Потужний коктейль токсинів в отруті одного з найсмертоносніших павуків у світі, здається, змінюється залежно від контексту.
Новий аналіз того, як воронкоподібні павуки виробляють свою отруту, показує, що такі фактори, як частота серцевих скорочень павука та його оборонна здатність, можуть відігравати певну роль у пропорціях хімічних речовин, що потрапляють на кінці іклів розлюченого павукоподібного.
Чому ми хочемо знати? Оскільки отрута воронкоподібних павуків є складною сумішшю з цілим рядом потенційних застосувань, таких як природні пестициди та фармацевтичні препарати , не кажучи вже про протиотруту, яка використовується для лікування смертельних укусів павуків. Розуміння того, чому воронкоподібні перетинки виробляють ці суміші, може допомогти в більш ефективному доїнні та використанні отрути, а також допоможе нам з’ясувати функцію отрути.
«Воронкоподібні павутини мають найскладніші отрути в природному світі, і їх цінують за терапевтичні засоби та природні біоінсектициди, які потенційно приховані в їх молекулах отрути», — пояснює біолог Лінда Ернандес Дюран з Університету Джеймса Кука в Австралії.
«Знання більше про те, як вони виробляються, є кроком до розкриття цього потенціалу».
Ми провели багато досліджень щодо воронкоподібної отрути, яка є смертельною лише для комах, на яких вона полює, і, завдяки якійсь дивній примсі еволюції, для приматів .
Австралійські воронкоподібні павуки відомі як найсмертоносніші (принаймні для людей) у світі, хоча вас може втішити той факт, що хоча щороку кусають від 30 до 40 людей , лише самці сіднейської воронкоподібні павуки вбивають людей , і не було смертей від воронкоподібної павутини з моменту появи протиотрути в 1981 році.
Однак, попри те, що було зроблено багато роботи, щоб зрозуміти молекулярну складність отрути, ці дослідження не враховували поведінку, фізичний стан і середовище павуків. Тож Ернандес Дюран та її колеги взялися за розслідування.
Вони зібрали зразки чотирьох видів австралійських воронкоподібних павуків – прикордонних ( Hadronyche valida ), Дарлінг-Даунс ( Hadronyche infensa ), південних дерев ( Hadronyche cerberea ) і сіднейських ( Atrax robustus ). Потім ці павуки піддалися декільком неприємним випробуванням.
Тести оцінювали поведінку, що куняться, обороняється, лазіє та загалом активну поведінку в трьох різних контекстах. Першим було хижацтво, яке вчені імітували, подуваючи повітря або підштовхуючи павуків пінцетом. Другий тусувався з іншим павуком того ж виду. І третє — дослідження нової території.
Під час цих тестів дослідники «відобразили поведінку [павуків] і виміряли їх серцевий ритм за допомогою лазерного монітора, щоб визначити проксі-значення швидкості їх метаболізму. Потім ми зібрали їхню отруту та проаналізували її за допомогою мас-спектрометра», — каже Ернандес Дуран .
Для трьох видів, здавалося, не було зв’язку між їхньою поведінкою та частотою серцевих скорочень і складом їхньої отрути. Проте вчені помітили різницю для одного павука: вищий пульс і обороноздатність воронкоподібної павутини Прикордонних хребтів, здавалося, пов’язані з різним складом отрути.
Той факт, що три інші види не продемонстрували такого ж зв’язку між складом отрути та фізичними факторами, свідчить про те, що ці асоціації можуть бути видоспецифічними. Ми просто ще не знаємо, які ці асоціації можуть бути для інших видів.
Дослідження виявило ще один зв’язок. Ми знаємо, що виробництво отрути та агресивні прояви, викликані капризними воронкоподібними мережами, справді мають метаболічні витрати. Робота команди припускає, що воронкоподібні павуки можуть йти на компроміси в поведінці, щоб компенсувати це, збільшуючи швидкість метаболізму для виробництва отрути та зменшуючи свої рухи, коли їм загрожує.
Інші стратегії можуть включати регулювання кількості укусів, модуляцію кількості отрути та агресивні прояви без укусу отрути.
Дослідники кажуть, що результати можуть бути корисними для виробництва протиотрути та вивчення біологічно активних компонентів, що містяться в отруті воронкоподібної павутини.
«Ми вперше показали, як конкретні компоненти отрути пов’язані з певними поведінковими та фізіологічними змінними, і продемонстрували, що ці зв’язки залежать від контексту», — говорить Ернандес Дуран .
«Ми отримали кілька цінних відомостей для подальшого дослідження та розуміння екологічної ролі отрути».
