Porolonych

Источник

Все мы слышали истории о том, как змеи, медузы и скорпионы могут убить человека. Но почему эти хищные животные имеют такой мощный яд, когда размер их типичной жертвы гораздо меньше человека?

Моему мечтательному настроению во время прогулки по прекрасному коста-риканскому национальному парку "Коркова́до" пришёл внезапный конец, когда гид толкнул рукой мне в грудь.

"Стойте!", — крикнул он, указывая на что-то активно двигающееся под песком. "Это морская змея."

В то время как я смотрел за жёлтопузой морской змеёй, находящейся вне своей родной стихии и явно беспокойную, я вспомнил факт, который узнал ещё в детстве. "Морские змеи", — напомнило мне моё юное Я, — "самые опасные из всех змей. Тебе следует быть осторожным." В принципе верно, многие морские змеи, и наземные змеи если на то пошло, невероятно ядовиты. В одном укусе змеи тайпан достаточно яда, чтобы моментально убить примерно 250 000 лабораторных мышей или 100 человек. И это верно не только для змей.

Одна капля яда моллюска конус мармореус может убить 20 человек. Жало кубомедузы может вызвать остановку сердца и смерть в течение считанных минут. Напрашивается вопрос: зачем обладать мощным оружием, способным убивать десятки человек, если ты будешь использовать его только тет-а-тет, особенно если твоя добыча будет по размеру гораздо меньше человека? Похоже, что суперъяды просто не имеют смысла с эволюционной точки зрения.

Причина, побуждающая животных иметь ядовитое оружие в своём арсенале, достаточно проста. Яд позволяет хищнику ослабить/убить свою жертву, таким образом помогая избежать избыточного риска, вызванного затяжной борьбой с жертвой. Яд также полезен в целях обороны. Однако, вызывает удивление непомерная ядовитость некоторых организмов. Почему змея может быть способна убить сотни тысяч мышей одним укусом? Это выглядит особенно странным, если учитывать что яд — оружие дорогое.

Яды обычно содержат смесь токсинов на основе белков, зачастую работающих в команде для того, чтобы нанести ущерб внутренним органам атакуемого. Змеиный гемотоксичный яд может содержать один компонент, который предотвращает свёртываемость крови, и другой компонент, который разрушает стенки кровеносных сосудов. Результат действия яда немного предсказуем.

Синтез белков требует значительных энергозатрат, но это ничуть не остановило эволюцию ядов содержащих тысячи пептидов и белков, пусть даже большой ценой для животных их использующих. И в некоторой степени они сами осознают цену своего яда.Такие вещи трудно непосредственно протестировать, однако похоже, что змеи способны регулировать количество впрыскиваемого яда в зависимости от размера их жертвы, дабы не тратить драгоценный яд почём зря. Более того, один эксперимент, проведенный над гремучими змеями, показал 11%-ое увеличение метаболизма, тем самым демонстрируя наличие связи между физическим напряжением и производством яда.

Классический взгляд на естественный отбор говорит, что "дорогие" гены будут отброшены, если в них нет абсолютной необходимости для выживания. И такое отбрасывание действительно произошло у некоторых видов: так мраморная морская змея (Aipysurus eydouxii) после перехода на поедание рыбьей икры потеряла способность производить яд. Однако факт остаётся фактом, существует множество животных с дорогими "коктейлями" химикалий в клыках, жалах и шипах, которые гораздо мощней, чем им, по всей видимости, нужно для выживания. Почему?

Традиционным является взгляд, что повышенная токсичность является попыткой компенсировать отставание в других сферах. Любой житель пустыни скажет вам, что когда речь идёт о скорпионах, то больше всего вам стоит опасаться вовсе не больших и страшных скорпионов, но маленьких, вроде скорпиона, красноречиво названного "Крадущийся За Смертью" (deathstalker), который считается самым опасным скорпионом в мире.

