Птахи, ймовірно, не перше, що спадає на думку, коли ви думаєте про отруйних тварин, але два види птахів, які були виявлені в Папуа-Новій Гвінеї накопичують токсичний арсенал у своєму пір’ї.
Регентський свистун ( Pachycephala schlegelii ) і рудий дзвоник ( Aleadryas rufinucha ) були спіймані на сильнодіючому нейротоксині. Батрахотоксин викликає м’язові судоми та майже миттєву серцеву недостатність при контакті у високих дозах. Яскраво забарвлені птахи зберігають метаболізовану версію отрути у своєму пір’ї, створюючи неприємний сюрприз для будь-якого хижака, який наважиться спробувати.
І дослідники щойно виявили, як ці птахи, а також ті види, які вже відомі як отруйні, уникають захворювання в процесі.
Оскільки проковтування батрахотоксину може бути смертельним, дослідники з’ясували, що навіть легкий контакт з ним неприємний.
«Це трохи схоже на різання цибулі, але, мабуть, із застосуванням нервово-паралітичної речовини», — каже еволюційний еколог Касун Бодаватта з Копенгагенського університету, який закінчив із струмуючим носом і ротом під час видалення зразків пір’я в замкнутому просторі пітохуї з капюшоном ( Pitohui дихрозний ).
Співочий птах середнього розміру з вражаючим помаранчевим і чорним пір’ям був першим птахом, який виявив накопичення цієї отрути лише 30 років тому.
Хоча рівень отруйності пітохуї може змінюватися залежно від географії, це один із найотруйніших видів птахів. Передбачається, що токсин є стримуючим фактором для хижаків або паразитів або, можливо, їх поєднання.
«Місцеві жителі не люблять гостру їжу і тримаються подалі від цих птахів, оскільки, за їхніми словами, їхнє м’ясо горить у роті, як чилі», — пояснює еволюційний еколог і біогеограф Кнуд Йонссон з Музею природознавства Данії.
«Насправді, саме так дослідники вперше дізналися про них. І токсин можна відчути, тримаючи один із них. Це трохи неприємно, і триматися на одному довго не є привабливим варіантом. Це може означати, що отрута служить їм стримуючим фактором для тих, хто хоче певною мірою їх з’їсти».
Два види, які нещодавно виявилися токсичними, живуть разом із пітохуї в деяких із найізольованіших джунглів у світі, а в їхніх кишках були знайдені залишки жука хорезину, який насичений батрахотоксинами. Але точне джерело їхньої отрути ще не встановлено.
«Ми були дуже здивовані, виявивши, що ці птахи отруйні, оскільки за понад два десятиліття не було виявлено жодного нового отруйного виду птахів», — каже Йонссон. «Особливо тому, що ці два види птахів дуже поширені в цій частині світу».
Південноамериканські ягідні жаби сумно відомі тим, що виділяють ту саму отруту у вищих концентраціях зі своєї шкіри, і, як відомо, вони ласують жуками хорезинами. Натхненні цими жабами, Бодаватта та його колеги заглибились у генетику птахів, щоб побачити, чи є якась подібність у їх толерантності до токсинів.
Нейротоксин діє, «змушуючи натрієві канали в тканині скелетних м’язів залишатися відкритими», і може викликати сильні конвульсії і, зрештою, смерть, пояснює Бодаватта.
Команда виявила, що птахи та жаби мають мутації в білку, який утворює один із натрієвих каналів. Мутації знаходяться в тому самому гені SCN4A, що кодує натрієвий канал, але в різних місцях гена. Це приклад конвергентної еволюції, коли природний відбір незалежно сформував інші рішення з тим самим результатом у неспоріднених видів.
Поширення отруйних організмів екосистемою є повільною, але жорстокою еволюційною битвою. Такі види здобичі, як комахи та жуки, виробляють отруту, щоб не бути з’їденими, що дозволяє їм заходити на раніше небезпечні частини своїх територій і використовувати там ресурси, але протягом тривалого періоду часу хижаки – такі як птахи, які шукають їжу – виробляють хитрі способи. подолати хімічну зброю своєї жертви.
Вид птахів «набуває мутації, яка забезпечує стійкість до токсину. Це дає птахам перевагу та відкриває абсолютно нове джерело їжі, яке недоступне для конкурентів в екосистемі. Отже, очевидно, що триває гонка озброєнь і Жукам доведеться знову заповзти під цей камінь, поки вони не розроблять свій наступний хід через кілька мільйонів років», – пояснює Йонссон.
«Згодом птахи, які набули здатності їсти токсичну їжу, самі стають токсичними і можуть захищатися від хижаків, які знаходяться далі в харчовому ланцюгу. Отже, перегони продовжуються вгору по ланцюгу. Це еволюція – все може статися, але вона може зайняти багато часу».
Дослідження було вперше опубліковано в Molecular Ecology.
