Метелики монархи спеціально навчилися накопичувати в собі отруйні речовини з молочаїв, щоб захиститися від хижаків.
Метеликам і гусеницям доводиться бути надзвичайно витонченими, щоб відвадити від себе хижаків. Одні маскуються під листя і гілочки, інші - під пташиний поміт (ми недавно писали про це дивне маскування), треті - під когось отруйного і небезпечного. А деякі й самі стають неїстівними, харчуючись отруйними рослинами.
Так роблять, наприклад, гусениці метеликів монархів, які поїдають молочай. Речовини карденоліди, що містяться в молочаях, блокують роботу натрій-калієвих насосів, спеціальних мембранних білків, чиє завдання - підтримувати потрібний рівень іонів Na + і K + на внутрішній і зовнішній сторонах клітинної мембрани. Якщо білковий іонний насос відключається, перестають скорочуватися клітини серця. Біологи давно помітили, що у деяких гусениць відповідні білки набули стійкості до карденолідів. Але чому комахи набули ядостійкості? Чи було це побічним наслідком того, що гусеницям колись знадобилося освоїти новий корм, який виявився отруйним? Або ж тут спочатку йшов еволюційний пошук засобів захисту?
Молочай їдять не тільки данаїди монархи (Danaus plexippus), але і деякі інші види - Danaus gilippus (з того ж роду, що і монархи), і Euploea core. У D. gilippus білки хоча і стійкі до карденолідів, але все ж не так, як у D. plexippus; що ж до E. core, то її білки цілком чутливі до молочайних отрут, правда, у її гусениць токсини все одно не встигають всмоктатися в кров: вони або руйнуються ще в кишечнику, або просто виводяться разом з «харчовими відходами» ще до того, як встигнуть нашкодити.
Георг Печенка (Georg Petschenka) і Анураг Агравал (Anurag A. Agrawal) з Корнельського університету припустили, що якщо б ядостійкість виникла у комах просто через те, що їм знадобилося їсти молочай (наприклад, через брак якогось іншого корму), то більше "просунуті" б в зверненні "в ядаєні. Однак насправді всі три види з'їдали однакову кількість молочая.
З іншого боку, як пишуть дослідники в статті в Proceedings of the Royal Society B, у гусениць E. core карденоліди в тілі ніде не затримувалися. Гусениці ж данаїд, навпаки, накопичували отруту в собі, причому у монархів концентрація карденолідів була вдвічі більшою, ніж у D. gilippus. Хоча всі три види їдять однакову кількість молочая, тільки гусениці монархів завдяки своїм токсиностійким білкам стають воістину отруйними, так що на них жоден хижак не покуситься. Автори роботи роблять висновок, що «еволюційним двигуном» тут все-таки була необхідність виробити захист від загрози бути з'їденим, ніж потреба розширити кормову базу.
Чи є ще види, нешкідливі самі по собі, але навчилися використовувати чужі отрути, щоб відлякувати від себе хижаків? Так - і тут можна згадати африканського косматого хом'яка: цей гризун зі смішним ім'ям вимазує свою шерсть в соку акокантери абіссинської, яку попередньо старанно гризе, перетворюючи кору рослини на справжнє мочало.
Акокантера містить отруту уабаїн, яка по дії нагадує південноамериканське курарі; волосся підшерстка хом'яка вбирає отруту крізь пори прямо у внутрішній стрижень, подібно тампону. Мисливці зі східноафриканських племен кип'ятять кору акокантери і змащують отриманим відваром свої стріли: за допомогою отрути, яка викликає серцевий спазм, вони справляються навіть зі слонами. Невідомо, чи ходить косматий хом'як на слонів, але для недосвідченого собаки нерозумна спроба схопити намазану отрутою істоту нічого доброго не обіцяє: якщо вона схопить гризуна, дуже скоро їй стане дуже погано - аж до летального результату.
Але чи може сам хом'як пережити такий напад? Може - його шкіра надзвичайно товста порівняно з іншими гризунами. Зоологи з Оксфордського університету, які опублікували кілька років тому статтю про отруйного хом'яка, стверджували, що їм траплялися хом'яки, які явно неодноразово побували в чиїхось зубах - вони були часто вкриті синцями. (Про всяк випадок уточнимо, що сам хом'як був відомий давно, а ось природу його отруйності вдалося розгадати порівняно недавно.)
За матеріалами The Scientist.