"Кубомедузы тоже хороший пример", — говорит Ейхю Муран (Yehu Moran), исследователь из Еврейского университета в Иерусалиме, который вместе с коллегой Каатык Cунагыр (Kartik Sunagar) недавно занялся анализом того, как естественный отбор действует на токсины ядовитых животных в течение поколений. "Они крайне хрупкие и что-нибудь с силой рыбы может разорвать их изнутри при их попытке сожрать его. Поэтому яд должен быть эффективен на 100% и вызывать молниеносную смерть." Если хищник маленький, хилый или медленный, то жизненно важно, чтобы его яд был способен почти мгновенно вывести из строя жертву, дабы избежать её бегства или борьбы с ней. В таких случаях легко видеть, как повышенная токсичность прошла естественный отбор.

Экономика тоже играет роль. Внутриматериковый тайпан (inland taipan) живёт в засушливом центре Австралии, где важно, чтобы яд вызывал гарантированную и моментальную смерть. В пустыне каждый приём пищи может стать разницей между жизнью и смертью, поэтому змея просто не может позволить дать своей жертве хоть один шанс на выживание. Но даже в таком случае способность убить 250 000 мышей одним укусом кажется перегибом. Волфган Вюста (Wolfgang Wuster), эксперт по змеиным ядам из Бангорского университета, что в Великобритании, имеет простой ответ на вопрос, почему тайпаны могут убить 250 000 лабораторных мышей одним укусом.

"Это потому что они просто не едят лабораторных мышей", — говорит он. "Летальность яда по отношению к этим мышам не имеет никакого отношения к тому как тайпан себя ведёт в дикой природе." Хотя тест LD50 (сокращение от "летальная доза 50%", именно такую часть тестируемой группы надо убить для измерения силы яда. Тестирование проводят на разных видах дабы найти "среднюю по больнице" силу яда. Тестирование проводится не только на лабораторных крысах и мышах, но также на обезьянах, кошках, собаках, птицах, рыбах и кроликах.) использует мышей в качестве основного мерила токсичности яда, но такой подход имеет недостатки.

"Эта мышиная модель позволяет собирать стандартные данные", — говорит Робэт Харрисен (Robert Harrison), "Однако млекопитающие вовсе не всегда входят в меню, поэтому сила действия яда на млекопитающих может не иметь особого значения для его токсичности на амфибиях, птицах и членистоногих." Большинство ядовитых хищников нацелены на некую узкую и специфическую группу видов-жертв и именно эти виды влияют на эволюцию их яда. Результатом является эволюционная гонка вооружений. Вид-жертва эволюционирует в сторону повышения сопротивляемости к яду, в то время как вид-хищник вынужден усиливать и совершенствовать свой яд.

Изумляться тому, как много лабораторных мышей может быть убито ядом одного укуса тайпана, имеет примерно такой же смысл, как изумляться тому, что гепард может легко догнать черепаху. В этом нет ничего удивительного, ведь гепарды охотятся за животными, передвигающимися гораздо быстрей черепах, а черепахам в свою очередь нет нужды со всех пят убегать от гепардов, ибо они не входят в их диету. "Не существует абсолютного яда", — говорит Вюста. "Если Вы хотите знать насколько что-нибудь токсично, самый первый вопрос, который я вам задам, будет: Кого Вы хотите убить.

Конечно, тестирование яда на мышах вовсе не лишено полностью какого-либо смысла. Целью таких испытаний было установить силу действия ядов на млекопитающих, то есть нас, для того чтобы собрать достаточно информации для изготовления противоядий.

Но далеко не все млекопитающие так уязвимы к яду, как мы. Скажем мангусты, земляные белки и даже ежи способны пережить укусы некоторых змей, яд которых мог бы запросто убить человека.

"В Израиле есть виды мышей, весом 20 г., которые могут выжить после укуса змеи эфы, чей яд заставил бы вас или меня истекать кровью из всех отверстий."

"Я бы поставил достаточно большую сумму денег на то, что где-нибудь в Австралии есть крысище, способный перенести укус тайпана."

Эта израильская супер-мышь, видимо, приобрела такой иммунитет к яду гадюки, потому что является её любимым блюдом. Парадокс, но некоторые животные особенно уязвимы к яду именно из-за того, что ядовитые хищники их едят. Например эфы питаются главным образом скорпионами и поэтому обладают ядом особо опасным для скорпионов.

