Исследование: гигантские красноголовые сороконожки смешивают коктейли из токсинов в зависимости от жертвы

Более 430 миллионов лет назад две ближайшие ко рту ноги гигантской красноголовой сороконожки превратились в острые клешни, содержащие ядовитые железы. Внутри этих желёз находятся микроскопические фабрики, способные производить множество токсичных соединений.

Членистоногие, как и пауки, гигантские многоножки используют эти инструменты для охоты на добычу — от сверчков до змей. Но они также служат закуской для других животных, что вынуждает их защищаться теми же ядовитыми клешнями.

В работе, опубликованной в этом месяце в журнале Nature Ecology & Evolution, учёные выяснили, что рыжая сороконожка — вид гигантских сороконожек длиной с шариковую ручку – способен подбирать рецепт своего яда в зависимости от того, нападает ли она на добычу или защищается сама, смешивая коктейли из токсинов, словно бармен. К примеру, токсины, предназначенные для хищников, охотящихся на многоножек, вызывают боль.

Полученные данные также могут намекать на то, что яды других животных могут быть более сложными, чем считалось ранее.

Чтобы собрать яд, учёные чаще всего бьют животное несмертельным зарядом электрического тока. Импульсы сокращают мышцы животного, что приводит к выделению яда. По словам Ванессы Шендель (Vanessa Schendel), биолога по ядам из Квинслендского университета (Австралия) и автора нового исследования, считается, что при таком способе яд высвобождается со всеми своими токсичными молекулами.

Доктор Шендель собирала яд сороконожек с помощью электричества, но она также попробовала кое-что более смелое: она подкараулила сороконожек, имитируя нападение хищников, и затем собирала выделяемый ими яд.

Когда команда проанализировала токсины в яде, собранном двумя методами, они обнаружили удивительные различия. Это означало, что ни один из ядов не содержит всех токсинов, которые вырабатывают сороконожки.

«Я подумала, что это какая-то ошибка», — говорит доктор Шендель. Но эта закономерность сохранялась в ходе многочисленных экспериментов.

Её любопытство разгорелось ещё больше, когда она испытала оба яда на сверчках и на нейронах млекопитающих, используемых в лабораторных условиях. Оба яда вызвали паралич у сверчков. Но только выделявшийся для защиты яд вызывал болевые реакции в нейронах.

Она и её коллеги также решили провести эксперимент с ядом, который сороконожки впрыскивают в добычу, что потребовало препарирования ядовитых желёз и идентификации токсинов внутри. Это позволило им сравнить, какие токсины выделяются перед нападением, а какие — во время защиты или охоты.

Химический анализ показал, что «этот вид использует разные коктейли ядов для охоты и защиты», — сказал доктор Шендел.

Это заставило исследователей изучить ядовитую железу многоножки под микроскопом. Изображения показали, что каждая из 20 000 «фабрик» токсинов в ядовитых железах этого вида содержит два типа секреторных клеток.

Один тип клеток выделяет содержимое при сжатии окружающих мышц, а другой реагирует на химические сигналы гормонов и нейротрансмиттеров, таких как серотонин. Двухкомпонентная система позволяет сороконожке избирательно активировать различные комбинации токсинов, создавая точно подобранные коктейли из ядов.