_ Cercetătorii descoperă păsări cu pene încărcate cu neurotoxine din Noua Guinee

O expediție în jungla din Noua Guinee a dus la descoperirea a două noi specii de păsări otrăvitoare de către cercetătorii de la Universitatea din Copenhaga. Modificările genetice la aceste specii de păsări le-au permis să transporte o neurotoxină puternică.

Păsările otrăvitoare locuiesc într-una dintre cele mai curate păduri tropicale ale Pământului, un loc la fel de exotic ca niciun altul din lume. . A auzi cuvintele otrăvitor și pasăre cuplate va fi o deschidere a ochilor pentru majoritatea. Dar păsările otrăvitoare există de fapt. Și acum, în junglele Noii Guinee au fost descoperite mai multe specii.

„Am reușit să identificăm două noi specii de păsări otrăvitoare în cea mai recentă călătorie a noastră. Aceste păsări conțin o neurotoxină pe care o pot tolera și stoca în ea. penele lor”, spune Knud Jønsson de la Muzeul de Istorie Naturală al Danemarcei.

Jønsson și colegul cercetător UCPH, Kasun Bodawatta, au fost într-o călătorie de cercetare asemănătoare Indiana Jones, riscând viața și mădularele unor triburi în război și foști canibali în mijlocul biodiversității uluitoare a pădurilor tropicale din Noua Guinee. Aici au capturat două specii noi de păsări, fiecare dintre ele și-a dezvoltat capacitatea de a consuma alimente toxice și de a le transforma într-o otravă proprie.

Cele două păsări pe care cercetătorii le-au descoperit ca fiind otrăvitoare sunt fluierul regent. (Pachycephala schlegelii), o specie care aparține unei familii de păsări cu o răspândire largă și un cântec ușor de recunoscut, bine-cunoscut din întreaga regiune Indo-Pacific, și pasărea-clopot cu ceafă ruf (Aleadryas rufinucha).

„Am fost cu adevărat surprinși să descoperim că aceste păsări sunt otrăvitoare, deoarece nicio nouă specie de păsări otrăvitoare nu a fost descoperită în peste două decenii. În special, pentru că aceste două specii de păsări sunt atât de comune în această parte a lumii”, spune Knud Jønsson.< /p>

Cei mai mulți oameni sunt familiarizați cu broaștele otrăvitoare emblematice din America de Sud și Centrală - în special broasca otrăvitoare aurie. Acești amfibieni mici, viu colorați pot ucide un om la cea mai mică atingere. Descoperirea celor două noi specii de păsări otrăvitoare din Noua Guinee, care poartă același tip de toxină în piele și pene, demonstrează că toxina de broaște este mai răspândită decât se credea cândva.

Otrava din aceste păsări. corpurile și penajul se numesc Batrachotoxin. Este o neurotoxină incredibil de puternică care, în concentrații mai mari, cum ar fi cele găsite în pielea broaștelor otrăvitoare aurii, duce la crampe musculare și stop cardiac aproape imediat după contact.

„Toxina păsării este aceeași. tip ca cel găsit în broaște, care este o neurotoxină care, forțând canalele de sodiu din țesutul muscular scheletic să rămână deschise, poate provoca convulsii violente și în cele din urmă moartea”, explică Kasun Bodawatta.

Broaștele otrăvitoare din America de Sud. folosește toxina lor pentru a-i proteja de prădători. Deși nivelul de toxicitate al păsărilor din Noua Guinee este mai puțin letal, poate servi totuși un scop defensiv, dar semnificația adaptivă pentru păsări este încă incertă.

"Knud a crezut că sunt trist și am o stare dură. timpul în călătorie când m-au găsit cu nasul curgător și cu lacrimi în ochi. De fapt, tocmai stăteam acolo și luam mostre de pene de la un Pitohui, una dintre cele mai otrăvitoare păsări de pe planetă. Scoaterea păsărilor de pe plasă este" E rău, dar când trebuie luate probe într-un mediu restrâns, poți simți ceva în ochi și nas. Este un pic ca și cum ai tăia ceapa, dar cu un agent nervos, cred", râde Kasun Bodawatta.

