งูหางกระดิ่งสมัยใหม่ได้ลดคลังอาวุธของพวกมันจากคลังแสงขนาดใหญ่ของบรรพบุรุษ นักวิทยาศาสตร์รายงานวันที่ 15 กันยายนใน Current Biologyระบุว่า สัตว์ จำพวกหนูในปัจจุบันได้สูญเสียยีนที่ผลิตสารพิษทั้งหมดโดยไม่สามารถย้อนกลับได้ตลอดกระบวนการวิวัฒนาการ ทำให้ช่วงของสารพิษในพิษของพวกมันแคบลงSean B. Carroll ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษาของ Howard Hughes Medical Institute ซึ่งอยู่ที่ University of Wisconsin-Madison กล่าวว่า “หลังจากผ่านการพัฒนาสารพิษอันทรงพลังแล้ว เมื่อเวลาผ่านไป งูหางกระดิ่งสมัยใหม่เหล่านี้ผลิตสารพิษกลุ่มเล็กๆ ที่อาจเฉพาะเจาะจงกับเหยื่อของพวกมันมากขึ้น
Carroll นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการและเพื่อนร่วมงานของเขามุ่งเน้น
ไปที่กลุ่มของเอนไซม์ที่เรียกว่า phospholipase A2 หรือ PLA2 ยีนในตระกูล PLA2 เป็นหนึ่งในแหล่งที่มาหลักของโปรตีนที่เป็นพิษในค็อกเทลพิษงูหางกระดิ่งมรณะ ยีนชุดนี้สามารถสับเปลี่ยน เพิ่มและลบออก เพื่อสร้างคอลเลกชันของสารพิษต่างๆ
ข้อมูลจากจีโนม – แคตตาล็อกที่สมบูรณ์ของสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต – สามารถเปิดเผยได้ว่ายิมนาสติกทางพันธุกรรมเหล่านั้นมีบทบาทอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป ทีมงานของ Carroll พิจารณาบริเวณจีโนมที่เกี่ยวข้องในงูหางกระดิ่งสามสายพันธุ์ (ไดมอนด์แบ็คตะวันตก ไดมอนด์แบ็คตะวันออก และโมฮาวี) และยังตรวจวัดโมเลกุลที่ช่วยเปลี่ยนคำสั่งทางพันธุกรรมให้กลายเป็นโปรตีน นั่นไม่ได้แสดงให้เห็นว่ายีนถูกจัดเรียงอย่างไร แต่ยีนใดที่งูใช้จริงๆ จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ผสมผสานข้อมูลนั้นกับข้อมูลทางพันธุกรรมเกี่ยวกับงูหางกระดิ่งที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดเพื่อสร้างเรื่องราววิวัฒนาการที่อาจเกิดขึ้นสำหรับการสูญเสียยีน PLA2 ในกลุ่มงูหนึ่งกลุ่ม
นักวิทยาศาสตร์พบว่าบรรพบุรุษร่วมกันล่าสุดของกลุ่มนี้อาจมีชุดยีน PLA2
ขนาดใหญ่เมื่อ 22 ล้านปีก่อน คอลเลกชั่นของยีนนั้น ซึ่งอาจเกิดจากการทำซ้ำของยีนหลายๆ แบบ โดยเข้ารหัสสำหรับสารพิษที่ส่งผลต่อสมอง เลือด และกล้ามเนื้อของเหยื่อของงู แต่เมื่อ 4 ล้านถึง 7 ล้านปีก่อน งูหางกระดิ่งบางสายพันธุ์ได้ปล่อยยีนเหล่านี้ผสมกันอย่างอิสระเพื่อให้ได้ชุดพิษของพิษที่มีขนาดเล็กลงและเฉพาะทางมากขึ้น ตัวอย่างเช่น งูหางกระดิ่งที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดสามชนิดในกลุ่มสูญเสียยีนที่ทำให้พิษต่อระบบประสาทของพวกมัน
“สิ่งที่น่าประหลาดใจคือการสูญเสียขายส่ง [ยีน’] ในสองระดับ: การหายไปอย่างสมบูรณ์จากพิษและการหายไปอย่างสมบูรณ์จากจีโนม” แครอลกล่าว กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยีนบางตัวยังคงแฝงตัวอยู่ในจีโนมแต่ไม่ได้เปิดใช้งาน โปรตีนที่ยีนผลิตนั้นไม่ปรากฏในพิษของงูสมัยใหม่ แต่ยีนอื่นๆ ได้ละทิ้งจีโนมไปโดยสิ้นเชิง ซึ่งเป็นกลยุทธ์ที่น่าทึ่งกว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างง่ายในการควบคุมยีน
การเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมอาจกระตุ้นให้มีการขนถ่ายสัมภาระวิวัฒนาการนี้ออกไป Carroll กล่าว หากแหล่งอาหารหลักของงูบางชนิดหยุดตอบสนองต่อพิษต่อระบบประสาท งูจะสิ้นเปลืองพลังงานในการผลิตโปรตีนที่ไม่ได้ช่วยอะไร
นอกจากนี้ งูหางกระดิ่งไม่เพียงแต่ลงทุนในการผลิตพิษเท่านั้น นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องผลิตแอนติบอดี้และโปรตีนอื่นๆ เพื่อป้องกันตัวเองจากพิษของมันด้วย Todd Castoe นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการจาก University of Texas at Arlington ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว เมื่ออาวุธของงูมีความซับซ้อนมากขึ้น เกราะของงูก็เช่นกัน และการป้องกันนั้นก็ใช้ทรัพยากรได้มาก
นักวิจัยยังพบว่ายีนของพิษอาจไม่สอดคล้องกันแม้แต่ในงูหางกระดิ่งชนิดเดียว อาจเป็นเพราะงูในพื้นที่ต่างๆ มีความเชี่ยวชาญในเหยื่อที่แตกต่างกัน งูหางกระดิ่งเพชรแบบตะวันตกตัวหนึ่งที่ทีมของ Carroll สุ่มตัวอย่างมียีนพิเศษที่ไม่คาดคิดซึ่งเพชรหลังอื่นๆ ไม่มี ห้องแล็บของเขากำลังตรวจสอบความแตกต่างภายในสายพันธุ์เหล่านี้ในองค์ประกอบของพิษ เพื่อดูว่าภูมิภาคจีโนมของ PLA2 แบบไดนามิกยังคงมีอยู่ในปัจจุบันอย่างไร
สำหรับงูหางกระดิ่งบรรพบุรุษ เป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าพิษของสัตว์เลื้อยคลานที่สูญพันธุ์ไปแล้วในตอนนี้มีพลังมากเพียงใด Carroll กล่าว แต่เอ็นไซม์ที่หลากหลายกว่าในงูหางกระดิ่งตัวนี้สามารถผลิตได้ตามสมมุติฐานจะทำให้มันมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการปรับพิษของมันให้เข้ากับลูกโค้งในสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นความสามารถที่ Castoe อธิบายว่าเป็น “จุดสุดยอดของความน่ารังเกียจ”
credit : goodnewsbaptisttexas.com goodrates4u.com goodtimesbicycles.com gradegoodies.com greencanaryblog.com greenremixconsulting.com greentreerepair.com gundam25th.com gunsun8575.com gwgoodolddays.com
