Саблезубые морские собачки защищаются от возможных нападений, впрыскивая противнику вызывающий гипотонию яд, который появился у них уже после того, как выросли клыки для его доставки. К таким выводам пришли авторы комплексного эволюционного исследования, опубликованного в журнале .
Ядовитые виды есть во многих классах животных, ядовитость распространена у земноводных, насекомых, рыб и пресмыкающихся, есть даже ядовитый примат – толстый лори. Некоторые животные используют яд для нападения, впрыскивая его жертве с помощью зубов или жала. Другие эффективно защищаются с помощью яда, они накапливают яд в тканях организма или покрывают себя ядовитой слизью. Неядовитые виды часто копируют окраску ядовитых животных, чтобы защититься от нападения и такая мимикрия – это прекрасный и интересный пример конвергентной эволюции.
В новой работе биологи исследовали эволюционные отношения и развитие ядовитого аппарата саблезубых морских собачек, небольших ярких рыбок с ярким примером мимикрии. Собачки из двух не ядовитых родов копируют окраску рыб из третьего рода, которые используют для защиты от хищников ядовитые клыки.
С помощью компьютерной микротомографии и гистологии ученые сравнили морфологию ротовой полости разных видов морских собачек. Затем они наложили морфологические данные на филогенетическое дерево и выяснили, что у саблезубых морских собачек клыки развились раньше, чем ядовитые железы. Любопытно, что мимикрия под ядовитых родственников позволила морским собачкам из рода стать микрохищниками. Пользуясь опасной раскраской, они кусают больших хищных рыб и питаются их чешуей и кусочками кожи.
Чтобы понять, как яд действует на хищников, авторы работы провели протеомный анализ яда морских собачек. Они выяснили, что в нем есть три основных действующих компонента: опиоидный пептид, нейропептид как в яде хищного моллюска конуса и липаза, похожая на скорпионью. Этот яд не вызвал болезненных ощущений при тестировании на мышах, но спровоцировал резкое падение давления примерно на 40 процентов. Вероятно, именно именно этот приступ гипотонии ослабляет хищников и позволяет морским собачкам сбежать.
Это исследование помогает лучше понять механизмы эволюции, показывая, как развитие одного удачного признака у одного вида приводит к сближению фенотипов родственных видов и появлению мимикрии.
Мимикрия очень сильный защитный механизм. Попытка уменьшить давление хищников может объединить множество видов, образуя большие мимикрические комплексы, один из таких комплексов, найденный в Австралии, объединяет 140 видов насекомых.