Кобры научились плеваться ядом для защиты от древних людей

На планете обитает около двух десятков видов не просто ядовитых кобр, а кобр плюющихся. Эти коварные рептилии умеют стрелять ядом, целясь прямиком в глаза врага! Если большинство змей используют свой яд для охоты на других животных, то плюющиеся кобры используют свои ядовитые плевки исключительно для защиты. Как ни странно, развитие этой необычной способности можно проследить в истории эволюции целых три раза: в разное время и в разных местах три независимых друг от друга группы змей – у африканских, азиатских и ошейниковых кобр (Hemachatus haemachatus) – научились плеваться ядом. 

В новом исследовании международная группа ученых во главе с Талине Казанджян из Ливерпульской школы тропической медицины изучили яд плюющихся кобр, чтобы выяснить, какие токсины он содержит, и понять, что могло вызвать развитие такого защитного поведения у кобр.

Змеиный яд — это гремучий «коктейль» белков и других веществ, которая используется в основном в охоте для эффективного обезвреживания добычи. Конечно, змеи могут использовать свой яд для самообороны, но происходит это не так уж часто – например, когда змея пытается защититься от человека. Большинство данных свидетельствует о том, что состав яда был разработан для добычи пищи, а не для защиты.

В яде аспидовых змей в основном преобладают нейротоксины, которые останавливают нейромышечную передачу, в результате чего наступает смерть от паралича. Однако у кобр есть уникальный тип токсинов, которые разрушают клетки, а не блокируют нейротрансмиссию. Это цитотоксины.

«Наши результаты показали, что в яде кобр, выделяющемся при плевке, содержится повышенная концентрация семейства токсинов, называемого фосфолипазой А2 (PLA2), по сравнению с обычным их ядом. Поскольку эти кобры плюются для защиты, это первое свидетельство того, что ядовитость некоторых змей развивалась под давлением необходимости защищаться», — авторы исследования. Многие животные, которые используют яд в качестве защиты, делают это, причиняя агрессору быструю и сильную боль. Ученые решили выяснить, будет ли защитное плевание ядом кобры особенно болезненным при контакте. Яд змей был протестирован на мышах. К удивлению ученых, сами по себе PLA2 оказались неэффективными, но вызывали болезненную реакцию в сочетании с цитотоксинами.

Это говорит о том, что плюющиеся кобры со временем увеличивали количество PLA2 в их яде, что делает уже существующие цитотоксины более эффективными в качестве индуктора боли. Каждый раз развитие способности плеваться ядом (напомним, это случилось три раза у независимых друг от друга групп змей) сопровождалась в каждом случае одними и теми же сложными синергетическими изменениями в составе яда.

Этот вид защиты, должно быть, появился в результате невероятно строгого естественного отбора, и ученые настаивают, что причиной такой эволюции яда змей был человек. 

Многие приматы, почувствовав угрозу со стороны змеи, предпочитают убить ее сразу, не дожидаясь атаки. Часто при этом они используют метательное оружие или инструменты, такие как камни и палки. Хотя такой удар не всегда будет смертельным, он может нанести серьезный ущерб. Двуногие гоминины почти наверняка представляли еще большую угрозу по сравнению с их четвероногими родственниками. Поэтому змеям понадобилась защита на значительном расстоянии от своих врагов.

Время этой «наплевательской» эволюции совпадает с ключевыми датами эволюции ранних предков человека. Умение плеваться у африканских кобр произошло примерно в то же время, что и отделение гомининов от линии шимпанзе (Pan) и бонобо (Pan paniscus), примерно семь миллионов лет назад. В свою очередь, кобры из Азии начали плеваться ядом примерно 2,5 миллиона назад одновременно с появлением Homo erectus.

Кроме того, окаменелости клыков кобры были найдены в местах селения древних гомининов. Однако ученые признают, что имеющиеся доказательства являются косвенными. В частности, обнаружение окаменелых останков плюющихся кобр, предшествовавших расхождению между гомининами и шимпанзе, опровергло бы эту гипотезу.