Направи дарение на училище!

Някои отровни дърволази са толкова смъртоносни, че местните ловци ги използвали, за да правят отровни стрели. Защо тези красиви животни са толкова опасни?

Сред горещата и влажна колумбийска тропическа гора полугол мъж върви мълчаливо измежду дърветата, в търсене на следващата си вечеря. Забелязвайки разсеяна маймуна, ловецът приготвя своята тръба и стреличките. Един изстрел ще бъде достатъчен. Според описание от първа ръка от 1825 година, стреличката е „сигурна смърт за човек или животно, ранени от нея“. Това е така, защото е покрита с отрова.

Ловците от колумбийското племе Ембера редовно ловували птици, маймуни и други малки животни, използвайки отровни стрели. Отровата идвала от ярки жълти жаби, дълги няколко сантиметра.

Само една златна отровна жаба събира отрова, достатъчна да убие 10 възрастни мъже, което прави тези жаби вероятно най-отровните животни. Те са един от много видове отровни жаби, които са познати като отровни дърволази. Всичките са дребни: най-големите са дълги не повече от 6см, а някои са едва 1,5см. Как тези миниатюрни красиви създания са станали толкова отровни и защо?

Златната отровна жаба държи отровата си в жлези под кожата, така че всеки безразсъден човек или животно, което реши да я опита, ще изпадне в беда моментално.

Разбери повече за БГ Наука:

***

Други отровни дърволази са по-малко токсични от златната отровна жаба и само шепа видове представляват опасност за човека.

Добиването на отровата, за да се използва върху стрели, бил страховит процес, според източник, публикуван през 1978 година. Местните хора „хващат жабите в горите и ги държат в куха захарна тръстика“. Когато имали нужда от отрова, те взимали жаба, „прекарвали заострено парче дърво през гърлото ѝ и го изкарвали през някой от крайниците” на нещастното животно.

Предвидимо, жабата се раздвижвала и започвала да изпуска отрова, „особено по гърба, който се покрива с бяла пяна“. Хората топели стрелите си в отровната течност, която оставала опасна в продължение на година.

Отровата се нарича батрахотоксин. Причинява парализа и смърт, когато навлезе в кръвта, дори и в минимални количества.

Батрахотоксинът спада към голяма група химикали, познати като алкалоиди, които се откриват в множество животни и растения. С изключение на няколко неотровни вида, всички останали дърволази също използват алкалоидни отрови.

Отровната жаба стрела на Антъни, например, живее в горите на Перу и Еквадор. Оцветена е в тъмно червено или кафяво и жълти райета. Притежава два силни алкалоида, които се наричат епибатидин и фантасмидин.

Според изследване, публикувано през 1998 година, дори малко количество от епибатидина може да причини тежки щети на мозъка или мускулите на животното. Това може да доведе до дихателна парализа, високо кръвно налягане, припадък или смърт.

Нещо повече – не само възрастните жаби са отровни. Малките жаби също са.

В изследване от 2014 година, Ralph Saporito от Джон Карол Юниверсити в Университета Хайтс, Охайо, открива, че жабите майки снабдяват своите дребни попови лъжички с отрова. Поповите лъжички абсорбират токсина и самите те стават отровни.

Жабите хранят поповите си лъжички със собствените си неоплодени яйца и тъкмо този източник на храна ги снабдява с отровата. „Майката е способна да им осигури защита като поставя алкалоиди в яйцата“, казва Saporito.

Това има полезния ефект да плаши хищниците, които в противен случай може да изядат поповите лъжички. „Оказва се, че алкалоидите в поповите лъжички са достатъчно, за да възпрат някои потенциални членестоноги хищници, като гладните водни кончета“, казва Saporito. Те могат да предпазват и от инфекции.

Възпирането на хищници изглежда е основната задача на отровите при част от видовете.

Това може да не звучи като кой знае каква защита. Все пак, на теория жабата вече има отхапано парче от себе си, което няма да ѝ помогне особено. Но на практика атаките на хищниците рядко стигат до там, благодарение на другото оръжие на жабата: цвета.

Отровните дърволази са ярко оцветени с широка гама от шарки. Цветовете им включват бяло, черно, жълто, оранжево, червено, зелено, синьо и всичко преходно между тях, казва Kyle Summers от Университета в Източна Каролина, Грийнвил, който ги изучава от 30 години.

В природата ярките цветове често са предупредителен знак. Много животни са измамни: те се славят с ярките си цветове, но не представляват опасност. Но повечето дърволази не блъфират. Цветовете им изпращат ясен и правдив сигнал, че потенциалните хищници трябва да ги избягват, казва Summers.

В проучване, публикувано през 2001 година, Summers разкрива, че най-очебийните жаби – тези, които са най-ярко оцветени – са също и най-отровните. Неговият екип измерил яркостта на жабите спрямо заобикалящата ги обстановка и открил, че се намират в съотношение с това колко е силна отровата им.

Хищниците схващат съобщението, според проучване от 2012 година на Molly Cummings от Тексаския университет в Остин.

Нейният екип събрал ягодови отровни дърволази от западна Панама и измерил колко са отровни химикалите в кожата на жабите. Тя също измерила и цветовете им точно, използвайки инструмент, наречен спектрофотометър, и определила колко лесно хищните птици биха могли да ги забележат.

Както преди, по-ярките жаби били по-отровни и изчисленията на Cummings показали, че са и по-изпъкващи за птиците. „Това сродство информира потенциалните хищници като птиците колко са опасни всъщност“, казва Cummings. През 2006 година тя доказала, че хищните птици бързо се учат да избягват шарените жаби.

