Ha egy kéreg-skorpió, az észak-amerikai legmérgezőbb skorpió, megbántja magát, úgy érezheti majd magát, mint az áramlás intenzív, fájdalmas rázkódása. Abban a pillanatban, amikor a lény megfordítja a farkát, és mérget fecskendez be a bőrébe, az erős fájdalmat zsibbadás vagy bizsergés kapcsolja össze a megfeszített testrészben, és légszomjat észlelhet. Ez a mérgezés néhány emberre - kicsi gyermekekre, idős emberekre vagy sérült immunrendszerrel rendelkező felnőttekre - hatással lehet még a szájban történő habzás, rohamokhoz hasonló tünetek, bénulás és esetleges halál.
A kéreg-skorpió csípése halálos lehet, ám egyik ragadozója, a szöcske egér átjárhatatlan a méreg fájdalmára és bénító hatására. Fotó jóvoltából Matthew és Ashlee Rowe
Kizárólag a testmérete alapján a négy hüvelyk hosszú, szőrös szöcske egérnek megfojtástól számított percen belül meg kell halnia - a skorpió méregének köszönhetően, amely ideiglenes bénulást okoz, az izmoknak, amelyek lehetővé teszik az egér lélegzését, le kell állniuk, ami fulladáshoz vezet. - Tehát azt gondolja, hogy a rágcsáló minden áron elkerüli a skorpiókat. De ha egy egeret és skorpiót tesz ugyanabba a helyre, akkor a rágcsálók reakciója meglepően merész.
Ha becsavarodik, a négy hüvelyk hosszú rágcsáló meglepve egy pillanatra visszaléphet. Ezután egy rövid szünet után bemegy a gyilkosságba, és feldarabolja a skorpiót darabokra:
Ez a ragadozó magatartás nem a figyelemre méltó keménység eredménye. A tudósok nemrégiben felfedezték, hogy az egér különösen hasznos adaptációt fejlesztett ki: Ez immunizálódik mind a fájdalom, mind a bénító hatások miatt, amelyek miatt a skorpió mérege olyan toxikus.
Bár a tudósok régóta tudták, hogy az amerikai délnyugati sivatagban őshonos egér számos nem-toxikus skorpiót ragadozik, "soha senki nem kérdezte valóban, hogy valóban megtámadnak-e és megölnek-e valóban mérgező skorpiókat" - mondja Ashlee Rowe, Michigan állam Egyetemen, aki vezette a ma a Scienceben megjelent új tanulmányt.
A vizsgálathoz Rowe felkereste az Arizonai Santa Rita-hegység közelében lévő sivatagot, és számos egeret és skorpiót gyűjtött össze. Vissza a laboratóriumába, amikor ő és munkatársai a két állatot egyazon tartályba tették, láthatták, hogy az egerek ízlésesen felszívják a skorpiókat, és látszólag átjárhatatlanok toxikus húrjukra, utána nem mutattak gyulladás vagy bénulás jeleit. Még közvetlenül is befecskendezték a méreget más egérmintákba, hogy tovább erősítsék, hogy ez nem befolyásolja őket élettanilag.
A kérdés továbbra is fennmaradt, vajon az egerek csupán immunmentesek-e a méreg bénító hatásaival szemben, vagy nem képesek-e fájdalmat érezni egy csípés miatt. "Láttam, hogy az egerek becsapódnak, és csak egy kicsit vőlegényeznek és fújják le őket" - mondja Rowe. Miután beszélt olyan emberekkel, akiket megfojtottak, és meghallotta, milyen súlyosan fáj, föltételezte, hogy az egerek enyhe reakciója azt jelzi, hogy ellenállnak maguknak a fájdalmaknak.
Yucheng Xiao-val és Theodore Cummins-szel az Indianai Egyetemen szorosan megvizsgálta azokat a fizikai szerkezeteket, amelyek összekötik az érzékszerveket (amelyek külső ingereket, például fájdalmat közvetítenek) a központi idegrendszerhez (ahol fájdalmat tapasztalnak meg). "Vannak nagy, hosszú idegsejtek, amelyek a kezétől és a lábától egészen a gerincvelőig terjednek, és felelősek azért, hogy a környezetről információkat gyűjtsenek és az agyba továbbítsák" - mondja.
Hihetetlen, hogy a két rendszer közötti interfészhez kapcsolódó idegsejtek továbbra is rendesen működhetnek, ha eltávolítottuk őket az egerekből, ha azokat megfelelően megőriztük és táptalajon tenyésztettük. Ennek eredményeként csapata képes volt megnézni azokat a mechanizmusokat, amelyek az érzékszervi neuronok és a gerincvelő - az ioncsatornák néven ismert struktúrák - közötti jeláramlást ellenőrzik, és megnézheti, hogy a szöcske-egerekben lévők eltérően működnek-e, mint a házi egerekben. skorpió méregnek kitéve.
Házi egerekben azt találták, hogy a méreg a Nav1.7 néven ismert csatornát egy jel mentén haladt át, okozva a fájdalom érzékelését. A szöcske egerekben azonban valami váratlan történt: A méreg érkezése nem változtatta meg a Nav1.7 aktivitását, mivel egy másik ioncsatorna, a Nav1.8 néven ismert fehérje kötődött a méreg molekulához, és hiábavalóvá tette őket. Valójában ez a reakció általános zsibbasztási hatást váltott ki az egész egér fájdalomátadó rendszerén, így az állatok ideiglenesen képtelenek voltak mindenféle fájdalomra, beleértve a skorpió méreggel nem összefüggő fájdalmakat is.
A kutatók az alapjául szolgáló genetikát is megvizsgálták, és szekvenálják a géneket, amelyek megfelelnek ezeknek az alternatíván felépített ioncsatornáknak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy megvizsgálják ennek a figyelemre méltó adaptációnak a sajátos evolúciós hátterét. Elméletileg nyilvánvalónak tűnnek a skorpiótoxinokkal szemben immunitást kifejlődő egérfajok ösztönzői: Az éjszakai rágcsálók mindenféle skorpióban táplálkoznak, így hacsak nem képes vizuálisan megkülönböztetni a jóindulatú és mérgezőket, súlyos következményekkel kell számolnia, ha érzékeny. a méreghez. „Végül is a halál elég erős nyomást gyakorol a válogatásra” - jegyzi meg Rowe.
De másrészt a fájdalom kulcsszerepet játszik az evolúcióban, és informálja a szervezetet, amikor veszélyben van. Néhány más fajról ismert, hogy fejlõdik bizonyos toxinokkal szemben (például a harisnyakötõ kígyók rezisztensek a durva bőrû newt-k által termelt toxinokra), de ezek a példák mind olyan toxinokkal szembeni rezisztenciát mutatnak, amelyek elpusztítják, de valójában nem okoznak fájdalom.
Tehát az a tény, hogy a szöcske-egerek maga a fájdalom ellenálltak, újszerű - valószínűleg egy nagyon különleges evolúciós körülmény következménye. Az egyik fontos szempont, hogy a kéreg skorpiók az egér étrendjének jelentős részét képezik, ami a két szervezet közötti gyakori kölcsönhatásokhoz vezet. Ezenkívül, mondja Rowe, „a mechanizmus magára a mérgekre jellemző, tehát nem veszélyezteti az egér általános fájdalom útvonalait.” Ennek eredményeként az egér továbbra is képes más fájdalom forrásait felismerni (csak nem közvetlenül a miután történt) a skorpió megharapta), és így tudni fogja, hogy mikor kell szembenéznie független fájdalmas veszélyekkel.
