Een beet van een pitadder, plaatselijk bekend als habu, kan blijvende invaliditeit en zelfs de dood veroorzaken. Nog, veel over zijn gif blijft een raadsel. Zeer variabel van samenstelling, zelfs tussen nestgenoten, deze giftige cocktail blijft generaties lang veranderen.

Een recente studie in Genoombiologie en evolutie werpt licht op de evolutie van slangengif. Voor de eerste keer, onderzoekers hebben een habu-genoom gesequenced, die van de Taiwanese habu (Protobothrops mucrosquamatus), en vergeleek het met die van zijn zustersoort, de Sakishima habu (Protobothrops elegans).

Alleen al op Okinawa zijn het afgelopen jaar meer dan 50 gevallen van slangenbeten geregistreerd, cijfers van de prefectuur laten zien. wereldwijd, slangenbeten veroorzaken tussen 81, 000 en 138, 000 sterfgevallen per jaar, volgens de Wereldgezondheidsorganisatie. In ontwikkelingslanden en plattelandsgebieden met een hoge blootstelling aan giftige soorten en schaarse medische middelen, slangenbeten kunnen bijzonder verwoestend zijn. Voor zulke plaatsen het creëren van effectief tegengif kan een kwestie van leven of dood zijn.

"Jarenlang was het bekend dat slangengif zeer snel evolueert, en de meest voorkomende verklaring hiervoor is natuurlijke selectie, " zei Alexander Michejev, senior auteur op het papier en hoofd van de Ecology and Evolution Unit van het Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), "maar er zijn redenen om te vermoeden dat dit misschien niet de enige evolutionaire kracht is die aan het werk is."

Door monsters te nemen van gif en zachte weefsels van meer dan 30 exemplaren van de habus van Taiwan en Sakishima, invasieve maar gevestigde soorten op Okinawa, onderzoekers van OIST en het Okinawa Prefectural Institute of Health and Environment waren in staat om volledige sequenties van gifgenen in kaart te brengen. Hun studie toont aan dat meer dan één factor een rol speelt in de evolutie van dit gif.

Om te begrijpen hoe de chemische samenstelling van een slangenbeet evolueert, het is van cruciaal belang om de redundantie ervan te begrijpen. Zoals meerdere motoren waarmee een vliegtuig kan vliegen als een ervan uitvalt, gif richt zich op meerdere systemen, het succes van de slang verzekeren. Dit complexe mengsel van eiwitten en kleine organische moleculen valt cruciale fysiologische systemen van prooien aan, zoals bloeddruk of bloedstolling, op meerdere punten. Zelfs als één gifcomponent niet optimaal effectief blijkt, verschillende anderen doen dat.

Typisch, een habu injecteert een kleine hoeveelheid gif, een druppel ter grootte van een speldenknop. Nog, het is meer dan sterk genoeg om een ​​knaagdier te verlammen. Evolutionaire biologen noemen dit overtollige vermogen, die voorkomt dat prooien een slang verwonden of doden, "overdreven."

Overuren, zoals slangen zich voortplanten, gunstige eigenschappen van gif worden doorgegeven aan nakomelingen in het proces van natuurlijke selectie. Echter, het nageslacht kan ook andere eigenschappen erven - niet noodzakelijkerwijs gunstige. Omdat de gemiddelde dosis gif zo hoog is - in sommige gevallen wordt de prooi bijna onmiddellijk gedood - kan het inefficiënties in de chemische samenstelling van het gif maskeren. Deze inefficiënties kunnen van generatie op generatie worden doorgegeven met relatief weinig effect op de functie van het gif.

"Je kunt denken aan gif dat zich over twee assen ontwikkelt, "zei Mikheyev. "Een daarvan is om ze te pushen om effectiever te zijn, maar een andere as dwingt ze juist om minder effectief te zijn."

"We komen nu pas met analytische methoden om gif uitgebreid te bekijken, " zei Steven Aird, eerste auteur op papier. "Er is enorm veel dat we kunnen leren."

Het werk van de onderzoekers opent de deur naar nieuwe studierichtingen en medische toepassingen.