บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกที่บทสนทนาสิ่งพิมพ์มีส่วนร่วมในบทความเกี่ยวกับ Live Science'sเสียงผู้เชี่ยวชาญ: Op-Ed & Insights
ออสเตรเลียมีชื่อเสียงระดับโลกสำหรับสัตว์เลื้อยคลานที่เป็นพิษรวมถึงงูพิษสูงมากมาย
งูที่มีชื่อยอดนิยมของ“พิษมากที่สุดในโลก” คือ Taipan ในประเทศ (oxyuranus microlepidotus) ผู้อยู่อาศัยในการตกแต่งภายในที่แห้งแล้งของออสเตรเลีย อย่างน่าประหลาดใจการกัดเพียงครั้งเดียวจาก Taipan ในประเทศนั้นมีความสามารถในการส่งพิษเพียงพอที่จะฆ่าหนูแล็บ 250,000 ตัว
พิษของ Taipan ในประเทศได้ดึงดูดความสนใจด้านการวิจัยจำนวนมากและสารพิษมีการระบุความเป็นพิษที่รุนแรงของมัน Antivenom ที่มีประสิทธิภาพยังมีอยู่สำหรับการรักษากัด
สิ่งที่เราไม่รู้คือทำไมTaipan ในประเทศต้องการพิษเช่นพิษ เราไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับแรงกดดันการเลือกวิวัฒนาการที่ได้รับการปรับปรุงและปรับปรุงสารพิษที่มีอยู่ในพิษของงูที่เป็นสัญลักษณ์นี้
งูกับมนุษย์
ในอดีตจุดสนใจของการวิจัยพิษงูทั่วโลกเป็นมานุษยวิทยา - ตรวจสอบผลกระทบที่พิษมีต่อมนุษย์ งูพิษขนาดใหญ่ที่เป็นที่รู้จักกันว่าอาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้รับความสนใจจากสิงโต
ความสนใจส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนาของการต่อต้านและเพื่อศึกษาหน่วยการสร้างโปรตีนที่เป็นพิษที่พบในพิษงู สิ่งนี้ทำให้เราสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสรีรวิทยาของมนุษย์และค้นหาสารประกอบที่อาจมีประโยชน์ในการออกแบบยาเช่นสารพิษจากพิษของงูพิษจากการใช้ยาความดันโลหิตการใช้งานได้รับการพัฒนา
'รีดนม' งูสำหรับ antivenom
สิ่งเหล่านี้เป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับการวิจัยพิษ แต่ผลของอคตินี้ต่อความสนใจของมนุษย์คือเรายังคงรู้น้อยมากเกี่ยวกับวิธีการที่งูใช้พิษของพวกเขาในธรรมชาติ นอกจากนี้เรายังไม่ทราบว่าอาหารมีผลต่อองค์ประกอบของมันอย่างไร - นิเวศวิทยาของพิษเป็นพื้นที่วิจัยที่ถูกทอดทิ้งเกือบทั้งหมด
เรารู้ว่าบรรพบุรุษร่วมกันของงูทั้งหมดมีระบบพิษพื้นฐาน ซึ่งหมายความว่างูทั้งหมดมีโอกาสวิวัฒนาการที่เท่าเทียมกันที่จะกลายเป็นพิษ ว่างูทุกตัวไม่ได้พัฒนาระบบการจัดส่งพิษที่มีความซับซ้อนแสดงให้เห็นว่าการเป็นพิษสูงนั้นไม่ได้เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับงูเพื่อรักษาความปลอดภัยของมื้ออาหาร
ไม่มีงูที่กินพืชเป็นอาหาร แต่พิษไม่ใช่วิธีเดียวที่งูสามารถปราบเหยื่อได้ งูจำนวนมากใช้การหดตัวดังที่แสดงให้เห็นอย่างมากในการต่อสู้ล่าสุดระหว่างกงูเหลือมและจระเข้ในรัฐควีนส์แลนด์
งูบางตัวพึ่งพาขากรรไกรที่ทรงพลังในขณะที่คนอื่น ๆ กินเหยื่อที่ไม่มีการป้องกันเช่นไข่ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีวิธีการปราบปรามที่ร้ายแรงเพิ่มเติมใด ๆ
วิวัฒนาการของงูในออสเตรเลีย
ในออสเตรเลียมีโอกาสพิเศษในการศึกษาวิวัฒนาการของพิษงู
งูส่วนใหญ่ในประเทศนี้เป็นสมาชิกของElapidaeครอบครัวซึ่งหมายความว่าพวกเขามีเขี้ยวที่ด้านหน้าของปากและทั้งหมดเป็นพิษ
ครอบครัวที่มาถึงออสเตรเลียเมื่อ 10 ล้านปีก่อนรวมถึงงูที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลกเช่นงูเห่าของเอเชียและแอฟริกาและMambasของแอฟริกา
เช่นเดียวกับงู elapid ทั้งหมดบรรพบุรุษร่วมกันของสายพันธุ์ออสเตรเลียสมัยใหม่จะมีระบบพิษที่มีความซับซ้อนซึ่งสามารถส่งค็อกเทลที่ซับซ้อนของสารพิษไปสู่สัตว์ที่มีศักยภาพ
งู elapid มีความหลากหลายในสภาพแวดล้อมใหม่ของพวกเขาและวันนี้ออสเตรเลียเป็นที่ตั้งของสัตว์บกประมาณ 100 สายพันธุ์และมากกว่า 30 สายพันธุ์ทางทะเล - มากกว่าหนึ่งในสามของสัตว์เลี้ยงงู Elapid ของโลก
งู elapid ของออสเตรเลียมีความหลากหลายอย่างมากในด้านนิเวศวิทยาและการตั้งค่าของเหยื่อ: บางตัวเป็นตัวป้อนทั่วไปที่จะจัดการกับเหยื่อใด ๆ บางคนชอบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางคน, กบหรือสัตว์เลื้อยคลานอื่น ๆ บางคนเป็นผู้เชี่ยวชาญทางทะเลในขณะที่คนอื่นชอบไข่
แม้จะมีโอกาสความหลากหลายนี้แสดงให้เห็นถึงการศึกษานิเวศวิทยาพิษ แต่การวิจัยพิษส่วนใหญ่ได้มุ่งเน้นไปที่สายพันธุ์ขนาดใหญ่ที่อาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์ เนื่องจากสปีชีส์เหล่านี้มักจะเป็นตัวป้อนทั่วไปการวิจัยนี้ทำให้เราเข้าใจเล็กน้อยเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้เกิดพิษในสายพันธุ์อื่น
แล้วทำไมถึงเป็นพิษ?
