволюции — взаимной адаптации хищника и жертвы. Это не простая «гонка вооружений», а точечная адаптация молекулярного арсенала под локальные нужды. Универсального, одинаково эффективного против всех белок яда не существует.

Подтверждение из Огайо: В отдельном исследовании, опубликованном в Toxicon, было показано, что восточные серые белки (Sciurus carolinensis) из парка Шони, где обитают древесные гремучники (Crotalus horridus), обладают лучшей защитой, чем их сородичи из Колумбуса, где змей нет.

Эта работа может помочь в производстве противоядий, указывая на важность создания препаратов, эффективных против широкого спектра региональных вариантов змеиного яда.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.