تکامل زهر مارها؛ کشف دانشمندان درباره اولویت شکار بر دفاع در افعی‌ها

یافته‌های زیست‌شناختی تازه نشان می‌دهد که تکامل زهر مارها بر خلاف دیدگاه رایج، بیش از آنکه برای دفاع در برابر مهاجمان باشد، جهت بهینه‌سازی فرایند شکار و تسلیم طعمه‌ها پیش رفته است. تولید سم برای خزندگان فرآیندی پرهزینه از نظر انرژی به شمار می‌رود و محدودیت ظرفیت غدد ترشحی، این جانوران را بر سر یک دوراهی زیستی قرار می‌دهد.

راز سازوکار زیستی در تکامل زهر مارها

پژوهشگران در بررسی‌های جدید خود روی افعی‌های اروپایی به نتایج جالب‌توجهی دست یافته‌اند. سمومی که با هدف دفاعی فرگشت می‌یابند، عموماً برای ایجاد سوزش و درد شدید آنی طراحی می‌شوند تا شکارچی را بلافاصله فراری دهند. در سوی مقابل، سم‌های مخصوص صید بر از کار انداختن هم‌زمان چندین عضو و بافت حیاتی متمرکز هستند.

تولید سم فرآیندی پرهزینه از نظر مصرف انرژی است و مارها ناچارند میان کارایی شکار و توان دفاعی، تعادل تکاملی برقرار کنند.

آزمایش تجربی روی افعی‌های استپی و شکارچیان جوندگان

دانشمندان برای سنجش این فرضیه، مارهای افعی استپی را که بیشتر از حشرات و ملخ‌ها تغذیه می‌کنند با گونه‌هایی که پستانداران کوچک نظیر موش‌ها را هدف قرار می‌دهند مقایسه نمودند. هدف اصلی ارزیابی این مسئله بود که آیا مارهای با طعمه‌های آسان‌تر، سم خود را صرف ترکیبات دفاعی دردآور کرده‌اند یا خیر.

• آزمایش سلول‌های عصبی: بررسی واکنش سلول‌های حسگر درد در مواجهه با سموم مختلف با استفاده از رنگ‌های فلورسنت فلزی.
• عدم تحریک مستقیم درد: هیچ‌یک از نمونه‌های زهر افعی‌ها توانایی فعال‌سازی مستقیم نورون‌های انتقال‌دهنده سیگنال درد را نداشتند.
• منشأ دردهای ناشی از گزش: احساس درد شدید حاصل از نیش بیشتر ناشی از تخریب موضعی بافت، اسپاسم ماهیچه‌ها و التهاب شدید ثانویه است.

اهمیت یافته‌ها در تولید پادزهرهای دارویی موثر

مارگزیدگی همچنان یکی از چالش‌های حاد پزشکی به ویژه در مناطق گرمسیری است؛ آمارهای جهانی حکایت از مرگ سالانه بیش از ۱۰۰ هزار انسان و نقص عضو ۴۰۰ هزار نفر دیگر بر اثر این گزیدگی‌ها دارد. از آنجا که تنوع زیستی زهر بسیار بالاست، پادزهرهای یک منطقه ممکن است بر مارهای منطقه‌ای دیگر اثربخش نباشند.

پی‌بردن به الگوهای حاکم بر تکامل زهر مارها دانشمندان را قادر می‌سازد علت گوناگونی ساختارهای پروتئینی این ترکیبات را بهتر بشناسند. این دستاورد علمی در درازمدت راه را برای تولید نسل تازه‌ای از پادزهرهای اختصاصی و هدفمند هموار خواهد کرد.