Toxicofera — myrkkyjä kantava squamata-kladi: määritelmä ja lajit

Toxicofera: syväsukellus squamata-kladiin—myrkkyjen evoluutio, ~4600 lajia, liskot ja käärmeet. Tutustu määritelmään, lajeihin ja uusimpiin tutkimustuloksiin.

Toxicofera (kreikaksi tai latinaksi "ne, jotka kantavat myrkkyjä") on elävien squamata-eläinten (liskot ja käärmeet) hypoteettinen kluadi. Siihen kuuluu noin 4600 elävää lajia. Tähän kuuluvat kaikki myrkylliset matelijalajit sekä niihin liittyvät myrkyttömät lajit.

Kloadi tunnistettiin, kun tutkimukset osoittivat, että myrkkyjen evoluutio oli hyvin vanhaa ja että se on saattanut tapahtua vain kerran. Toxicofera-hypoteesi perustuu molekyylifysiologisiin ja taksonomisiin tutkimuksiin, joissa huomattiin samankaltaisia myrkkyproteiineja ja sylkirauhas- tai myrkkyrauhaskudoksen ilmentymismalleja laajalla joukolta liskoja ja käärmeitä.

Määritelmä ja koostumus

Toxicofera ei ole virallinen luokittelutaso samaan tapaan kuin esimerkiksi lahko, vaan ehdotettu kladi, joka yhdistää kolme suurta ryhmää: Serpentes (käärmeet), Iguania (iguana-tyyppiset, kuten iguana, kameleontit ja agamat) ja eri Anguimorpha-ryhmät (esim. varaanit ja helodermat). Käytännössä tämä tarkoittaa, että suuri osa nykyisistä squamata-lajeista sijoittuisi samaan laajempiin evolutiivisiin sukulaisuussuhteisiin, joiden yhteisenä piirteenä on kyky tuottaa biologisesti aktiivisia proteiineja syljessä tai erillisissä myrkkyrauhasissa.

Myrkyn luonne ja toiminta

Myrkkyjen koostumus vaihtelee voimakkaasti: ne voivat sisältää proteaaseja, neurotoksiineja, koagulaatioon vaikuttavia aineita ja muita peptidejä ja proteiineja. Useimmilla lajeilla "myrkky" tarkoittaa syljessä tuotettavaa sekoitusta, jonka tärkein tehtävä on saaliin halvaannuttaminen, ruoansulatuksen aloittaminen tai puolustautuminen. Vain osalla lajeista myrkyllä on ihmiseen kohdistuva merkittävä lääketieteellinen vaikutus; toisaalta monet lajit, joita perinteisesti on pidetty "myrkyttöminä", tuottavat biologisesti aktiivisia aineita, mutta annokset tai toimitusmekanismit (esim. hampaan rakenne) eivät tee niistä vaarallisia ihmisille.

Toimitusmekanismit

Myrkyn toimittaminen voi tapahtua useilla tavoilla: erikoistuneet myrkkyrauhaset sylkirauhasista, hampaiden muodon kautta (kouristetut tai ontot hampaat) ja syljen kautta tapahtuva siirtyminen haavaan. Joillakin käärmeillä, kuten kyykäärmeillä ja kobrilla, kehittyneet ontot tai putkimaiset myrkkyripustimet ja tehokkaat myrkkykompleksit tekevät niistä ihmiselle vaarallisia. Monilla muilla toxicoferaan kuuluvilla lajeilla myrkky toimii pienemmässä mittakaavassa saaliin lamauttamiseen eikä välttämättä aiheuta vakavia oireita ihmiselle.

Miksi Toxicofera on merkittävä käsite

• Se muuttaa käsitystämme myrkyn evoluutiosta: myrkyn perusmekanismin ja monien myrkyllisten proteiinien pohjan on nähty kehittyneen varhain squamata-ryhmässä, eikä myrkkyjen oleteta syntyneen useasti täysin erillisinä tapahtumina.
• Se auttaa ymmärtämään, miten myrkyn aineosat ovat sopeutuneet erilaisiin ekologisiin rooleihin ja saalistustekniikoihin.
• Se vaikuttaa myös lääketieteellisiin ja toksikologisiin tutkimuksiin: laajemmasta evolutiivisesta näkökulmasta voidaan etsiä uusia antidootteja, lääkekehitteitä ja ymmärtää myrkkyjen toiminnallisia mekanismeja paremmin.

Kiistanalaisuus ja rajoitukset

Toxicofera on edelleen hypoteesi, ja sen tarkka laajuus ja merkitys ovat tutkijoiden keskuudessa keskustelun aihe. Osa tutkijoista on korostanut, että samankaltaiset myrkkyproteiinit voivat syntyä konvergentin evoluution kautta eli erikseen useissa linjoissa, ja että geneettisten osoittimien tulkinnassa on haasteita (esim. geenikopioiden monistumiset ja geenifunktioiden uudelleenrekrytoinnit). Siksi vaikka myrkyn aineosat ja myrkkyrauhasrakenteet näyttävät laajasti esiintyvän, niiden yksityiskohtainen evoluutio saattaa sisältää sekä yhteisiä alkuperäisiä piirteitä että paikallista uudelleenrekrytointia.

Yhteenveto

Lyhyesti: Toxicofera on ehdotus suureksi squamata-kladiksi, joka yhdistää käärmeet ja useita liskoja ja jonka yhteisenä piirteenä on kyky tuottaa myrkkymäisiä aineita syljessä tai erillisissä rauhasissa. Hypoteesi korostaa myrkyn varhaista ja laajaa evoluutiohistoriaa squamataluokassa ja on herättänyt sekä kiinnostusta että akateemista keskustelua myrkyn alkuperästä, toiminnasta ja taksonomiasta.

Hae kirjaimella