Яд утконоса
Утконос , — одно из немногих ныне живущих млекопитающих производящих яд . Яд вырабатывается в ядовитых железах, которые соединены с полыми шпорами на задних лапах; в основном это делается во время брачного сезона. [1] Хотя действие яда описывается как чрезвычайно болезненное, для человека он не смертелен.Многие архаичные группы млекопитающих обладают подобными шпорами на предплюснях, поэтому считается, что утконос не развил эту характеристику уникальным образом, а просто унаследовал ее от своих предшественников. Утконос не является уникальным исключением, а является последней демонстрацией того, что когда-то было общей характеристикой млекопитающих, и его можно использовать в качестве модели для нетерийных млекопитающих , их доставки яда и свойств. [2]
Шпора и бедренная железа
[ редактировать ]Яд вырабатывается в гландах голени самцов, которые представляют собой почковидные альвеолярные железы, расположенные в верхней части бедра и доставляются через шпору или калькар на каждой задней конечности. Самки утконосов, как и ехидны , имеют рудиментарные почки шпорцев, которые не развиваются (опадают до конца первого года жизни) и лишены функциональных ножных желез. [3] Шпора прикреплена к небольшой кости, обеспечивающей сочленение; шпора может двигаться под прямым углом к конечности, обеспечивая большую дальность атаки, чем фиксированная шпора. [4] Обычно шпора плотно прилегает к конечности, но при необходимости ее приподнимают. [5]
Яд
[ редактировать ]Железа голени вырабатывает яд, содержащий по меньшей мере девятнадцать пептидов и некоторые неазотистые компоненты. [6] Те пептиды, которые были секвенированы и идентифицированы, делятся на три категории: дефенсин -подобные пептиды (OvDLP), натрийуретические пептиды C-типа (OvCNP) и фактор роста нервов (OvNGF). [1] OvDLP связаны с теми, которые участвуют в производстве яда рептилий, хотя и отличаются от них. [7] Это, по-видимому, пример конвергентной эволюции генов яда из существующих генов иммунной системы ( дефензинов ). [1] Уникальной особенностью яда является наличие D-аминокислоты . Это единственный известный подобный пример в системах млекопитающих. [8] Этот яд, по-видимому, связан с ядом нескольких видов, которые не являются частью эволюционной линии утконоса, таких как некоторые рыбы, рептилии, насекомоядные и пауки, морские анемоны и морские звезды. [9]
Различные химические вещества в яде оказывают широкий спектр эффектов: от снижения артериального давления до причинения боли и увеличения кровотока вокруг раны. [4] Коагулирующий эффект наблюдался в ходе экспериментов на лабораторных животных, но это не наблюдалось постоянно. В отличие от змеиного яда по-видимому, нет некротизирующего , в яде утконоса, у людей наблюдалась некоторая атрофия мышц компонента. Хотя в случаях отравления , это, вероятно, связано с неспособностью использовать конечности, пока действие яда сохраняется. [5] Неизвестно, является ли вызванная боль результатом отека вокруг раны или в яде есть компонент, который действует непосредственно на болевые рецепторы.
Яд утконоса имеет во многом сходный спектр действия и, как известно, состоит из того же набора веществ, что и яд рептилий, и, по-видимому, имеет функцию, отличную от тех ядов, которые производят низшие позвоночные животные. Эффекты не опасны для жизни, но, тем не менее, достаточно сильны, чтобы вызвать серьезные нарушения у жертвы, что может привести к временному параличу. Он не используется как метод вывода из строя или убийства добычи, а скорее как защитный механизм. Этот яд производят только самцы. Поскольку в период размножения продуктивность увеличивается, предполагается, что яд используется как наступательное оружие для утверждения доминирования и контроля над территорией в этот период. [4] Хотя утконосы могут использовать эту характеристику для наступательных целей спаривания, они также, возможно, адаптировали ее для защитных приемов. Крокодилы, тасманские дьяволы и хищники — известные местные хищники утконоса, и все они могут пострадать от яда. [10] [11]
Влияние на человека и других животных
[ редактировать ]Хотя он достаточно силен, чтобы парализовать мелких животных, [4] яд не смертелен для человека. Тем не менее, оно вызывает мучительную боль , которая может быть достаточно сильной, чтобы вывести жертву из строя. Вокруг входной раны быстро развивается отек и постепенно распространяется наружу. Информация, полученная в ходе тематических исследований, показывает, что боль перерастает в длительную гипералгезию , которая может сохраняться в течение нескольких месяцев, но обычно длится от нескольких дней до нескольких недель. [5] [12] Клинический отчет 1992 года показал, что сильная боль была постоянной и не поддавалась лечению морфием . [13]
В 1991 году Кейт Пейн , бывший военнослужащий австралийской армии и обладатель Креста Виктории ( высшей награды Австралии за доблесть), получил удар шпорой утконоса по руке, пытаясь спасти застрявшее животное. Он описал боль как худшую, чем от удара шрапнелью. Месяц спустя он все еще чувствовал боль в этой руке. В 2006 году Пейн сообщил о дискомфорте и скованности при выполнении некоторых физических действий, например при использовании молотка. [14]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Уиттингтон, CM; Папенфусс, АТ; Бансал, П.; Торрес, AM; Вонг, ESW; Дикин, Дж. Э.; Грейвс, Т.; Олсоп, А.; Шацкамер, К.; Кремицкий, К.; Понтинг, КП; Темпл-Смит, П.; Уоррен, WC; Кухель, П.В.; Белов, К. (2008). «Дефензины и конвергентная эволюция генов яда утконоса и рептилий» . Геномные исследования . 18 (6): 986–94. дои : 10.1101/гр.7149808 . ПМК 2413166 . ПМИД 18463304 .
