Улитки-конусы выработали оригинальную стратегию для поимки рыб — нападая на жертву, они впрыскивают в окружающую воду большую дозу "неправильного" инсулина, который резко снижает уровень глюкозы в крови жертвы, лишает мускулы энергии и тем самым обездвиживает ее, рассказывают зоологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Это уникальный тип инсулина. Его молекулы короче, чем любые другие версии этого гормона, которые нам когда-либо удавалось находить в теле других животных. Мы обнаружили огромное количество такого инсулина в яде улиток", — рассказывает один из авторов статьи Балдомеро Оливера (Baldomero Olivera) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США).
Оливера и несколько десятков других зоологов несколько лет изучают улиток из рода конусов (Conus), пытаясь раскрыть секрет охотничьих навыков этих брюхоногих моллюсков и понять, как им удается ловить гораздо более быструю и сообразительную добычу – мелких морских рыб.
Улитки-конусы широко встречаются в прибрежных водах тропических морей. День эти беспозвоночные проводят в толще песка, а ночью выбираются на охоту. Когда мимо улитки проплывает рыба, она выбрасывает "гарпун", который вводит яд в тело жертвы. Будущий "обед" моллюска практически мгновенно парализует, что позволяет неторопливому хищнику добывать себе пропитание и процветать (в морях Земли существует около 500 видов улиток-конусов).
Авторы статьи обратили внимание на то, что некоторые улитки-конусы, такие как моллюски вида Conus geographus, ведут себя крайне странным образом — сначала они обволакивают рыбу, и лишь потом впрыскивают яд. Пытаясь выяснить, почему рыбы позволяют им делать это и не предпринимают попыток к спасению, ученые приобрели нескольких брюхоногих, извлекли и проанализировали фрагменты их ДНК, отвечающие за синтез различных компонентов яда.
Когда Оливера и его коллеги проанализировали эти последовательности из генетических "букв", они заметили нечто необычное — достаточно большая часть из них была похожа по своему устройству не на яды, а на гормон инсулин, который используется позвоночными животными для управления уровнем глюкозы в организме. Похожие на инсулин молекулы были найдены и в экстрактах яда, извлеченных из тела моллюсков.
Заинтригованные ученые решили выяснить, какую роль инсулин играет в процессе поимки жертвы. Это было сделать не так просто — из-за небольшого количества гормона в теле улиток им пришлось самостоятельно научиться собирать молекулы инсулина в пробирке.
Когда зоологи выработали достаточное количество инсулина, они проверили, что произойдет с рыбой, если в воде с ней окажется большое количество гормона. Эффект был крайне наглядным и очевидным — молекулы инсулина попали в кровь животного и заставили организм резко снизить уровень сахара в крови, что одновременно лишило мозг и мускулы источника энергии. По сути, рыба впадала в кому и теряла способность двигаться и реагировать, что и является секретом успеха для улиток-конусов.
В чем практическая значимость этого открытия? По словам зоологов, человечество может воспользоваться "биооружием" улиток двумя путями. В-первых, столь сильный вариант инсулина можно использовать для проверки чувствительности человеческого организма к сахару. Во-вторых, "боевая" версия инсулина заметно короче, чем все существующие варианты этого гормона у позвоночных, что позволяет надеяться на то, что "ноу-хау" улиток-конусов может быть использовано в качестве базы для новых, более дешевых и действенных версий терапевтического инсулина.
С другой стороны, зоологи пока не знают, как хищные брюхоногие моллюски приобрели эту способность. Единственным существом, который использует похожий механизм охоты, является аризонский ядозуб — ящерица, чей яд содержит аналог гормонов, заставляющих организм жертвы вырабатывать инсулин. Синтетический аналог этого компонента яда уже используется для лечения диабета, и авторы статьи надеются, что "биооружие" улиток составит ему конкуренцию.
Истоник: РИА Новости
Высокий уровень глюкозы, пища с большим содержанием солей и склонность к жировым отложениям — всё вместе звучит как приговор: такому человеку грозит букет опаснейших болезней, от атеросклероза до диабета. А для
Главный вывод — в том, что эволюция двугорбых верблюдов шла как раз по пути усовершенствования и обособления их метаболизма. Именно гены, отвечающие за метаболизм, оказываются у верблюдов эволюционными «горячими точками», именно в них кроются самые большие отличия верблюдов от их ближайших парнокопытных родичей. Как и все животные этого подотряда, бактрианы жуют жвачку, но после расщепления и всасывания питательных веществ начинается странное. Во-первых, у двугорбых верблюдов появились особые модификации в генах, отвечающих за связанные с инсулином сигнальные пути. В результате ткани животных стали инсулинорезистентными, а это привело к повышению уровня глюкозы в крови. Учёным удалось понять, за счёт чего у верблюдов поддерживается такой уровень сахаров, но они пока не могут сказать, как животные преодолевают отрицательные последствия этого, ведь высокий сахар — один из главных симптомов диабета.