Похожий феномен был найден у коралловых змей (coral snakes), которые обладают ядом наиболее опасным для их любимого вида-жертвы, будь то рыбы, грызуны или другие змеи. В этих случаях вероятно, что данные виды-жертвы просто не испытывают достаточно сильного эволюционного давления дабы развить сопротивляемость к яду, ибо в их типичной среде обитания ядовитые змеи встречаются редко. Если им приходится иметь дело с нападениями разнообразных хищников, среди которых ядовитые змеи составляют лишь небольшую долю, то они будут менее мотивированы развить иммунитет к их яду, ибо это удовольствие скорее всего будет дорогим, и лучше тогда потратить имеющиеся энергоресурсы на борьбу с более актуальными угрозами.

Разнообразие токсинов также влияет на эволюцию яда. Чем больше яд содержит разнообразных компонентов, тем меньше вероятность того, что вид-жертва сможет приобрести иммунитет против каждого токсина. Поэтому сложносоставной яд является эволюционным преимуществом и при прочих равных получает большее распространение, чем простой яд. В своей недавней статье Cунагыр и Муран открыли, что это действительно так в случае групп животных, вроде змей и моллюсков-конусов (Cone snail), которые стали ядовитыми относительно недавно по эволюционным меркам. Однако некоторые ядовитые хищники, вроде медуз, пауков и многоножек, несмотря на гораздо более древнюю историю своей ядовитости имеют яд с меньшим количеством токсинов. Похоже, они прошли второй этап эволюции, когда естественный отбор убрал большинство компонентов яда, оставив только пригоршню самых мощных токсинов.

К счастью, никто из ядовитых хищников не эволюционировал специально, чтобы охотиться на людей, однако есть тысячи задокументированных случаев смертей людей в результате неудачных встреч со змеями, медузами, скорпионами и прочими ядовитыми тварями. "Похоже у приматов нет эволюционной склонности к развитию сопротивляемости к яду", — объясняет Вюста. Поэтому высоки шансы того, что если что-то развило мощный яд дабы убивать жертвы с сильным иммунитетом к яду, то оно легко и просто сможет убить человека. Невезение тоже играет роль.

Укус, полученный от сиднейского воронко-паутиного паука (Sydney funnel-web spider), крайне опасен для людей, в то время как для грызунов его яд относительно безопасен. Ни люди, ни грызуны, никак не значатся в меню данного паука, поэтому то, что его яд оказывается настолько опасен для нас, является неудачной комбинацией особенностей нашей анатомии и состава его яда. Конечно, важно изучать, как яды влияют на человеческую физиологию. Некоторые такие исследования позволили нам создать противоядия, а также другие препараты, вроде каптоприла, который основан на токсинах яда гремучей змеи. Однако, чтобы действительно их понять, мы должны выйти за пределы чисто человеческой физиологии и понять, как яды используются в природе.

Мы должны понять, что токсины, как и множество других полезных черт в животном мире, отнюдь не бесплатны. Змеи, медузы и моллюски-конусы вовсе не приобрели мощные яды как самоцель. Их яды специализированы и способны делать то для чего они предназначались — пусть даже это предназначение далеко не всегда сразу нам становится понятным. Тогда в Коста-Рике наш гид ловко загнал ту жёлтопузую морскую змею назад в лужу, зажатую между двумя палками, дабы предотвратить менее осторожных прохожих от того, чтобы случайно наступить на неё. Я был доволен тем, что только что избежал опасности умереть ужасной смертью. Позднее я обнаружил, что мои опасения были напрасны. Яд жёлтопузой морской змеи достаточно мощен, чтобы убить человека, однако у неё маленькие челюсти и плохие клыки, поэтому она редко кусает что-нибудь размером больше рыбы. И в этом нет ничего плохого для жёлтопузой морской змеи. Рыба является привычным компонентом её меню, а вот люди — нет.