ทฤษฎีที่ได้รับความนิยมในอดีตคืองูพัฒนาพิษพิษมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อฆ่าเหยื่อที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว บางครั้งความเป็นพิษที่รุนแรงของพิษในประเทศเทียนยังคงถูกนำมาใช้เพื่อสนับสนุนทฤษฎี“ ระเบิดนิวเคลียร์” ของวิวัฒนาการของพิษงู
แต่งานวิจัยล่าสุดกำลังเผยให้เห็นความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างการตั้งค่าของเหยื่อและองค์ประกอบของพิษ สิ่งนี้รวมถึงสปีชีส์ที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างแรงในการตั้งค่าเหยื่อตลอดชีวิต - หากเด็กและผู้ใหญ่มีความเชี่ยวชาญในประเภทเหยื่อที่แตกต่างกันพวกเขาอาจมีพิษที่แตกต่างกัน
ในระดับโมเลกุลสารพิษแต่ละตัวได้รับการระบุว่าเป็นพิษต่อเหยื่อตามธรรมชาติ 100 เท่ามากกว่าสิ่งมีชีวิตในห้องปฏิบัติการเช่นหนู หลักฐานแสดงให้เห็นว่างูวิวัฒนาการพิษที่ได้รับการปรับแต่งสำหรับบริบทเฉพาะที่ใช้
เหตุใดไทปันในประเทศจึงเป็นพิษเมื่อมีเป้าหมายหนู แต่เพียงผู้เดียว? คำตอบที่แม่นยำสำหรับคำถามนี้รอการวิจัยเพิ่มเติมแม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะดื่มด่ำกับการทดลองทางความคิด
ความจริงที่ว่า Inland Taipans มีความเชี่ยวชาญเกี่ยวกับหนูอาจอธิบายความเป็นพิษสุดขีดของพวกเขาต่อหนูทดลอง แต่อาจมีมากกว่านั้น
ในธรรมชาติ Taipans จำเป็นต้องฆ่าเหยื่อหนูที่ค่อนข้างอันตรายของพวกเขาอย่างรวดเร็วก่อนที่มันจะหลบหนีหรือมีโอกาสตอบโต้ การใช้ชีวิตในสภาพแวดล้อมที่โหดร้ายและแห้งแล้งก็หมายความว่าพวกเขาจะต้องอนุรักษ์ทรัพยากรดังนั้นพวกเขาจึงส่งมอบเนื้อหาเพียงเล็กน้อยของต่อมในแต่ละครั้งที่พวกเขากัดสัตว์เหยื่อ
Taipans Inland ยังมีส่วนร่วมในการแข่งขันอาวุธวิวัฒนาการร่วมกับเหยื่อตามธรรมชาติของพวกเขาซึ่งอาจจะมีการพัฒนาความต้านทานต่อพิษของงู หนูทดลองที่ไม่มีเคราะห์ร้ายที่ใช้ในการทดสอบความเป็นพิษนั้นไร้เดียงสาและอาจมีความไวต่อพิษมากขึ้น
ดังนั้นตัวเลขที่น่าประทับใจของหนู 250,000 ตัวต่อการกัดนั้นทำให้เข้าใจผิดสะท้อนถึง“ ความเป็นจริงในห้องปฏิบัติการ” มากกว่าความเป็นจริงวิวัฒนาการ
Timothy NW Jackson ได้รับเงินทุนจาก Australian Geographic
บทความนี้ได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกเมื่อบทสนทนา- อ่านบทความต้นฉบับ- มุมมองที่แสดงเป็นของผู้เขียนและไม่จำเป็นต้องสะท้อนมุมมองของผู้จัดพิมพ์ บทความฉบับนี้ได้รับการเผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต
