Sieci lejkowe są uważane za jedne z najbardziej przerażających pająków w Australii, ale ich zdolność do zabijania ludzi jest raczej przypadkowa niż projektu, pokazują nasze nowe badania.
W opublikowanych dzisiaj ustaleniach ujawniamy, w jaki sposób wysoce toksyczny i szybko działający jad samców pająków lejkowatych prawdopodobnie rozwinął się jako obrona przed drapieżnikami.
Kiedy samce pająków lejkowatych są młode, ich jad działa głównie na owady, które zjadają. Ale kiedy samce zaczną szukać partnerki, muszą opuścić bezpieczne nory. Wtedy ich jad staje się potężny dla kręgowców, takich jak gady i ssaki – w tym ludzie.
Więc chociaż ludzie teoretycznie mogą umrzeć z powodu ukąszenia sieci lejka, jest to tylko ewolucyjny zbieg okoliczności – nasze badania sugerują, że pająki nie są. specjalnie po to, żeby nas dopaść.
Dlaczego jest tak śmiertelny?
Około 15% wszystkich zwierząt używa jadu do celów takich jak zabijanie lub unieruchamianie ofiary, obrony lub uzyskania przewagi nad konkurentami, np. w okresie lęgowym. Gdy zwierzę dojrzewa i zmienia się jego aktywność, zmienia się również jego jad.
Australijskie sieci lejków należą do niewielkiej grupy pająków, których jad może zabić ludzi. Jednak wszystkie 13 odnotowanych zgonów miało miejsce przed wprowadzeniem środka przeciw jadowi w 1981 r.
Jad sieci lejkowatej jest śmiertelny, ponieważ zawiera rodzaj neurotoksyny zwanej „delta-heksatoksyną”. Ta toksyna może zabić ludzi, atakując układ nerwowy system, utrzymując nerwy „włączonymi” i strzelając w kółko. W ciężkich przypadkach jad może powodować skurcz mięśni, niebezpieczny spadek ciśnienia krwi, śpiączkę i niewydolność narządów, a ostatecznie śmierć – czasami w ciągu kilku godzin.
Naukowcy od dawna zastanawiają się, dlaczego te toksyny są tak zabójcze dla ludzi, kiedy ani my, ani inne naczelne nigdy nie byliśmy ofiarami sieci lejkowatej ani drapieżnikami. Naukowcy byli również zdumieni, dlaczego sieci lejkowców samców wydają się mieć znacznie bardziej śmiercionośny jad niż samice i są przyczyną większości zgonów ludzi.
Jednak wiedzieliśmy, że większość ukąszeń sieci lejkowatej u ludzi występuje podczas letniego sezonu godowego pająków , kiedy samce rzadko żerują. Sugerowało to, że jad odegrał rolę obronną.
Śledzenie pająków
Postanowiliśmy rozwiązać tę zagadkę, używając analizy molekularnej jadu. Chociaż oficjalnie rozpoznano 35 gatunków australijskich pająków lejkowatych, wcześniej zidentyfikowano tylko dziewięć delta-heksatoksyn z czterech gatunków. Nasza analiza zwiększyła liczbę znanych delta-heksatoksyn do 22, z jadu dziesięciu gatunków sieci lejkowatej.
Posiadanie tych dodatkowych danych pomogło nam stworzyć znacznie wyraźniejszy obraz historii jadu. Wszystko sprowadza się do doboru naturalnego – procesu, w którym organizmy najlepiej przystosowane do środowiska przeżywają i rozmnażają się. Geny odpowiedzialne za ten sukces są zachowane i przenoszą się na następne pokolenia, napędzając proces ewolucji
Nasze dane ujawniły, w jaki sposób dobór naturalny spowodował zmianę w jadzie sieci lejkowatej dorosłych samców. Gdy samce dojrzewają płciowo, opuszczają bezpieczne nory i wędrują na znaczne odległości, aby znaleźć samicę. To stawia męskie pająki lejkowate na drodze drapieżników kręgowców. Mogą to być gady (takie jak jaszczurki lub gekony), torbacze (takie jak antechinus i dunnarts), ssaki (takie jak szczury) i ptaki.
Kiedy pająki sieci lejkowatych ewoluowały miliony lat temu, toksyny w ich jadzie celowały głównie w ich naturalną ofiarę: owady, takie jak karaluchy i muchy. Zbadaliśmy sekwencje genetyczne wszystkich delta-heksatoksyn w jadu sieci lejkowatej. Okazało się, że z biegiem czasu jad dorosłych samców wyewoluował, by być silnym dla drapieżników kręgowców. Na nieszczęście dla ludzi, którzy są kręgowcami, poradziliśmy sobie z tym.
Samice sieci lejków pozostają bezpiecznie w swoich norach i pozwalają samcom do nich podejść. Uważa się więc, że jad samic działa tylko na owady przez całe życie.
Pociesz się
Teraz, mając lepsze zrozumienie ewolucji delta-heksatoksyn, chcemy wykorzystać tę wiedzę. Nowe sekwencje genetyczne, które odkryliśmy, umożliwią lepsze zrozumienie, jak jad pająka lejkowatego wpływa na organizm ludzki. Może to mieć kluczowe znaczenie dla poprawy istniejących środków przeciw jadom i zaprojektowania opartych na dowodach strategii leczenia ofiar ukąszeń.
Nie patrzymy tylko na jady dojrzałych płciowo mężczyzn. Badamy również jad żeńskich sieci lejkowatych, mając nadzieję, że ich specyficzne dla owadów toksyny doprowadzą do powstania nowych rodzajów insektycydów, które są mniej szkodliwe dla innych niż docelowe owadów i szerszego środowiska.
Jedną z nich może być sieć lejkowa. najbardziej śmiercionośnych pająków w Australii. Ale być może pocieszeniem jest wiedzieć, że ich jad nie jest skierowany przeciwko nam, a potencjalne śmiertelne skutki są tylko uderzeniem ewolucyjnego pecha.