Перевод, оригинальная статья:

http://www.bbc.com/earth/story/20160404-why-some-animals-have-venoms-so-lethal-they-cannot-use-them

2.0

Самолет компании Swissair следующий рейсом в Эритрею попал в зону турбулентности на высоте 10 000 метров над уровнем моря. До посадки оставался примерно час, когда салон самолета тряхнуло и пластиковый стаканчик, выскользнув из руки Евгения Владимировича, опрокинул отвратительный растворимый кофе с молоком ему на брюки. Практически сразу раздался голос командира экипажа, который попросил пассажиров сохранять спокойствие и пристегнуть ремни. Салфетки, разумеется, остались на подносе с остатками обеда, который заботливая стюардесса унесла перед тем как раздать напитки. «Хана брюкам, рубашку может еще удастся спасти, но брюкам хана. Если б сразу замочить, то может еще удалось бы отстирать, но к тому времени как доберусь до гостиницы можно даже не пытаться. Впрочем, все равно рубашку отдавать в прачечную, можно и брюки попробовать, думал Евгений Владимирович без всякой надежды на то, что его надежды сбудутся. Хорошо что хоть пиджак снял». Его расстройство, было отягощено тем фактом, что вылетел он налегке, практически без багажа, в ручной клади был только лэптоп с зарядками и бритвенный набор, вот собственно и все. По идее больше и не должно было понадобиться. Командировка случилась внезапной и короткой. Сегодня утром, ни свет ни заря, ему позвонил замдиректора по опытному производству — Евгений Семенович и сообщил, что ему удалось договориться об участии их конторы в международной конференции посвященной разработке атомных реакторов с жидкометаллическими охладителями. Где ему, Евгению Владимировичу, нужно было зачитать материал по наработкам их института. После чего, если все сложится удачно, пообщаться с французской делегацией и получить от них описание их работы в этой области. Вылетать нужно было практически немедленно, сперва в Швейцарию, а оттуда уже в Эритрею. Евгений Семенович уже поджидал его на месте, он вылетел туда вчера вечером прямо из отпуска с каких-то там островов, где отдыхал с семьей. Времени осталось только на то, чтобы умыться, вызвать такси, проверить все ли материалы доступны через Dropbox, сложить в сумку лэптоп, зарядки, одеться и взять загранпаспорт.

Само выступление не вызывало никаких тревог, он только на позапрошлой неделе зачитывал этот материал на симпозиуме в Новосибирске. Но сам факт внезапного перелета, рушащиеся планы на выходные и, самое главное, безапелляционный тон Семеныча — раздражали ужасно. То что Семеныч был шефом раздражало даже меньше, чем то, что он, безусловно, был прав. Их давно пинали все кому не лень и говорили, что необходимо выходить на международный рынок, искать партнеров и продвигать свои разработки. Однако подходящих международных площадок для переговоров по данному вопросу в ближайшем времени не было. Точнее они до вчерашнего дня так думали. Конечно, дожидаться следующей профильной конференции в Рейкьявике это потеря времени, возразить было нечего и, положа руку на сердце, не в его интересах. Поэтому он ничего не стал говорить шефу по телефону, и получив ц.у. дал отбой, придержав свое раздражение до встречи.

Встреча эта состоялась через два часа после посадки, уже в гостинице Интерконтиненталь-Асмэра у стойки рецепции. «Катастрофа, заявил Семеныч, выразительно оглядев Евгения Владимировича. Значит так. Бросай вещи в номер и беги в магазин за новыми штанами. Тут у них техно-рай — сплошной хайтек. В европпах такого еще даже не видели. Я уже отоварился. Советую магазин SoftySoft. Cloudy Denim тоже хорош, но у SoftySoft сейчас акция, они меняют твою старую одежду в обмен на скидку в 80%. Все равно выходит довольно дорого, но того стоит». Семеныч манерно повернулся в три четверти, демонстрируя великолепный серый костюм. «Я весь гардероб еще в обед обменял. Насколько я помню, они открыты еще час. Если пошевелишься — успеешь. Магазин на нашей улице, из гостиницы направо, пройдешь три квартала (или четыре), по нашей стороне — не пропустишь. Потом зайди ко мне, я остановился в 807м номере».

Возражать не было времени и, опять же, не имело смысла. Через 45 минут, пройдя 6 кварталов, слегка взмыленный Евгений Владимирович (35 в тени!) вошел в магазин SoftySoft. Просторный, хорошо кондиционированный зал, оформленный в духе гугл-минимализма, поражал прежде всего полным отсутствием в нем одежды. Продавец-консультант, которого Евгений Владимирович сперва принял за швейцара, объяснил, что одежда «2.0» подстраивается под размеры своего владельца, а текстура и цвет настраиваются автоматически, поэтому необходимость в длинных стеллажах, заполняющих 70% торгового пространства обычных магазинов готовой одежды, отпала. Вместе с этим отпала и необходимость в примерках. Достаточно было заполнить анкету где следовало указать вес, рост, объем талии, номер мобильного телефона, e-mail и учетную запись в фэйсбуке. Все остальное делалось автоматически — то есть удаленно. Евгений Владимирович, будучи человеком консервативным, остановил свой выбор на офисной модели и указал в цветовой палитре цвет наиболее близкий к залитым в самолете брюкам.

