Однажды в потных джунглях восемь лет назад биолог Ким Рулантс из Брюссельского свободного университета (Бельгия) схватил лягушку. Та запищала и выделила слизь, которая склеила ему все пальцы, превратив их в ласты. «Прежде чем я успел опомниться, мои руки, фонарик и все остальное было склеено», – вспоминает ласторукое создание. Ну хоть ласты не склеились, и на том спасибо.
Многие земноводные выделяют слизь, чтоб оставаться влажненькими и чтоб дышалось кожей во всю грудь. Многие также выделяют яд, чтоб неповадно было хищникам. Однако яд как защита не скородействен: часто он начинает травить хищника лишь тогда, когда лягушка уже пожевана, проглочена или даже переварена. А вот клей работает практически сиюмоментно. «Укус провоцирует выделение вязкой жижицы, которая быстро затвердевает», – говорит Шабнам Заман, докторантка из лаборатории Рулантса в БрюСУ. Какой-нибудь змее такое может не понравиться: заклейка рта вынуждает ее отказаться от изначальных планов, и тогда она пытается избавиться от коварного ужина.
Чтобы узнать побольше об этой липучей защите, ученые обратились к мадагаскарским винным узкоротам (Dyscophus guineti). Их канцелярски белый клей они исследовали под мощным микроскопом, подвергли тестам, например, склеили кирпичики лего, затем попробовали их разлепить, фиксируя усилия…
Клейкие белки лягушек оказались довольно необычными, гуттаперчевыми, подобными вареным макаронам, что адаптируются к любой поверхности, на которую их вываливают, объясняет Рулантс. Еще они богаты липкими сахарами гликанами. С таким замысловатым гликопротеином активно связывается другой белок, из класса галектинов, – так и формируется вязкая, чувствительная к давлению слизь, по сути клей.
У восточноафриканских узкоротов (Breviceps mossambicus) клеевый гликопротеин оказался похож, хотя они относятся к другому семейству и разделены с винными узкоротами сотней с лишним миллионов лет эволюции. Таким образом, защитный клей возник независимо по меньшей мере в двух линиях бесхвостых амфибий. Вообще же феномен известен у представителей пяти лягушечьих семейств, не считая не зафиксированных в научной литературе сообщений.
Присутствие гомологичных белков – хоть и в куда меньших количествах – у большинства неклейких амфибий, включая хвостатых (саламандр) и безногих (червяг), говорит о том, что они нашли себе в коже занятие по душе задолго до эволюции клея. «Мы обнаружили гены этих белков почти у всех исследованных земноводных», – уверяет Ким Рулантс. И лишь некоторые бесхвостые адаптировали протеины-макароны для производства быстродействующей клейкой слизи.
По словам Шабнам Заман, исследование является первым шагом на пути к идентификации клеевых белков у разных животных, в том числе онихофор, которые с помощью клея охотятся, и слизней, которые с его помощью обороняются, порой намертво приклеивая агрессора (лягушку) к ветке. А также людей, у которых клей выделяется в попе при взаимодействии неизвестного белка со сладостями.
Текст: Виктор Ковылин. Научная статья: Nature Communications (Zaman et al., 2024)