„Locuitorii nu sunt pasionați de mâncărurile picante și se feresc de aceste păsări, pentru că, potrivit lor, carnea lor arde în gură ca chiliul. De fapt, așa au cunoscut cercetătorii pentru prima dată. Iar toxina poate fi simțită atunci când ții de unul dintre ele. Se simte oarecum neplăcut, iar agățarea mult timp de unul nu este o opțiune atrăgătoare. Acest lucru ar putea indica că otrava le servește ca descurajare pentru cei care ar dori să mănâncă-le într-o oarecare măsură”, explică Jønsson.

Conform cercetătorilor, păsările otrăvitoare sunt o expresie a unei curse evolutive eterne a înarmărilor în natură. Începe din partea de jos a lanțului trofic cu gândaci, insecte și alte nevertebrate. În timp, unele dintre acestea dezvoltă toxicitate pentru a evita consumul. Poate că dobândesc, de asemenea, o anumită colorare care poate servi drept avertisment. Acest lucru le permite, la rândul său, să se aventureze din ascunzătoarea lor de sub bușteni și stânci.

„Apoi, un prădător contravine și dintr-o dată, o specie de pasăre le poate mânca indiferent. Și prădătorul dobândește o mutație care oferă rezistență la toxină. Acest lucru oferă păsării un avantaj și deschide o sursă complet nouă de hrană care nu este disponibilă concurenților săi din ecosistem. Așadar, este în mod clar o cursă a înarmărilor și gândacii vor trebui să se târască înapoi sub acea stâncă până când vor și-au dezvoltat următoarea mișcare câteva milioane de ani mai târziu", explică Jønsson.

"Ulterior, păsările care și-au dezvoltat capacitatea de a mânca alimente toxice, devin ele însele toxice și pot fi capabile să se apere împotriva prădătorilor. mai sus în lanțul trofic. Și astfel, cursa continuă în sus. Este evoluția — orice se poate întâmpla, dar de multe ori durează mult timp", spune cercetătorul.

Există o distincție în biologie între cele două moduri prin care animalele desfășoară otrăvuri. Există animale otrăvitoare care produc toxine în corpul lor și altele care absorb toxine din mediul înconjurător. Ca și broaștele, păsările aparțin acestei din urmă categorii. Se crede că ambele dobândesc toxine din ceea ce mănâncă. Gândacii care conțin toxina au fost găsiți în stomacul unora dintre păsări. Dar sursa toxinei în sine nu a fost încă determinată.

Ce face posibil ca aceste păsări să aibă o toxină în corpul lor fără să fie rănite? Cercetătorii au studiat acest lucru inspirându-se de la broaștele otrăvitoare, ale căror mutații genetice împiedică toxina să-și mențină canalele de sodiu deschise, prevenind astfel crampele.

„Deci, era firesc să investighem dacă păsările aveau mutații în aceleași gene.Destul de interesant, răspunsul este da și nu.Păsările au mutații în zona care reglează canalele de sodiu și care ne așteptăm să le dea această capacitate de a tolera toxina, dar nu exact în aceleași locuri ca și broaștele, „, spune Kasun Bodawatta.

El adaugă: „Găsirea acestor mutații care pot reduce afinitatea de legare a batrathotoxinei la păsările otrăvitoare în locuri similare cu broaștele otrăvitoare, este destul de mișto. Și a arătat că, pentru a adaptați la acest stil de viață cu batrachotoxină, aveți nevoie de un fel de adaptare în aceste canale de sodiu”.

Prin urmare, aceste studii asupra păsărilor stabilesc că, în timp ce neurotoxina lor este similară cu cea a broaștelor otrăvitoare din America de Sud, păsările și-au dezvoltat rezistența și capacitatea de a o transporta în corpuri independent de broaște. Acesta este un exemplu a ceea ce biologii numesc evoluție convergentă.

Această cercetare de bază va contribui în primul rând la o mai bună înțelegere a păsărilor din Noua Guinee și a modului în care diferitele specii de animale nu numai că dobândesc rezistență la toxine, dar le folosesc ca un mecanism de apărare.

Alte aspecte ale cercetării au potențialul de a ajuta oamenii obișnuiți. Toxina cucerită de păsări de-a lungul timpului este strâns legată de alte toxine, precum cea responsabilă de otrăvirea cu crustacee.

