Nuodų liaukos, panašios į gyvačių, pirmą kartą rastos tarp varliagyvių

Nuodų liaukos, panašios į gyvačių, pirmą kartą rastos tarp varliagyvių

Šiame paveikslėlyje parodyta priekinė viršutinio žandikaulio dalis, kurioje pavaizduotos su dantimis susijusios liaukos. Kreditas: Carlosas Jaredas

Brazilijos mokslininkai išsiaiškino, kad cecilijos, begalės varliagyviai, primenantys kirminus ar gyvates, atsiradę maždaug 150 milijonų metų prieš pastarąsias, tikriausiai gali įkandę į savo grobį suleisti nuodų.

Grupė, vadovaujama Brazilijos Butantano instituto mokslininkų ir remiama FAPESP, pirmą kartą aprašė nuodų liaukų buvimą varliagyvių burnoje. Bekojis gyvūnas yra caecilian ir gyvena po žeme. Jis turi su dantimis susijusias liaukas, kurias suspaudus įkandimo metu išskiriamas sekretas į grobį – sliekus, vabzdžių lervas, mažus varliagyvius ir gyvates, net graužikų jauniklius. Straipsnis apie tyrimą paskelbtas iScience.

„Kai atradome šias struktūras, analizavome gyvūno galvos odoje esančias gleivių liaukas, kurias jis naudoja, kad įsiraustų į dirvą. Jie yra prie dantų pagrindo ir išsivysto iš dantų plokštelės – audinio, iš kurio paprastai atsiranda dantys, kaip ir gyvačių nuodų liaukose“, – sakė pirmasis šio straipsnio autorius Pedro Luizas Mailho-Fontana. ir podoktorantūros praktikantas Butantano institute, gavęs FAPESP stipendiją.

Cecilian vadovas su rodomomis liaukomis

Šiame paveikslėlyje pavaizduota galva su iš dalies pašalinta oda, kad būtų parodytos su dantimis susijusios liaukos aplink lūpas. Kreditas: Carlosas Jaredas

Tos pačios grupės straipsnis, publikuotas 2018 m Mokslinės ataskaitos parodė, kad be gleivių liaukų visame kūne uodegos odoje yra daug nuodingų liaukų, kurios yra pasyvi apsauga nuo plėšrūnų. Ši sistema, kuri taip pat yra varlėse, rupūžėse ir salamandrose, apnuodija plėšrūnus, kai jie įkando cecilius.

Naujojoje ataskaitoje tyrėjai rodo, kad kaecilijos gali būti nuodingos ir iš tikrųjų yra pirmieji varliagyviai, turintys aktyvią gynybos sistemą. Biologai terminą nuodingi taiko organizmams, kurie įkanda ar įgėlia norėdami suleisti savo toksinus, pavyzdžiui, gyvates, vorus ir skorpionus, o nuodingi reiškia organizmus, kurie išneša toksinus, kai juos liečia arba valgo.

Šių cecilijų liaukų išskiriamas sekretas taip pat padeda sutepti grobį, kad jį būtų lengviau nuryti.

„Gyvatės turi maišelius nuodams kaupti, kuriuos suleidžia per iltis, kai maišelius suspaudžia raumenys. Pavyzdžiui, barškuoklių ir angių dantys yra tuščiaviduriai kaip poodinės adatos. Cecilianams, suspaudus liauką įkandimo metu, išsiskiria nuodai, kurie prasiskverbia į pradurtą žaizdą. Tas pats pasakytina ir apie driežus, tokius kaip Komodo drakonas ir Gila monstras “, – sakė Carlosas Jaredas, Butantano instituto tyrėjas ir vyriausiasis tyrimo tyrėjas.

Žieduotasis kaecilietis

Šiame paveikslėlyje parodytas bendras žieduoto kaecilijos Siphonops annulatus vaizdas. Kreditas: Carlosas Jaredas

Tyrimas buvo FAPESP finansuojamo projekto „Tėvų globos atskleidimas cecilijose: mitybos ir toksikologinės reikšmės Žiedinis sifonas.

Straipsnyje, paskelbtame m Gamta 2006 metais mokslininkai pirmieji parodė, kad cecilijos rūšies palikuonys Boulengerula taitanus pirmuosius du savo gyvenimo mėnesius maitinasi tik motinos oda. 2008 m. grupė apibūdino tą patį elgesį Žiedinis sifonas publikuotame dokumente Biologijos laiškai.

Išskyrus grupę, kuri gyvena vandens aplinkoje, ceciliai visą savo gyvenimą praleidžia urvuose ar požeminiuose tuneliuose. Dėl to jie turi labai mažas akis, kurios jaučia šviesą, bet nesudaro vaizdų. Jie taip pat yra vieninteliai stuburiniai gyvūnai, turintys čiuptuvus. Cecilijose jie yra šalia akių ir veikia kaip jutikliai su cheminiais jutikliais, kurie tikrina aplinką jutimo duomenims.

Nuodų apibūdinimas

Mokslininkų atlikta biocheminė analizė parodė, kad sekrete, išsiskiriančiame iš gyvūno burnos jam kandant, yra fosfolipazės A2 – fermento, dažniausiai randamo bičių, vapsvų ir gyvačių nuoduose. Jie nustatė, kad fermentas yra aktyvesnis cecilijose nei barškučiose. Tačiau šios savybės nepakanka įrodyti, kad jos yra nuodingesnės už gyvates.

Grupė dabar atliks bandymus, naudodama molekulinės biologijos metodus, kad tiksliau apibūdintų aklųjų dantų liaukų sekreciją ir patvirtintų, kad ji yra nuodinga. Ateityje jie gali išbandyti bet kokius rastus baltymus, kad galėtų ištirti galimus biotechnologinius pritaikymus, pvz., vaistų kūrimą.

Tyrimo metu buvo analizuojamos keturios rūšys. penktadienis Typhlonectes compressicauda, vienintelis gyvenantis vandens aplinkoje, liaukos buvo rastos tik apatiniame žandikaulyje. Tyrėjai mano, kad evoliucijos metu jis galėjo prarasti viršutinio žandikaulio liaukas (kaip ir kai kurios vandens gyvatės), nes aplinkoje esantis vanduo natūraliai sutepa grobį. Apatinio žandikaulio liaukos buvo išsaugotos, tikriausiai dėl nuodų.

Dauguma iš 214 žinomų cecilijų rūšių gyvena po žeme drėgnuose Pietų Amerikos, Indijos ir Afrikos miškuose. Dėl savo požeminių įpročių biologai retai turi galimybę sužinoti daugiau apie šiuos gyvūnus.

Daugiau nei nauji duomenys apie caecilius, tyrime pateikiama svarbi informacija apie varliagyvių ir roplių evoliuciją. „Gyvatėms ir kaeciliams galva yra vienintelis įrankis tyrinėti aplinką, kovoti, valgyti ir žudyti. Tai galėjo paskatinti šių galūnių gyvūnų evoliucinį spaudimą išsiskirti nuodų “, – sakė Marta Maria Antoniazzi, taip pat Butantano instituto tyrėja ir tyrimo bendraautorė.

Daugiau apie šį atradimą:

Nuoroda: Pedro Luiz Mailho-Fontana, Marta Maria Antoniazzi, Cesar Alexandre, Daniel Carvalho Pimenta, Juliana Mozer Sciani, Edmund D. Brodie Jr. „Cecilian Amphibians burnos nuodų sistemos morfologiniai įrodymai“. ir Carlosas Jaredas, 2020 m. liepos 3 d. iScience.
DOI: 10.1016 / j.isci.2020.101234

Leave a Comment

Your email address will not be published.