На маленьком островке у берегов Бразилии обитает одна из самых необычных змей в мире — золотистая копьеголовая гадюка. Международная группа учёных под руководством бразильского Института Бутантан впервые полностью расшифровала её геном и выяснила, как изоляция на острове изменила образ жизни змеи и свойства её яда.
Где живёт эта змея?
Исключительно на острове Кеймада-Гранде (штат Сан-Паулу). Это 43 гектара скалистой земли, где обитает вся мировая популяция — от 2 до 4 тысяч особей.
История такая: когда-то эти змеи жили на материке вместе со своими родственницами — жарараками. Но после ледникового периода уровень океана поднялся, и часть популяции оказалась отрезанной на горной вершине, которая стала островом. Изоляция длится уже около 100 тысяч лет.
Чем она отличается от материковых родственников?
Главное отличие — образ жизни и рацион:
- Материковая жарарака охотится на земле на мелких млекопитающих.
- Островная гадюка залезла на деревья и переключилась на птиц.
Это редкий случай, когда вид полностью сменил охотничью стратегию из-за условий острова.
А что с ядом?
Учёные ожидали, что генетический анализ покажет серьёзные изменения в генах, отвечающих за токсины. Ведь яд должен быть особенно эффективен против птиц, а не млекопитающих.
И вот сюрприз: основные гены токсинов почти идентичны генам жарараки. То есть на уровне генома никакой «птичьей специализации» не видно.
Вероятно, всё дело в небольших изменениях отдельных белков, которые не видны при грубом сравнении генов, но критически меняют свойства яда.
Как менялась популяция?
Моделирование показало, что 100 тысяч лет назад на острове могло жить до 140 тысяч змей. Но дважды (50 и 11 тысяч лет назад) численность резко падала — эти периоды совпадают с колебаниями уровня моря.
Почему это важно для людей?
Исследование имеет практическое значение для медицины. Яды гадюк рода Bothrops уже подарили человечеству лекарства. Например, каптоприл — препарат для снижения давления — создан на основе яда той самой жарараки.
Новые генетические данные могут помочь найти и другие полезные молекулы. Кто знает, какие ещё сокровища скрывает яд этой редкой островной змеи.
Вывод: изоляция на острове за 100 тысяч лет превратила наземную змею в древесного охотника на птиц. Генетически она почти не отличается от родственников, но яд, видимо, «заточен» под пернатых. И этот яд может хранить ключи к новым лекарствам.