Учёные обнаружили в Новой Гвинее птиц с перьями, содержащими нейротоксин

Экспедиция в джунгли Новой Гвинеи привела к открытию двух новых видов ядовитых птиц исследователями из Копенгагенского университета. Генетические изменения у этих видов птиц позволили им накапливать мощный нейротоксин.

«Нам удалось идентифицировать два новых вида ядовитых птиц во время нашей последней поездки. Эти птицы содержат нейротоксин, который они могут как переносить, так и накапливать в своих перьях», — говорит Кнуд Йёнссон из Музея естественной истории Дании.

Два вида, которые исследователи обнаружили как ядовитые:

«Мы были очень удивлены, обнаружив, что эти птицы ядовиты, так как за последние два десятилетия не было открыто ни одного нового вида ядовитых птиц. Особенно учитывая, что эти два вида птиц так распространены в этой части мира», — говорит Кнуд Йёнссон.

Нейротоксин вызывает мышечные спазмы

Яд в теле и оперении этих птиц называется батрахотоксин. Это невероятно мощный нейротоксин, который в высоких концентрациях (например, в коже золотых древолазов) приводит к мышечным судорогам и остановке сердца почти сразу после контакта.

«Токсин птиц того же типа, что и у лягушек, — это нейротоксин, который, заставляя натриевые каналы в скелетной мышечной ткани оставаться открытыми, может вызывать сильные судороги и в конечном итоге смерть», — объясняет Касун Бодаватта.

Местные жители избегают этих птиц

«Местные жители не любят острую пищу и избегают этих птиц, потому что, по их словам, их мясо обжигает во рту, как перец чили. Фактически, именно так исследователи впервые узнали о них. И токсин можно почувствовать, когда держишь одну из них в руках. Это довольно неприятное ощущение», — объясняет Йёнссон.

Эволюционная гонка вооружений

По словам исследователей, ядовитые птицы — это выражение вечной эволюционной гонки вооружений в природе. Она начинается в нижней части пищевой цепи с жуков, насекомых и других беспозвоночных, которые со временем развивают токсичность. Затем хищник (например, птица) приобретает мутацию, дающую устойчивость к токсину.

«Впоследствии птицы, которые развили способность есть токсичную пищу, сами становятся ядовитыми и могут защищаться от хищников, стоящих выше в пищевой цепи. И так гонка продолжается вверх по цепочке», — говорит исследователь.

Как птицы стали устойчивыми к токсину?

Птицы, как и лягушки, поглощают токсины из окружающей среды (с пищей). Жуки, содержащие токсин, были найдены в желудках некоторых птиц.

Исследователи изучили, как птицы переносят токсин, не страдая от него. Они обнаружили, что у птиц есть мутации в области, регулирующей натриевые каналы, что, вероятно, и даёт им эту способность. Однако эти мутации находятся не в тех же точках, что и у ядовитых лягушек.

«Найти эти мутации, которые могут снижать сродство батрахотоксина к рецепторам у ядовитых птиц, в областях, сходных с таковыми у ядовитых лягушек, — это довольно круто. И это показало, что для адаптации к такому образу жизни с батрахотоксином необходима некая адаптация в этих натриевых каналах», — говорит Касун Бодаватта.

Таким образом, птицы развили свою устойчивость и способность накапливать токсин независимо от лягушек. Это пример конвергентной эволюции.

Условия экспедиции

Исследование проводилось в труднодоступных джунглях хребта Сарувагед. Учёным потребовалось правительственное разрешение, а также переговоры и соглашение с местными жителями, которые владеют лесными землями.

«Жизнь исследователя птиц в Новой Гвинее не совсем комфортна. Жарко, влажно, и временами возникает чувство тревоги. Если вы не подготовлены и не договорились с местными жителями, это может быть откровенно опасно», — говорит Кнуд Йёнссон.

Окружающие джунгли населены разнообразными племенами, между которыми часто происходят стычки. Пятьдесят лет назад такие конфликты могли включать каннибализм.

«То, что происходит в лесу, правительству трудно отследить. Конечно, это увеличивает напряжение для нас. Проводить исследования в среде, где нужно так много внимания уделять безопасности, довольно уникально. Но даже если это может быть тяжело, это также всё, о чём вы когда-либо мечтали как биолог», — говорит Кнуд Йёнссон.

Исследование опубликовано в журнале Molecular Ecology.