Az emberek miatt kezdhettek köpködni a kobrák

A kutatók meglepetésére kiderült, hogy a köpködőkobrák névadó képessége – nevezetesen hogy fájdalmas méreggel távolról szemen köpik vélt támadójukat – három egymástól független leszármazási ágon is kialakult.

A Science-ben megjelent tanulmány feltárja, miként alakultak ki a köpködőkobrák evolúciója során olyan méregkombinációk, amelyek azonnali intenzív fájdalmat okoznak – ráadásul nem is csak egyszer, hanem egymástól függetlenül három különböző leszármazási vonalon. A tudomány konvergens, vagyis összetartó evolúciónak nevezi azt a jelenséget, amelynek során egy jól működő megoldásra a természetes szelekció több alkalommal is rábukkan, így néha egymással egyáltalán nem rokon élőlényekben egészen hasonló tulajdonságok jelennek meg.

A konvergens evolúció jól ismert esetei például a halak és a tengeri emlősök úszáshoz alkalmazkodott testformája, a madarak és a denevérek szárnnyá alakult mellső végtagjai, vagy a hasonló életmódú erszényes és méhlepényes emlősök közötti, néha egészen kísérteties hasonlóság.

A köpködőkobrák emellett az első egyértelmű példái annak, hogy egy kígyóméreg nem a zsákmányszerzés, hanem a védekezés céljából fejlődött ki. Szemben az általánosan elfogadott elmélettel, miszerint a kígyómérgek elsősorban a zsákmányállat elpusztítását szolgálják, a köpködőkobrák esetében a méreg azon tulajdonsága, hogy azonnali fájdalmat okoz, illetve a célbajuttatására kifejlődött apparátus, melynek révén a kígyó akár két és fél méteres távolságból egyenesen a szemébe fecskendezi bárkinek, aki túl közel merészkedik, mind arra vall, hogy

a köpködőkobrák sokkal inkább önvédelemre, mint vadászatra használják fegyverüket.

„Íme egy újabb erős bizonyíték arra, hogy hasonló evolúciós kihívások gyakran hasonló megoldásokat szülnek az élővilágban – hangoztatta Dr. Wolfgang Wüster, a Bangor Egyetem (Wales, Egyesült Királyság) Természettudományi Karának munkatársa és a nemzetközi kutatócsoport egyik tagja. – A kobrák három különböző csoportját tanulmányoztuk, amelyek eltérő földrajzi területen és más-más evolúciós időszakban alakultak ki, mégis ugyanazt az önvédelmi mechanizmust fejlesztették ki."

Forrás: Biosphoto via AFP/Matthijs Kuijpers / Biosphoto/Matthijs Kuijpers

A kobrák mérgeire általánosan jellemző, hogy szövetpusztulást okozó ún. citotoxinokat tartalmaznak. A köpködőkobrák méregkoktéljában viszont ezeken kívül olyan, foszfolipáz A2-nek nevezett mérgek is vannak, amelyek az előbbiekkel együttműködve azonnali fájdalmas hatást érnek el, így villámgyorsan meghátrálásra kényszerítik, sőt, időlegesen meg is vakíthatják a vélt támadót.

Az, hogy az evolúció útjai mennyiben kifürkészhetetlenek, szinte véletlenszerűek, és mennyiben megjósolhatók, alapkérdés a biológiában. A köpködőkobrák figyelemre méltó példáját kínálják annak, amikor egyazon problémára az evolúció többször is ugyanazt a választ adta – vagyis kiszámíthatóan viselkedett"

– magyarázta Wüster.

Külön érdekesség, hogy a törzsfejlődési vonalak visszakövetésével a csoport arra a következtetésre jutott: a köpködő méreghasználathoz köthető evolúciós változások mindhárom földrajzi régióban nagyjából akkortájt zajlottak le, amikor a leletek tanúsága szerint az első korai emberek megjelentek a területen. Wüster hozzátette: „A főemlősökre általánosan jellemző, hogy botokkal és kövekkel támadnak a kígyókra. Az első két lábon járó emberfélék érkezése, akiknek a két keze szabadon állt a kígyók megfélemlítésére, pont megfelelő szelekciós nyomás lehetett egy nagy hatótávolságú önvédelmi mód kifejlesztésére, melynek részét képezte úgy a távolba köpködés képessége, mint a sajátosan adaptálódott védekező méreganyag.

A gondolat, hogy évmilliókkal ezelőtti emberelődeink idézhették elő a köpködés evolúcióját a kobrákban, eszünkbe juttatja, eredetünk mennyire szorosan összefonódik Afrika és Ázsia egykori életközösségeivel."

A Bangor Egyetemen – az Egyesült Királyságban egyedülálló módon – herpetológiára, vagyis hüllőtanra szakosodott zoológiát tanulhatnak a mesterképzős diákok, akiknek komoly rész jutott ebben a nemzetközi kutatási projektben. Az ő feladatuk volt azoknak a DNS-szekvenciáknak az előállítása, amelyek segítségével rekonstruálni tudták a kobrák evolúciós törzsfáját, s azon keresztül a méréganyagok adaptív evolúcióját.

Forrás: AFP/Tony Karumba

Az eredetileg Cambridge-ből származó, jelenleg Berlinben dolgozó Anthony Plettenberg Laing a Bangor Egyetemen herpetológus-zoológusként végzett, és diplomamunkája kapcsán került a kutatógárdába, illetve a mostani cikk szerzői közé. „A Bangor Egyetemet gyakorta emlegetik az Egyesült Királyság hüllőtani fővárosaként, és annak idején ez volt az egyetlen intézmény az országban, ahol kimondottan herpetológiára lehetett szakosodni – mondta el Plettenberg Laing. – Ennek a szakterületnek egy egész csapatnyi világhírű szakértője dolgozik az egyetemen. Ezért biztosan tudtam, hogy ha a Bangorra jövök, azzal tovább táplálhatom a hüllők iránti szenvedélyemet, és elmélyedhetek a herpetológia bugyraiban."

„A Bangoron töltött éveim alatt több izgalmas projekten is dolgoztam Dr. Wolfgang Wüster csapatával. Így kerültem kapcsolatba a Naja nemzetségbe tartozó ikonikus afrikai és ázsiai kobrákkal – folytatta a kutató. – Feladataim közé tartozott a kobrák jó néhány génjének megszekvenálása és a törzsfák felállítása, amelyek segítettek megértenünk, hogy az egyes fajok mely korban és földrajzilag hol váltak el egymástól. Hihetetlen megtiszteltetés és életre szóló eredmény számomra, hogy szerzője lehetek egy olyan rangos és nagy hatású cikknek, mint a most megjelent Science-közleményünk."