Pânzele de pâlnie sunt considerate unul dintre cei mai înfricoșători păianjeni din Australia, dar capacitatea lor de a ucide oamenii este mai degrabă întâmplătoare decât proiectul, arată noile noastre cercetări.
În descoperirile publicate astăzi, dezvăluim modul în care este probabil ca veninul cu acțiune rapidă și cu acțiune rapidă a păianjenilor masculi cu pâlnie să se fi dezvoltat ca apărare împotriva prădătorilor.
Când păianjenii masculi cu pâlnie sunt tineri, veninul lor este puternic în principal pentru insecte, pe care le mănâncă. Dar odată ce bărbații încep să caute o femeie pereche, trebuie să lase siguranța vizuinelor lor. Atunci veninul lor devine puternic pentru vertebrate, cum ar fi reptilele și mamiferele – inclusiv pentru oameni.
Deci, în timp ce oamenii pot muri teoretic din cauza unei mușcături de pânză, aceasta este doar o coincidență evolutivă – cercetările noastre sugerează că păianjenii nu sunt Pentru a ne scoate în mod special.
De ce atât de mortal?
Aproximativ 15% din toate animalele folosesc venin din motive precum uciderea sau imobilizarea prăzii, apărare sau pentru a obține avantaje față de concurenți, cum ar fi în timpul sezonului de reproducere. Pe măsură ce un animal se maturizează și activitățile sale se schimbă, la fel și veninul său.
Pânzele de pâlnie australiene se numără printre un grup mic de păianjeni al căror venin poate ucide oamenii. Cu toate acestea, toate cele 13 decese înregistrate au avut loc înainte ca anti-veninul să fie introdus în 1981.
Veninul cu pâlnie este letal deoarece conține un tip de neurotoxină numită „delta-hexatoxină”. Această toxină poate ucide oamenii atacând nervul sistem, menținând nervii „aprinși” și trăgând iar și iar. În cazurile severe, veninul poate face ca mușchii să intre în spasm, tensiunea arterială să scadă periculos, coma și insuficiența organelor și, în cele din urmă, moartea – uneori în câteva ore.
Oamenii de știință sunt de multă vreme nedumeriți de motivul pentru care aceste toxine sunt atât de mortale pentru oameni, când noi și alte primate nu am fost niciodată pradă sau prădător. Oamenii de știință au fost, de asemenea, nedumeriți de ce pânzele de pâlnie masculine păreau să aibă venin mult mai mortal decât femelele și au cauzat majoritatea morților umane.
Cu toate acestea, am știut că majoritatea mușcăturilor de pâlnie la om au loc în timpul sezonului de împerechere de vară a păianjenilor. , când păianjenii masculi se hrănesc rar. Acest lucru a sugerat că veninul a jucat un rol defensiv.
Păianjenul
Ne-am propus să rezolvăm acest mister, folosind analiza moleculară a veninului. Deși 35 de specii de păianjeni de pânză de pâlnie australieni au fost recunoscute oficial, doar nouă delta-hexatoxine din patru specii au fost identificate anterior. Analiza noastră a mărit numărul de delta-hexatoxine cunoscute la 22, de la veninul a zece specii de pâlnie.
Având aceste date suplimentare ne-a ajutat să pictăm o imagine mult mai clară a poveștii veninului. Totul se reduce la selecția naturală – procesul în care organismele cel mai bine adaptate mediului lor supraviețuiesc și se procrează. Genele responsabile de acest succes sunt păstrate și continuă la generațiile următoare, conducând procesul de evoluție
Datele noastre au dezvăluit modul în care selecția naturală a declanșat o schimbare a veninului pânzelor de pâlnie masculine adulte. Când bărbații se maturizează sexual, părăsesc siguranța vizuinei și rătăcesc pe distanțe considerabile pentru a găsi o femelă. Aceasta pune păianjenii masculi cu pâlnie pe calea prădătorilor de vertebrate. Acestea pot include reptile (cum ar fi șopârle sau geckos), marsupiale (cum ar fi antechinus și dunnarts), mamifere (cum ar fi șobolani) și păsări.
Când păianjenii cu pâlnie au evoluat cu milioane de ani în urmă, toxinele din veninul său au vizat în principal prada lor naturală: insecte precum gândaci și muște. Am examinat secvențele genetice ale tuturor delta-hexatoxinelor din veninul pâlniei. Am descoperit de-a lungul timpului, veninul masculilor adulți a evoluat pentru a fi puternic pentru prădătorii vertebratelor. Din nefericire pentru oameni, care sunt animale vertebrate, am copiat-o în acest proces.
Pânzele de pâlnie feminine rămân în siguranță în vizuini și lasă masculii să vină la ele. Deci, se crede că veninul femelelor rămâne puternic numai împotriva insectelor întreaga lor viață.
Liniștește-te
Acum, înarmați cu o înțelegere mai puternică a modului în care au evoluat delta-hexatoxinele, dorim să folosim aceste cunoștințe. Noile secvențe genetice pe care le-am descoperit vor permite o mai bună înțelegere a ceea ce face veninul păianjenului cu pâlnie corpului uman. Acest lucru ar putea fi critic pentru îmbunătățirea anti-veninurilor existente și pentru proiectarea strategiilor de tratament bazate pe dovezi pentru victimele mușcăturii.
Nu ne uităm doar la veninurile bărbaților maturi sexual. Examinăm, de asemenea, veninul de pâlnie feminină, sperând că toxinele lor specifice insectelor vor duce la noi tipuri de insecticide care sunt mai puțin dăunătoare insectelor care nu sunt țintă și mediului înconjurător.
Pânzele de pâlnie pot fi una dintre cei mai mortali păianjeni din Australia. Dar poate că este oarecum confortabil să știm că veninul lor nu este îndreptat împotriva noastră, iar potențialele efecte letale sunt doar o lovitură de ghinion evolutiv.