Eine von der University of Queensland durchgeführte Studie hat Aufschluss darüber gegeben, wie sich einige Eidechsen entwickelt haben, um den tödlichen Neurotoxinen der giftigsten Schlangen Australiens zu widerstehen.
Die von UQ-Professor Bryan Fry geleitete Forschung konzentrierte sich auf die Wechselwirkungen zwischen giftigen australischen Schlangen wie Todesottern und den Varaniden-Eidechsenarten, zu denen Komodowarane und Warane gehören. Der Forschungsbericht wurde im veröffentlicht Internationale Zeitschrift für Molekularwissenschaften.
„Unsere Untersuchungen ergaben, dass die meisten großen Varaniden oder Warane, die Giftschlangen jagen, eine Neurotoxinresistenz geerbt haben – eine Eigenschaft, die möglicherweise mit ihrem räuberischen Lebensstil zusammenhängt“, sagte Professor Fry.
„Um dies zu untersuchen, haben wir eine natürliche Schlangenbiss-Interaktion bei Varanidenechsen modelliert, indem wir Gifte auf eine bestimmte Rezeptorstelle aufgetragen haben, von der wir wissen, dass sie vom Gift angegriffen wird.
„Die Evolution hat diese Riesenechsen mit der Fähigkeit ausgestattet, Gifte zu bekämpfen, aber nicht alle schützen sich auf die gleiche Weise.“
Die Forscher waren auch überrascht, als sie herausfanden, dass zwei Abstammungslinien riesiger Varaniden – der Komodowaran und der Perentie – eine verringerte chemische Resistenz gegen das Gift hatten, aber ihre physische Statur nutzten, um sich gegen die Schlangen zu wappnen.
„Ihre dicken, mit Knochen gefüllten Schuppen reichen aus, um sie vor Schlangenbissen zu schützen, während ihre großen Zähne dazu dienen, die Fettuccini-ähnlichen Schlangen schnell zu zerstückeln“, sagte Professor Fry.
„Diese Entdeckung weist darauf hin, dass Größe und mechanische Abwehr den Bedarf an chemischer Resistenz verringern können – im Wesentlichen hat die Evolution Muskelkraft gegenüber Biochemie bevorzugt.“
Die Forscher fanden außerdem heraus, dass Zwergvaraniden wie Baumwarane ihre chemische Resistenz verloren, als sie sich zu einem Leben über der Erde und abseits von Raubtieren entwickelten, während andere Zwerglinien ihre Resistenz wiedererlangten, als sie sich zu Gräbern entwickelten.
Professor Fry sagte, das Team habe für die Forschung mit Museen aus New South Wales, Northern Territory und Victoria zusammengearbeitet.
„Der direkte Zugriff auf Gewebesammlungen war effizient und ethisch vertretbar, da wir dadurch nicht viel Zeit und Geld für den Fang von Tieren in der Wildnis aufwenden mussten.“
UQ Ph.D. Kandidatin Uthpala Chandrasekara, die die Forschungsarbeit im Rahmen ihrer Dissertation abschloss, sagte, die Ergebnisse veranschaulichen die dynamische Natur evolutionärer Prozesse in empfindlichen Ökosystemen.
„Dieser komplexe Anpassungstanz hat im Laufe der Zeit zu einer Verschachtelung von Gewinnen und Verlusten wie bei einer russischen Puppe geführt und legt nahe, dass der evolutionäre Kampf nicht immer in eine Richtung verläuft“, sagte Chandrasekara.
„Australische Schlangen haben starke Gifte entwickelt, um den Abwehrkräften der Eidechsen entgegenzuwirken, was eine intensive Räuber-Beute-Dynamik unterstreicht.
„Sobald sich die Eidechsen entwickeln, schießen die Schlangen mit noch stärkeren Giftstoffen zurück.
„Es ist ein biologisches Wettrüsten, bei dem die einzige Konstante der Wandel ist.
„In Zukunft planen wir, verwandte Riesenechsen in Afrika und Asien zu untersuchen, um unsere Einblicke in diese faszinierenden Tiere zu erweitern.“
Mehr Informationen:
Uthpala Chandrasekara et al, Eine russische Widerstandspuppe: Verschachtelte Gewinne und Verluste der Giftimmunität bei Varanidenechsen, Internationale Zeitschrift für Molekularwissenschaften (2024). DOI: 10.3390/ijms25052628