Dör en orm när den biter sig i läppen? Varför kommer en mangust att överleva ett skorpions stick, men vi människor går under? Dessa frågor upptog toxin-entusiaster och masterstudenter i biologi Jory van Thiel och Roel Wouters. De samlade in information från många källor och publicerade sina fynd i Biological Reviews .

"Vissa djur har genetiska anpassningar, vilket gör att de kan hantera superfarliga gifter. De kan äta giftiga djur eller överleva efter att ha blivit biten eller stucken", säger Van Thiel. "Men det var slående hur ofta dessa genetiska anpassningar var exakt desamma i icke-relaterade djurgrupper. Detta kallas konvergent evolution, och vi undersökte detta för alla typer av toxiner och djurarter."

Alla typer av toxinresistens i en modell

Publikationen är en recension, en stor sammanfattning av forskning och teorier. "Den exceptionella delen av vårt arbete är att det aldrig har funnits en översikt för alla giftiga djur", säger Wouters. För att uppnå denna bedrift bad de om hjälp och åsikter från kända forskare inom toxinområdet, såsom deras handledare Michael Richardson, Nick Casewell och Nederländernas mest kända biolog, Freek Vonk.

Balans mellan motstånd och en fungerande kropp

Van Thiel och Wouters föreslår flera hypoteser om hur konvergent evolution kom till. Konceptet med funktionella begränsningar visade sig vara väsentligt. Det betyder att motståndet mot toxiner inte får ske på bekostnad av processer i din kropp, såsom blodcirkulationssystemet eller styrning av nervsystemet.

Van Thiel förklarar:"Receptorer binder signalsändare, och styr på så sätt biologiska processer. Det gör det möjligt att till exempel dra ihop våra muskler. Toxiner är som dessa sändare och binder även till dessa receptorer, men blockerar den biologiska processen. Således, det förlamar musklerna Motstånd uppstår när receptor-DNA förändras, vilket förändrar formen på receptorn och gör det omöjligt för gifter att binda. Men principen om funktionella begränsningar blir då viktig, eftersom deras förmåga att transportera signalsändare bör fortsätta att fungera."

Wouters tillägger:"Du kan inte ändra receptorn i det oändliga. Endast små justeringar fungerar utan att receptorn förlorar sin rätta funktion, och så ser du dessa förändringar ske på samma sätt alla typer av djurgrupper, från däggdjur till reptiler och insekter. Speciellt om de samexisterar med giftiga djur i miljontals år, och om det finns en chans att de fastnar. Det svarar på frågan om varför en mangust kan överleva ett skorpions stick, men människor kan inte."

Immun mot dina egna gifter

Dessutom granskade eleverna många andra teorier relaterade till konvergent evolution. De diskuterar också autoresistens - att vara resistent mot ditt eget gift. De antar att autoresistens gjorde det möjligt för djur att bli allt mer giftiga eller giftiga. "Ursprunget till deras gift ligger ofta i en annan källa. Ett exempel på det är Pitohui-fågeln från Papua Nya Guinea," säger Wouters. "Fågeln är giftig eftersom den äter giftiga skalbaggar, men den är resistent. Därför kan den samla högre halter av gifter i kroppen och blir själv så småningom giftig. Sådana här exempel ser du över hela djurriket."

Nästa projekt

Kommer herrarna att slappna av efter sin andra framgångsrika publikation? "Inte riktigt," Van Thiel rycker på axlarna. "Jag gör nu praktik i Liverpool med en av de största ormgiftsgrupperna, och tittar på toxinvariation. Roel undersöker ormarnas personlighet på IBL, i samarbete med Serpo Zoo. Och vi tittar på de indirekta effekterna av ormgift hos en ögonläkare. Så om en orm biter din fot, vad händer i ditt öga? Mer information om det kommer snart."