«Ваши вещи не нуждаются в стирке. Более того, они даже не мнутся. Их невозможно украсть, поскольку они приписаны именно к вашей учетной записи. Если их все-таки украли, вы в любой момент можете деактивировать их через свою учетную запись, вещал продавец. Главное не забудьте поставить наше приложение. Давайте я вам лучше помогу. У вас ios или андроид? „Процесс авторизации занял примерно 15 минут — аккурат до закрытия магазина. На обратном пути Евгений Владимирович размышлял о достоинствах новой одежды и пришел к выводу, что напрасно не прихватил с собой пиджак. “Жаль, думал он, теперь они закрыты, потом выходные, а завтра, сразу после конференции, мы улетаем. Ошибка, которую едва ли удастся исправить… А вот Семеныч, молоток, быстро сориентировался». Уже подходя к гостинице он почувствовал в кармане брюк вибрацию и достал смартфон. В трее висело сообщение:

«Доступно обновление. SoftySoft».

«Что там еще?» — подумал Евгений Владимирович, автоматически открывая трей. Появилось диалоговое окно с двумя кнопками

«Установить пятничное обновление „SoftySoft офис“ сейчас» | «Отменить».

Подумав пару секунд, он выбрал «Отменить». После чего, новое окно уведомило его, что обновление будет установлено после перезагрузки. Какой еще перезагрузки? Удивился Евгений Владимирович, убирая телефон. Перезагрузки чего?

Перед тем как зайти к Евгению Семеновичу, Евгений Владимирович зашел к себе, принять холодный душ. Когда он вышел оттуда бодрый и, в целом, довольный жизнью, на постели, где он оставил снятую с себя одежду, его ожидал пренеприятный сюрприз. Вместо его новых офисных брюк лежали ярко-алые джинсы «клеш», по внешним швам которых, от пояса и до самого низа, стразами змеились молнии. «Обновились, заразы! Перезагрузились и обновились!» Первой мыслью было — бежать в 807й и устроить скандал. Но здравый смысл привычно взял верх и, вместо заслуженного скандала, он открыл лэптоп, подключился к интернету и зашел на сайт SoftySoft.com. В разделе «офис» он обнаружил описание обновления. Оно было задумано в качестве бесплатного бонуса, предполагалось, что окончив очередную трудовую неделю офисные служащие отправятся заливать стресс в ближайший бар. В этом случае обновление пришлось бы как нельзя кстати, поскольку позволяло не только сэкономить на дополнительной одежде, но и на времени пути от офиса домой и из дома до бара. Как уверял производитель, вид пятничного костюма, генерировался автоматически, на основании уникальных личных предпочтений пользователей, которые в свою очередь извлекались аналитическим алгоритмом из их профиля на фейсбуке. «Ну допустим, клёш это от даты рождения, но черт побери, почему алые? — подумал Евгений Владимирович. Психологи хреновы.» В ночь с воскресения на понедельник, брюки должны были обновиться еще раз, и принять прежний облик. Судя по описанию, откатить обновление было невозможно. Зато была приведена инструкция, заботливо показывающая как отключить обновления, чтобы не обновиться случайно. Только дочитав описание и отключив все, что можно было отключить (то есть все то, что было включено по умолчанию), он с брезгливостью облачился в алый клёш и отправился в 807й.

