У сколопендры выявлена способность изменять токсичность своего яда.

Многоножки представляют собой обширную группу членистоногих, насчитывающую около 12 тысяч видов, включая сколопендру Scolopendra morsitans. Эти существа появились на Земле более 400 миллионов лет назад и стали одними из первых, кто начал использовать яд для паралича своей добычи, такой как сверчки, тараканы и другие мелкие организмы. Тем не менее, многоножки сами также могут стать жертвами, поэтому им необходим яд для самозащиты.

Углубленное исследование токсичного «арсенала» S. morsitans было проведено учеными из Квинслендского университета (Австралия) в сотрудничестве с коллегами из Университета Осло (Норвегия). Их совместная статья недавно появилась в журнале Nature Ecology & Evolution.

Помимо традиционного метода получения яда, где его секреция вызывалась электростимуляцией, исследователи использовали еще один подход. Сколопендры жалили пробирку, покрытую парафином, что имитировало атаку на них. Последующие эксперименты и анализы токсинов показали, что яды, собранные различными способами, отличались друг от друга.

В частности, в экспериментах на сверчках оба вида яда вызывали паралич насекомых. Однако при испытаниях на лабораторной модели с использованием сенсорных нейронов позвоночных (крыс и мышей) оказалось, что второй яд, вырабатываемый сколопендрами в условиях самозащиты, вызывал болевую реакцию в рецепторах.

В дальнейшем ученые проанализировали ядовитые железы и исследовали остатки токсинов после тестов, в которых сколопендры были вынуждены атаковать добычу и защищаться от угрозы. Жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией подтвердила, что состав токсинов изменялся в зависимости от цели секреции — оборонительной или хищнической.

Исследователи, стремясь понять механизмы, позволяющие S. morsitans контролировать секрецию яда, сделали снимки их ядовитых желез с помощью электронного микроскопа. В результате были обнаружены два типа секреторных клеток. В первых выделение веществ происходило при сжатии окружающих мышц, в то время как вторые реагировали на химические сигналы гормонов и нейротрансмиттеров, таких как серотонин. Благодаря этой двухуровневой системе сколопендры могут избирательно активировать различные комбинации токсинов и вырабатывать нужный тип яда в зависимости от обстоятельств.

По мнению ученых, такая система могла развиться у многоножек в ходе эволюции как способ оставаться защищенными после использования яда, запасы которого восстанавливаются медленно. «Защитная» комбинация токсинов вызывает более сильную болевую реакцию, что помогает отпугнуть других хищников в случае угрозы.

Комментируя новое исследование для издания The New York Times, зоолог Мишель Дюгон (Michel Dugon) из Ирландского национального университета в Голуэе, не принимавший участия в исследовании, отметил, что открытия его коллег как впечатляют, так и вызывают опасения.

Пока не ясно, могут ли другие ядовитые животные изменять состав своих «токсичных коктейлей». Тем не менее, обнаруженная у сколопендры особенность указывает на то, что результаты многих предыдущих исследований могут быть неполными, добавил ученый.