Ещё одна особенность верблюдов — способность противостоять большим концентрациям соли в крови. У человека повышение концентрации солей грозит ростом давления, а препятствует этому ген CYP2J. У двугорбых верблюдов этот ген присутствует в нескольких копиях, что позволяет им есть пищу с высоким содержанием солей без угрозы умереть от гипертонии.
Если вернуться к нечувствительности верблюдов к инсулину, то можно предположить, что высокий уровень глюкозы в крови как-то связан с необходимостью экономить воду или же запасать питательные вещества. Нет нужды пояснять, зачем: там, где верблюды живут, пищу и воду не всегда можно найти по первому желанию. Авторы статьи рассчитывают, что дальнейшее погружение в недра верблюжьих генов поможет прояснить механизмы возникновения диабета и, возможно, укажет на способы его терапии.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
29-08-2014 Просмотров:7459 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые экспериментально доказали, что в далеком прошлом рыбы действительно могли выйти на сушу и стать четвероногими животными. Этот феномен удалось продемонстрировать на примере современных многоперовых рыб. Результаты исследования, проведенного канадскими биологами из...
25-10-2012 Просмотров:12301 Новости Генетики Антоненко Андрей
Анализ генома примитивного мха позволил ученым выдвинуть новую гипотезу о переходе растений к сухопутному образу жизни. Американские биологи из Университета Восточной Каролины пришли к выводу, что первые растения приспособились к жизни...
21-10-2012 Просмотров:10324 Новости Окенологии Антоненко Андрей
Анализ первых образцов воды антарктического реликтового озера Восток показал, что они практически не содержат микроорганизмов, а значит, верхние слои воды в этом озере могут быть стерильны, сообщил Сергей Булат, заведующий...
18-07-2014 Просмотров:7245 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые рассмотрели мозг представителя загадочных аномалокарисов, крупных хищников, бороздивших океаны более 500 млн лет назад. Оказалось, что эти существа были ближе к бархатным червям, чем к членистоногим. Отпечаток АномалокарисаРезультаты исследования, проведенного...
27-08-2015 Просмотров:6511 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Международный коллектив ученых, в который входили сотрудники Центра геномной биоинформатики СПбГУ Клаус Петер-Кепфли (Klaus-Peter Koepfli), Андрей Юрченко, Павел Добрынин, Алексей Макунин и Стефан О'Брайен (Stephen J. O'Brien) выделил африканского шакала...
Уникальную находку, представляющую собой почти полную пищевую цепочку палеогенового периода, сделали палеонтологи в заброшенном немецком карьере. Они раскопали окаменевшие остатки змеи, внутри которой сохранился скелет проглоченной змеей ящерицы-василиска, в животе…
Ученые впервые создали трехмерную реконструкцию внутреннего устройства гигантского мимивируса. Аналогичная методика позволит работать также с вирусами, вызывающими герпес и СПИД. Строение мимивирусаОб этом говорится в статье шведских специалистов из Университета Упсалы,…
От Анголы до Южной Африки простирается полоса степей и пустынь протяжённостью около двух тысяч километров. Словно оспины, на ней встречаются голые участки почвы, часто окружённые высокой травой. Местным жителям они…
Новокаледонские вóроны (Corvus moneduloides) не первый раз привлекают внимание специалистов, изучающих познавательные навыки животных и их умение рассуждать. О новом наблюдении рассказала группа биологов из университетов Оксфорда (University…
Палеоботаники впервые изучили внутреннее строение семян древнейших цветковых растений. Полученные результаты доказывают, что на заре эволюции цветковые были низкорослыми травами, которым приходилось ютиться на неблагоприятных участках земли с резко меняющимися…
Шотландские и американские ученые обнаружили останки гигантской древней змеи, жившей на Земле 90 миллионов лет назад, которая "рассказала" им о том, что змеи лишились ног и начали ползать по земле в тот момент, когда они начали…
В морских лилиях, обитавших в каменноугольном периоде на территории Среднего Запада США, сохранились органические молекулы, считают американские ученые. Извлеченные ими образцы органики являются древнейшими из тех, что когда-либо попадали в…
Ученые открыли общий механизм межклеточной коммуникации. У животных он задействован в работе мозга, а у цветковых растений — в размножении. Резухови́дка Та́ля (лат. Arabidópsis thaliána) ВикипедияМеждународная команда исследователей выяснила, что пыльца…
Ученые показали, что эволюция морских крокодилов напрямую была связана с температурой воды в морях. Когда она поднималась, крокодилы колонизировали моря, а когда опускалась - они вымирали. Представитель семейства TeleosauridaeОб этом говорится…