Фланелевые моли позаимствовали яд у бактерий

Эволюция одарила гусениц молей и бабочек мириадами различных защитных механик, которые позволяют уберечь жизнь неповоротливых личинок при нападении хищников. Изучение этих адаптаций уже не первый год представляет для учёных огромный интерес, и в ходе недавнего исследования они обнаружили, что фланелевые моли вооружены уникальным коктейлем токсинов, который они могли позаимствовать у бактерий.

Фланелевые моли позаимствовали яд у бактерий
University of Queensland, Institute for Molecular Bioscience

Исследователи из Университета Квинсленда в Австралии изучали молекулярный состав яда гусениц фланелевой моли – одной из самых ядовитых личинок насекомых в мире. Личинки, известные как «кошачьи» из-за густой копны похожих на шерсть щетинок, скрывают в своём «парике» острые шипы, покрытые токсичным ядом. Потому эти «звери» носят ещё одно прозвище – «гадючьи гусеницы».

Robert Aguilar/Smithsonian Environmental Research Center/Flickr
Фланелевые моли позаимствовали яд у бактерий
Judy Gallagher/Flickr

Яд фланелевой моли является одним из самых опасных и болезненных для человека: он вызывает интенсивную, обжигающую боль, которую пострадавшие описывают как «прогулку по углям» или «удар бейсбольной битой». К тому же яд гусениц может спровоцировать анафилактический шок. Стоит отметить, что, несмотря на столь выраженный эффект, изучению яда фланелевой моли и его свойств посвящено не так уж много исследований. Однако австралийские учёные считают, что по аналогии с другими ядами, он также может оказаться полезным для человечества.

Фланелевые моли позаимствовали яд у бактерий
NATURE’S IMAGES/GETTY IMAGES
Фланелевые моли позаимствовали яд у бактерий
Horizontal gene transfer underlies the painful stings of asp caterpillars (Lepidoptera: Megalopygidae) / Andrew A. Walker et. al

Фокусом их исследования стали два вида фланелевой моли – Megalopyge opercularis и Megalopyge crispata. Изучая их анатомию, учёные обнаружили кардинально иной состав яда, чем у каких-либо других ядовитых насекомых. Исследователи считают, что яд семейства Megalopyge развивался совершенно независимо от ядов других насекомых. Более того, вероятнее всего его истоки находятся и вовсе за пределами царства животных. При детальном рассмотрении состава яда эксперты обнаружили белки, структура которых показалась им чрезвычайно близкой к бактериальным токсинам.

Кроме того, в лабораторных условиях учёные убедились, что они имеют схожий механизм действия: токсины гусениц Megalopyge, как и экзотоксины бактерий, связываются с мембраной клетки-мишени и повреждают её целостность. Как правило, живые организмы эволюционируют в ходе вертикального переноса генов – от «родителей» к «потомству», однако иногда случается и горизонтальный перенос генов – обмен генетической информацией между представителями разных видов. Ранее исследования показали, что бактерии могут передавать свой генетический материал более сложным организмам, и учёные верят, что именно данный феномен объясняет необычные свойства яда гусениц фланелевой моли.

Horizontal gene transfer underlies the painful stings of asp caterpillars (Lepidoptera: Megalopygidae) / Andrew A. Walker et. al

По мнению авторов исследования, горизонтальный перенос генов от бактерии насекомому семейства Megalopyge произошёл более 400 млн лет назад. Учёные считают, что дальнейшее исследование токсинов гусениц необходимо, чтобы, возможно, извлечь из него какую-то пользу для людей. Исчерпывающее понимание работы яда как минимум поможет нам защитить себя от его действия, однако в лучшем случае эти знания могут стать источником ценнейших идей для разработки медикаментов, пестицидов и пр. Например, идентифицированный в ходе данного исследования токсин мегализин из яда гусениц вызывает острую боль, проделывая отверстия в клетках-мишенях. Однако, если учёные смогут воспроизвести и усовершенствовать механизм токсина, его можно будет использовать в качестве инструмента для адресной доставки лекарственных средств, к примеру, для точечного уничтожения раковых клеток.

Поділитися в соцмережах

Залишити відповідь