„În mod evident, nu suntem în măsură să pretindem că această cercetare a descoperit Sfântul Graal al otrăvirii cu crustacee sau al otrăvirilor similare, dar în ceea ce privește cercetarea de bază, este o mică piesă a unui puzzle care poate ajuta explicați cum funcționează aceste toxine în celule și în organism. Și cum au evoluat corpurile anumitor animale pentru a le tolera", spune Knud Jønsson.

Plase lungi de zece metri se întind între poli din mijloc. a uneia dintre cele mai curate și de netrecut jungle din lume. Două corturi sunt amenajate într-o tabără minusculă din pădure tropicală lângă plase. Câțiva bușteni mici au fost tăiați cu macete și transformați într-o măsuță șubredă unde câteva articole de echipament de cercetare găsesc protecție împotriva ploii sub o prelată adusă de cercetători.

„Viața ca un cercetătorul de păsări din Noua Guinee nu este tocmai confortabil. Este cald, umed și chiar vine cu un pic de anxietate din când în când. Dacă nu ești pregătit și nu ai făcut înțelegeri cu localnicii, a merge în frig poate fi de-a dreptul periculos”, spune Knud Jønsson de la Muzeul de Istorie Naturală din Danemarca.

Cercetătorii au primit un permis eliberat de guvern pentru a efectua cercetări înainte de călătoria lor. Dar, din moment ce guvernul Papua Noua Guinee nu deține terenul forestier, a fost esențial să contactați, să negociați și să ajungeți la o înțelegere cu oamenii care locuiesc în Saruwaged Range, unde a avut loc studiul. Această activitate a fost facilitată și de Centrul de Cercetare Binatang din Noua Guinee, care are legături bine stabilite cu multe sate din nordul Papua Noua Guinee.

„După aterizarea avionului cu elice mic pe o fâșie de pământ în mijloc. din pădure și departe de multe altele, am mers înainte cu macete, spargând poteci prin junglă cu un grup de ajutoare locali", spune Kasun Bodawatta.

"Acești oameni sunt cool. Și atâta timp cât unul respectă căile lor și are grijă să nu deranjeze spiritele, sunt foarte drăguți. Modul în care se deplasează prin pădure în picioarele goale este cu adevărat impresionant. Kasun și cu mine tocmai ne deplasam stângaci, împiedicându-ne de rădăcini în cizmele noastre mari." râde Knud Jønsson

Experienta îi învățase să rămână vigilenți în tabără, în ciuda acordului lor cu satul tribal local.

„Într-o călătorie anterioară, am experimentat brusc zece bărbați dintr-un sat vecin. stând în tabără cu macete — pot fi (și sunt în mod regulat) la fel de bine folosite pentru vegetație și pentru oameni. Erau supărați și aveau o percepție complet diferită despre limitele satului față de liderii satului tribal cu care am încheiat acordul”, spune Knud Jønsson de la Muzeul de Istorie Naturală din Danemarca.

Acest lucru. de aceea colaboratorii locali sunt mereu implicați în munca noastră. Includerea lor are scopuri multiple. Ajută cu aspecte practice și transferăm cunoștințe celor interesați. Cu toate acestea, au și un scop important este de a legitima prezența cercetătorilor. Lucrurile pot merge oribil. greșit dacă există îndoieli.

Pădurea tropicală este plină de sate mici locuite de o diversitate de oameni tribali care se înfruntă adesea. În urmă cu cincizeci de ani, astfel de certuri implicau canibalism. Și în timp ce tradițiile inamicilor tribali se mănâncă unul pe altul. în Papua Noua Guinee, au fost înhumate oficial în urmă cu o jumătate de secol, au existat cazuri de „foști canibali” care au depășit legea.

„Ce se întâmplă în pădure este greu pentru guvern să știe multe despre . Desigur, asta crește tensiunea pentru noi. Efectuarea cercetărilor într-un mediu în care trebuie să vă concentrați atât de mult pe siguranță este destul de unică. Dar, deși poate fi greu, este și tot ceea ce ai visat vreodată ca biolog”, spune Knud Jønsson.

Lucrul este publicat în revista Molecular Ecology.

(Fluierul)