Вопли Евгения Семеновича, несмотря на закрытую дверь, были слышны от лифта. С техподдержкой общается, понял Евгений Владимирович. Дождавшись паузы, он громко постучал. Семеныч был багров лицом, одет в леопардовые лосины и черную футболку, на груди которой белым был изображен автомат Калашникова и надпись «AZADI BO KURDISTAN». На полу валялся голографический пиджак, на котором было изображено ярко голубое небо в облаках, на его фоне по-солдатски «столиком» падали вниз прилично одетые господа в черных пальто и котелках. Судя по всему, владелец пытался его растоптать. Войдя, он уселся в кресло и стал ждать окончания разговора, отмечая для себя новые речевые обороты. Семеныч, до того как занять должность в конторе, был кадровым офицером и уволился в запас то ли в звании полковника, то ли подполковника. Эту часть своей жизни он старался особенно не афишировать, но жаргонные словечки, проскакивающие у него в минуты гнева, вызывали у Евгения Владимировича чисто филологический интерес. «Какой, японский городовой, понедельник?! Я тебе говорю, кипит твоё молоко, завтра в 9.00 конференция! Ты меня слышишь? Конференция по атомной энергетике, а не гей-парад!» Спустя некоторое время Семеныч, швырнул телефон на постель, и, плюхнувшись в соседнее кресло, закурил.

— В гостинице нельзя курить, сказал Евгений Владимирович — сигнализация сработает.

— Нихера не сработает, ответил Евгений Семенович, и приглашающе подвинул пачку Евгению Владимировичу. Я ее отключил.

— Я бросил, сказал Евгений Владимирович, вытаскивая сигарету из пачки.

— Все бросили, ответил Евгений Семенович и протянул зажигалку. Кинули… Нае**ли!

— Не кипятись только. Я зашел на их сайт. Почитал что и как…

— Ну и?

— Мы сами виноваты. Повели себя как последние гуманитарии. Надо было сразу заглянуть в настройки и отключить эти долбаные обновления. А теперь нужно, придумывать что-то другое. (О том, откуда брался дизайн, он предпочел не распространяться.)

— Купить что-то другое не выйдет. Все уже закрыто. Заказать через интернет — тоже, к утру, да еще в субботу, не успеет доставка.

— Поменяться одеждой с кем-то? Разве что друг с другом? Сшить самим?

Евгений Владимирович окинул взглядом окна в поисках штор. На окнах висели пластиковые жалюзи. Он встал подошел к кровати и сдернул покрывало. Пощупал простыню, затем потянул. Обычная белая простыня. На ощупь хлопок. «Погоди-ка, сказал Евгений Семенович, забирая простыню и наматывая вокруг пояса. Так… Теперь вот сюда, он перекинул ее через плечо и закинул за спину. Если вот тут закрепить булавкой, то будет выглядеть как греческая тога. Выглядел он скорее как посетитель финской сауны, но альтернативных фасонов не предвиделось. На ноги решено было одеть гостиничные шлепанцы для душа.

— В таком виде нас в конференц-зал не пустят, засомневался Евгений Владимирович.

— Куда они денутся? У нас карты участников. Пустят. Пристроимся к делегации саудовцев, они всегда так одеваются, почему нам нельзя? В голосе Семеныча звучала железная уверенность, усиленная безысходностью.

Сперва на них косились, но в процессе доклада, авторитет был полностью восстановлен. Как вы понимаете, когда речь заходит о практической реализации тормозного излучения, возникающего при тепловом движении в горячей разреженной плазме, становится не до внешнего вида докладчика. Даже если он одет так, как будто только что выскочил из парной. И с французами договорились.

В аэропорт правда пришлось ехать в клешах и лосинах. Простыни и шлепанцы остались в гостинице. Но терпеть оставалось недолго. Самолет уже набрал высоту, при первой же пересадке в дьюти-фри можно будет купить спортивный костюм или что-то в этом духе. Даже хорошо, что рейс не прямой — никто не увидит этого ужаса, — думал Евгений Владимирович, засыпая в кресле самолета, когда его мысли были прерваны криками и усиливающимся гвалтом, выдающим нарастающую панику. Теракт? Он открыл глаза и, увидев вскочивших со своих мест полураздетых пассажиров, все понял. Его клеши исчезли. На поясе поверх трусов болтался ремень с пришитыми к нему карманами и какими-то проводами. Выудив оттуда мобильник он открыл последнее сообщение.

»Вы покидаете Эритрею. Благодарим вас за то, что воспользовались нашими услугами. Счастливого пути! SoftySoft".

Источник: https://geektimes.ru/post/277534/