- ^ Йорн Х. Хурум, Чжэ-Си Луо и Зофия Килан-Яворовска, Были ли млекопитающие изначально ядовитыми?, Acta Palaeontologica Polonica 51 (1), 2006: 1-11.
- ^ Грант, младший «Фауна Австралии, глава 16, том 1b» (PDF) . Австралийское исследование биологических ресурсов (ABRS). Архивировано из оригинала (PDF) 20 октября 2013 года . Проверено 13 декабря 2006 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Герритсен, Вивьен Бэйли (декабрь 2002 г.). «Яд утконоса» . Прожектор по белкам (29) . Проверено 13 декабря 2006 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Яд утконоса ( Ornithorhynchus anatinus )» . kingsnake.com . Архивировано из оригинала 1 февраля 2012 года.
- ^ Де Платер, Г.; Мартин, РЛ; Милберн, П.Дж. (1995). «Фармакологическое и биохимическое исследование яда утконоса ( Ornithorhynchus anatinus )». Токсикон . 33 (2): 157–69. дои : 10.1016/0041-0101(94)00150-7 . ПМИД 7597719 .
- ^ Уоррен, WC; и др. (2008). «Анализ генома утконоса выявил уникальные признаки эволюции» . Природа . 453 (7192): 175–183. Бибкод : 2008Natur.453..175W . дои : 10.1038/nature06936 . ПМК 2803040 . ПМИД 18464734 .
- ^ Торрес, AM; Менц, И.; Алвуд, ПФ; Бансал, П.; Ланштайн, Дж.; Галлахер, Швейцария; Кухель, PW (2002). «Остаток D-аминокислоты в натрийуретическом пептиде С-типа из яда млекопитающего Ornithorhynchus anatinus , австралийского утконоса». Письма ФЭБС . 524 (1–3): 172–6. дои : 10.1016/S0014-5793(02)03050-8 . ПМИД 12135762 .
- ^ Уиттингтон, Папенфусс, Бансал, Торрес, Вонг, Дикин, Грейвс, Олсоп, Шацкамер, Кремицки, Понтинг, Темпл-Смит, Уоррен, Кучел, Белов, Камилла М., Энтони Т., Парамджит, Аллан М., Эмили С.В., Джанин , Тина, Эмбер, Кириена, Колин, Крис П., Питер, Уэсли С., Филип В., Кэтрин (июнь 2008 г.). «Дефенсины и конвергентная эволюция генов яда утконоса и рептилий» . Геномные исследования . 18 (6): 986–994. дои : 10.1101/гр.7149808 . ПМК 2413166 . ПМИД 18463304 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Грант, Том (2007). Утконос (Четвертое дополнение изд.). Австралия: CSIRO. ISBN 9780643093706 . Проверено 1 марта 2021 г.
- ^ Мандей, Уиттингтон, Стюарт, БЛ, Р.Дж., Нью-Джерси (29 июля 1998 г.). «Болезнетворные состояния и субклинические инфекции утконоса (Ornithorhynchus anatinus)» . Философские труды Королевского общества Б. 353 (1372): 1093–1099. дои : 10.1098/rstb.1998.0268 . ПМК 1692300 . ПМИД 9720107 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Де Платер, генеральный менеджер; Милберн, ПиДжей; Мартин, РЛ (2001). «Яд утконоса Ornithorhynchus anatinus индуцирует кальций-зависимый ток в культивируемых ганглиозных клетках дорсального корня» (PDF) . Журнал нейрофизиологии . 85 (3): 1340–1345. дои : 10.1152/jn.2001.85.3.1340 . ПМИД 11248005 . S2CID 2452708 . Архивировано из оригинала (PDF) 7 марта 2019 года.
- ^ Фермер, Питер Дж; Уильямсон, Джон А; Майерс, Дэвид (декабрь 1992 г.). «Отравление утконосом — болезненный познавательный опыт» . Медицинский журнал Австралии . 157 (11): 829–832. дои : 10.5694/j.1326-5377.1992.tb141302.x . ПМИД 1454022 . Проверено 8 июля 2023 г.
- ^ Грант, Том (2007). Утконос . Мельбурн: Издательство CSIRO. стр. 41–42. ISBN 9780643093706 .