Личинки фланелевой моли обладают самым необычным ядом
Такого яда биологи никогда не встречали у насекомых. Он достался этим косматым гусеницам от бактерий – миллионы лет назад.
Личинки фланелевой моли из рода мегалопигид выглядят... довольно странно. Во всяком случае, не так, как мы привыкли представлять себе обычных гусениц. За пушистую шёрстку иногда их называют «гусеницами-кошками» – но на наш взгляд, это не совсем реалистичное сравнение. Гусеницы фланелевой моли похожи на маленькие – около 30 мм в длину – клочки чьего-то густого меха, как будто где-то здесь пробегала линяющая лиса. Шуба у личинок и впрямь роскошная, словно они только что вышли из салона, где сделали окраску, укладку и уход за «шерстью».
Но если вы встретите на своём пути такую пушистую маленькую гусеничку, лучше её не трогать. Среди множества волосков прячутся ядовитые шипы. Они покрыты опасным ядом, который способен вызвать анафилактический шок у человека.
Мех гусениц скрывает арсенал ядовитых шипов, которые могут отравить мощными токсинами любых потенциальных хищников или людей, которые их касаются. Этот яд вызывает немедленную и сильную жгучую боль. Испытавшие укус рассказывали, что воздействие яда было похоже на «удар бейсбольной битой» и «хождение по раскаленным углям».
Фото: Judy Gallagher / flickr.com
Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Университета Квинсленда в Австралии, эти гусеницы, возможно, усовершенствовали свой яд с помощью древних микробов.
В результате анализа обнаружилось: в процессе горизонтального переноса генов уникальная последовательность токсинов могла перейти от бактерий к насекомым – в определенный момент на их эволюционном пути.
И хотя пока яд гусеницы остается в значительной степени секретом, исследователи говорят, что его молекулярный состав может оказаться удивительно полезным для нас.
В последние годы некоторые яды животных оказались полезными для человека, и в настоящее время растущая область исследований рассматривает их как потенциальный источник для создания новых лекарств. А поскольку яд гусениц до сих пор привлекал относительно мало научного внимания, исследователи решили изучать токсины самых ядовитых гусениц на Земле.
Их исследование было сосредоточено на двух видах чешуекрылых – Megalopyge opercularis и Megalopyge crispata. В процессе они собирались пролить свет на анатомию, химию и механизм действия яда гусениц. В итоге учёные обнаружили ядовитую систему, которая существенно отличалась не только от близкородственных ядовитых гусениц, но и от всех насекомых в целом.
«Мы были удивлены, обнаружив, что яд этих гусениц полностью отличается от всего, что мы видели раньше у насекомых. Когда мы посмотрели на него более внимательно, мы увидели белки, очень похожие на некоторые бактериальные токсины, от которых вы заболеваете», – Эндрю Уокер, молекулярный энтомолог Университета Квинсленда.
Этот яд напоминает тип бактериального токсина, который связывается с поверхностью клетки, объясняют исследователи, собираясь в структуры, похожие на пончики, которые прорывают отверстия в клетке-мишени.
В то время как организмы обычно передают гены своим потомкам так называемым вертикальным способом, иногда гены могут передаваться между видами – даже отдаленно родственными – в менее распространенном горизонтальном процессе. Предыдущие исследования обнаружили доказательства горизонтального переноса генов от бактерий к другим, более сложным существам, включая перенос генов, участвующих в производстве ядовитых токсинов.
В своем новом исследовании Уокер и его коллеги нашли доказательства того, что основные компоненты яда гусениц были получены в виде ядовитых токсинов из генов, которые бактерии горизонтально передали своим предкам.
«Яд этих гусениц развился в результате передачи генов от бактерий более 400 миллионов лет назад», – Эндрю Уокер.
Помимо простого любопытства, люди также изучают этих гусениц в надежде найти какую-то выгоду для нашего собственного вида. Понимание ядов может помочь нам защитить себя от них и может дать нам новые идеи для разработки или улучшения лекарств и пестицидов.
«Токсины, которые пробивают отверстия в клетках, обладают особым потенциалом для доставки лекарств из-за их способности проникать в клетки. Возможно, существует способ сконструировать молекулу, которая нацелит полезные лекарства на здоровые клетки или избирательно убьет раковые клетки», – заключил Уокер.
