Международная группа ученых пришла к выводу, что в ходе эволюции яд разных групп плюющихся кобр изменялся так, чтобы вызывать как можно более сильные болевые ощущения. Это делало его более надежным средством защиты этих змей.
Способность выстреливать ядом изо рта независимо возникла как минимум у трех групп змей, известных под общим названием «плюющиеся кобры». Две группы относятся к роду кобр (Naja) и обитают в Африке (9 видов) и в Азии (10 видов), а третья состоит из одного вида Hemachatus haemachatus, который выделяется в особый род ошейниковых кобр и распространен на юге Африки. Яд выстреливается через обращенные вперед отверстия в зубах змеи. Плюют кобры очень метко, некоторые виды способны с двух метров попасть противнику в глаз.
Биолог Николас Кейсвелл (Nicholas Casewell) из Ливерпульской школы тропической медицины и его коллеги проанализировали состав яда семнадцати видов змей, как плюющихся, так и не имеющих этой способности, чтобы установить, как яд менялся в ходе эволюции. Основным компонентом змеиного яда служат трехтельные токсины — небольшие белковые молекулы, структура которых напомнила ученым три пальца руки (отсюда английское название three-finger toxins). Их в яде и плюющихся, и неплюющихся кобр оказалось примерно по 60 %, а вот других белков — фосфолипаз А2 — у плюющихся кобр оказалось значительно больше.
Когда ученые нанесли различные комбинации змеиных токсинов на изолированные нервы мыши, чувствительные к боли, они обнаружили, что трехтельные токсины значительно сильнее возбуждают нейроны, когда они сочетаются с фосфолипазами А2. По словам Николаса Кейсвелла, это показывает, что естественный отбор изменил состав змеиного яда, чтобы он надежнее защищал змей. То, что три группы плюющихся кобр независимо друг от друга получили один и тот же результат — повышенное содержание фосфолипаз А2, — служит примером конвергентной эволюции, когда виды, которые не являются близкородственными, но сталкиваются с аналогичными проблемами выживания, приобретают сходные адаптации.
До сих пор остается неясным, почему эти змеи вообще стали плевать ядом, а не вводить его во время укуса. Есть гипотеза, что такой способ возник как защита от копытных, но, как отмечает Кейсвелл, в глаза буйволов, зебр и других копытных трудно попасть струей яда (при попадании на кожу млекопитающих яд плюющихся кобр не оказывает сильного воздействия). Ученый предпочитает альтернативную гипотезу, по которой плевание ядом стало средством защиты от древних людей. Обращенные вперед глаза наших предков оказались хорошей мишенью.
Исследование опубликовано в журнале Science.