Ясно е, че да бъдат отровни е изгодно за жабите. Въпросът е, как са станали толкова смъртоносни?

Отровните дърволази принадлежат към едно семейство – Dendrobatidae.

Това семейство се зародило преди около 40-45 милиони години, някъде в горите в северните части на Южна Америка, казва Juan Santos, от Университета на Британска Колумбия, Ванкувър, Канада. „По това време по-голямата част от Южна Америка била топла и покрита с тропически гори, а Андите не били по-високи от 2500 м надморска височина.“

Предците на дърволазите не били отровни, нито били толкова цветни и малки, казва Santos.

В проучване, публикувано през 2003 година, Santos се заел да проследи произхода на жабите, като изследвал техните гени. Резултатите не са окончателни, но изглежда че жабите произхождат от нещо като крастави жаби, обсипани с брадавици.

Този общ предшественик вероятно бил активен през деня, казва Santos. Повечето от общо 300 познати отровни дърволази са дневни, докато повечето други жаби, включително всички вероятни предци на отровните дърволази, са активни през нощта. „Очакваме, че обяснението за дневната активност произхожда от нощен прародител“, казва Santos.

В това отношение, съвременните дърволази са подобни на техния последен общ прародител. Но в други отношения, предшественикът е съвсем различен – той не бил изобщо отровен.

„Произходът на токсичността е по-сложен“, казва Santos. Отровата се развила някъде след произхода на родословието на отровните дърволази, според данните на Santos, и различните групи се развили по различно време.

„Има между 4 и 5 независими произхода“, казва Santos. Първият бил преди около 30 милиона години, докато най-скорошният е от преди 2.5 милиона години.

Ключът на загадката е това, че жабите не произвеждат отровите сами. Те ги взимат от животни като мравките, с които се хранят. „Тази плячка е основният източник за отровните токсини на жабите“, казва Santos.

Предшествениците на отровните дърволази може да са започнали да се хранят с отровни мравки по чиста случайност и да са започнали да събират отрови в телата си. Някои от ключовите химикали върху кожата на жабите са били проследени до мравки, бръмбари и стоножки.

Това пасва на твърдението на Santos, че жабите са се сдобили със способността да произвеждат отрова в телата си поради няколко различни причини. „Повечето от произхожденията им са свързани с местности, които са били или все още са покрити с гъста тропическа растителност с достатъчно разнообразие от мравки и червеи“, казва Santos.

Тези ранни отровни дърволази имали голям проблем: как да не се отровят. Все още не е ясно как са успели да противостоят и запазят отровата, казва Summers.

Едното мнение е, че имат бърз метаболизъм, което означава, че телата им могат да преработват хранителни и други химикали по-бързо. „Бързият метаболизъм може да е бил решаващ за допускането на членове на това родословие да устояват и да преработват токсините“, казва Summers. Като резултат, жабите били „предварително адаптирани“.

Това може да обясни как жабите са станали толкова отровни, но защо се е случило? Тропическите гори са опасни места, с много хищници, които биха хапнали вкусна жаба. Но много подобни малки животни са открили не толкова крайни начини да оцеляват, като камуфлажа например.

Възможно е да е имало нещо специфично за предците на отровните дърволази, което ги предразположило да се защитават, използвайки отрова. Или може да е било до голяма степен късмет, казва Summers.

Каквато и да е истината, днес жабите не са единствените, които имат полза от тази отрова. Невролозите изучават токсините с надеждата, че ще съставят нови лекарства.

„Интересното тук не е това, че съставките предизвикват токсичен ефект“, казва Richard Fitch от Щатския университет в Тера Хоут, Индиана. „Начинът, по който го правят е от полза за учените и лекарите.“

Оказва се, че някои алкалоиди имат антиракова активност, докато други служат като стимуланти, подобни на кафето.

Епибатидинът и фантасмидинът са добри примери. Те може и да са смъртоносни, но и двата намаляват болката. Те действат на същите рецептори в мозъка, които отговарят на никотина.

Няма да дадете фантасмидин на някой, който страда от болки, но чрез изследване на структурата му и химическите съставки, може да е възможно да се създадат по-добри болкоуспокояващи. Fitch и екипът му развиват подобрени версии на фантасмидина, които са достатъчно подобни, че да успокояват болката, но без да са токсични.

„Ако изрежем ключа правилно, получаваме действието, което желаем“, казва Fitch. „Това може би е тежка задача, след като не знаем как точно изглежда ключалката, но имаме ключ и това е някакво начало.“

Тази нова употреба на отровните дърволази заменя предишната. Практиката в използването им за правене на отровни стрели е западнала още през 70-те години. Трудно е да се каже дали хората от племето Ембера все още го правят, казва Summers, защото местността, в която живеят е „отдалечена и много опасна заради активността на горилите.“

Ако никой не прави вече отровни стрели, това е добра новина за жабите – поне не са дупчени с пръчки. Но като много земноводни, отровните дърволази са застрашени от изчезване, тъй като гората, в която живеят бива изсичана. Може да са в риск и заради гъбички, които убиват земноводните като инфектират кожата им.

Могат ли отровите им да им осигурят някаква защита? Кожата на ягодовия отровен дърволаз може да отстранява някои бактерии и гъбички, според проучване, публикувано през 2015 година. Но това не означава непременно, че може да се справи с гъбичките от тип Chytridiomycota.

„В момента не знаем дали алкалоидите в отровните дърволази им предоставят някаква защита от опасните гъбички”, казва Saporito. „Това е нещо, което започваме активно да изучаваме в моята лаборатория.“

Изглежда малко вероятно отровата да е способна да спаси жабите, но може да им осигури още малко време.

Превод: Никол Николова

Източник: BBC

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!