Экономные скорпионы
Эволюционно выработанные стратегии охоты и защиты у скорпионов преследуют цель минимизировать расход яда.
Мы часто воспринимаем ядовитость животных, вроде некоторых змей, пауков или скорпионов, как некое их постоянное свойство, сродни магическому оружию, которое они каким-то образом заполучили и теперь могут использовать по своему усмотрению, когда и где захотят.
На самом деле производство яда и его хранение требует от организма как энергии, так и времени. Поэтому жалить, кусать и плеваться ядом направо и налево не будет ни одно, если так можно выразиться, здравомыслящее животное. Наоборот, они стараются всячески экономить смертоносную субстанцию, предпочитая охотиться и защищаться другими методами, оставляя яд на крайний случай, как своего рода «последний довод королей».
Исследователи из университетов Австралии и США недавно опубликовали в журнале Frontiers in Ecology and Evolution работу, посвящённую обзору тех методов и способов, с помощью которых разные виды скорпионов экономят свой яд. Первые скорпионы на Земле появились около 400 миллионов лет назад, поэтому за столь долгую историю эволюция смогла довести этих существ до высокого уровня совершенства. При этом общим лейтмотивом эволюционных изменений стала фраза «используй как можно меньше яда».
Любому скорпиону яд нужен для двух целей: для охоты и для защиты. Ареал распространения скорпионов весьма обширен, поэтому также велико и разнообразие видов, на которых охотятся скорпионы, и которые сами не прочь поохотиться на ядовитых членистоногих. Под давлением этих факторов в ходе эволюции у разных видов выработались разные стратегии защиты и нападения, и использования яда, конечно.
Например, весьма чётко прослеживается связь между размером клешней скорпиона и размерами жала. Для видов, практикующих пассивную охоту, характерны большие клешни, которые нужны для удержания добычи, и меньший размер жалящего аппарата. Большой хвост к тому же будет мешать передвигаться в норах. Для активно двигающихся видов ситуация складывается обратная – с большими клешнями бегать становится неудобно, поэтому лучше, что называется, вложиться в развитие более эффективного ядовитого аппарата и всего, что с ним связано. Поэтому по размеру хвоста скорпиона можно весьма уверенно судить о его способах охоты.
Следующий момент касается стратегий использования яда – они могут быть весьма разнообразны, как в части нападения, так и защиты. Во-первых, если с жертвой можно справиться без ядовитого укола, то скорпион с большой вероятностью предпочтёт именно такой вариант. Аналогично и с обороной – если от врага можно убежать, то лучше так и сделать. Например, самки скорпионов вида Centuroides vittatus, которые крупнее и массивнее самцов, чаще жалят в ответ на нападение, в то время как самцы больше полагаются на быстроту ног.
Но даже если обороняющийся скорпион принял решение ужалить, то совсем не обязательно он будет сразу пускать в дело яд – сначала он может нанести один или несколько «сухих» уколов. Ядовитый укол может последовать, если уровень опасности, по «мнению» скорпиона, не будет снижаться после сухих уколов.
Помимо этого, скорпионы могут дозировать объём яда в зависимости от степени угрозы или интенсивности сопротивления жертвы, это касается как одиночных, так и серий из нескольких уколов.
Следующий уровень ядовитого «менеджмента» – это изменение состава самого впрыскиваемого зелья. Яд скорпионов представляет собой коктейль из белков, пептидов и различных низкомолекулярных соединений. Кроме того, вырабатываемый ядовитыми железами секрет неоднороден – сначала выделяется фракция, содержащая концентрированный солевой раствор и мало белков, и только затем уже в иглу поступает полноценный яд.
Этот механизм преследует всю ту же цель – экономия «дорогих» белковых компонент яда, которые к тому же долго регенерируются, когда вместо них можно использовать «квази-яд», который хоть и менее эффективен, но тоже оказывает парализующее действие.
Состав яда может меняться даже в зависимости от уровня угрозы, которому подвергается скорпион. Например, в составе яда скорпиона Hormurus waigiensis, которого в течение шести недель пугали чучелом мыши, повысилось содержание веществ, особенно токсичных для позвоночных видов животных.
Стоит отметить, что это именно обзорная работа, в которой авторы собрали результаты множества исследований за довольно большой промежуток времени, но объединённых одной общей идеей, что скорпионы всеми возможными способами стараются минимизировать использования яда – наглядный пример эволюционной эффективности.
По материалам Frontiers in Ecology and Evolution
18 июня 2019
Статьи по теме:
