Pradawny jad

Archiwum

Moje najwiÄksze skarby i opowieĹci prosto z mojego

Zwierzęta używały jadu już co najmniej 480 mln lat temu! Odkrył to i właśnie ogłosił polski paleontolog.

Ofiara nie przypuszczała, że coś może jej się stać. W końcu dorównywała wielkością temu stworowi o wężowatych kształtach. Gdy więc się zbliżał, początkowo nawet nie zamierzała uciekać. Potem było już za późno. Zobaczyła tylko duże oczy i szeroko rozwartą paszczę, w której mieścił się rząd kolców.

Chwyciły ją tak mocno, że nie mogła od razu się wyrwać, choć usilnie próbowała. Może by i jej się w końcu udało, gdyby nie to, że z zagłębionych w jej ciele kolców nagle popłynęły strużki jadu. Najpierw poczuła bolesne pieczenie, potem zwiotczała i straciła władzę nad ciałem. Stwór zaczął ją pożerać. Nie zajmował się przeżuwaniem i gryzieniem, lecz powoli połykał swą ofiarę w całości.

Tak mogła wyglądać scena w morzach sprzed 480 mln lat. Jej bohaterem jest najstarsze znane dziś naukowcom zwierzę, które posiadło umiejętność korzystania z jadu. Jego niecodzienne właściwości odkrył i ogłosił właśnie w "Acta Palaleontologica Polonica" prof. Hubert Szaniawski z Instytutu Paleobiologii PAN.

Jad płynie rowkiem, a grzbiecik szarpie ranę

Szczątki zwierząt, które badał polski paleontolog, naukowcy opisali po raz pierwszy w połowie XIX wieku. Przez ponad sto lat znano je wyłącznie z mikroskopijnych elementów szkieletu wielkości od 0,1 do 3 mm, podobnych kształtem i składem chemicznym do zębów ryb. Znajdowano je w ogromnych, liczonych w tysiącach, ilościach, w morskich osadach o wieku od 500 do 200 mln lat. Nikt jednak do końca nie był pewny, do czego te elementy służyły. A wygląd i natura stworzeń, wewnątrz których one tkwiły, pozostawały jedną z największych zagadek paleontologii. Dlatego prawdziwą bombą było odkrycie w 1984 roku odcisku całego zwierzęcia. Do dziś znaleziono kilkanaście takich skamieniałości w Szkocji i fragmenty w Afryce Południowej oraz USA Dzięki temu wiemy choćby to, że owe tajemnicze elementy szkieletowe tworzyły aparat gębowy zwierząt zwanych obecnie konodontami. Miały one wąskie i długie ciało przypominające nieco węgorza lub węża. Ich długość osiągała od 1 do 40 cm. Z tyłu znajdowała się płetwa, a głowę wieńczyła para dużych oczu. Zwierzęta te najprawdopodobniej pływały w morskiej toni. Mięśnie ułożone w V, kształtne bloki mięśniowe - tak jak u dzisiejszych ryb - wskazują na bliskie pokrewieństwo z kręgowcami. Przypuszczalnie są to najstarsze znane zwierzęta kręgowe i tym samym pradawni kuzyni człowieka.

Aparat gębowy konodontów najprawdopodobniej służył do chwytania i pożerania ofiar przez te drapieżniki. Jego drobne elementy miały rozmaite kształty u różnych gatunków: płytki, tarczki, grzebyki czy gałązki. Polski paleontolog zainteresował się tymi, które miały wygląd długich kolców.

Znane są one od wczesnego ordowiku (ok. 480 mln lat temu). Wiele z nich ma charakterystyczny, wąski, głęboki rowek biegnący wzdłuż całego elementu. Początkowo sądzono, że rowki te służyły do przyczepu mięśni. Gdy jednak prof. Szaniawski przyjrzał im się dokładniej, dostrzegł ich nadzwyczajne podobieństwo do rowków w zębach żyjących dziś zwierząt jadowitych: niektórych węży, jaszczurek i ryb. Zarówno u współczesnych zwierząt, jak i u konodontów rowki ciągną się od nasady zęba aż po sam jego szczyt. - Mają też ostre krawędzie, a u wielu gatunków równoległe do rowków znajdują się cienkie żeberka lub inne struktury, które służyły do rozszarpywania rany.

To ułatwia przedostawanie się toksyny do wnętrza ciała - mówi prof. Szaniawski. - Taki aparat jadowy musiał więc powstać w ewolucji niezależnie w różnych grupach zwierząt.

Nie ma czym żuć, trzeba połykać

A gdyby to jeszcze nie przekonało niedowiarków do jadowitości konodontów, to paleontolog ma jeszcze jeden argument. Otóż w dzisiejszym planktonie morskim występują masowo kilkucentymetrowe zwierzątka, zwane powszechnie strzałkami morskimi, a fachowo szczecioszczękimi (Chaetognatha). Są one drapieżne i polują na zwierzęta nawet większe od siebie, łapiąc zdobycz za pomocą aparatu chwytnego podobnego do tego u jadowitych konodontów. Zanim jednak połkną ofiarę, paraliżują ją jadem. Cała struktura do złudzenia przypomina opisywany przez prof. Szaniawskiego aparat gębowy konodontów. Zarówno pradawne jadowite zwierzęta, jak i dzisiejsze szczecioszczękie, nie mają też płaskich czy tarczkowatych struktur, które mogłyby kruszyć, miażdżyć bądź żuć pokarm na kawałki. Obie grupy organizmów połykały więc swoje ofiary w całości.

Wszystkie te analogie razem tworzą trudny do zbicia dowód na to, że badane przez prof. Szaniawskiego konodonty były jadowite. Tym samym są najstarszymi znanymi nauce zwierzętami, które nauczyły się wstrzykiwać toksyny. A zatem co najmniej 480 mln lat temu ewolucyjny wyścig zbrojeń między zwierzętami wkroczył w erę broni chemicznej.

Poczet kręgowców jadowitych

Umiejętność korzystania z jadu pojawiała się w ewolucji kręgowców wielokrotnie. Najpierw u konodontów, a potem właściwie w każdej grupie. - Jadowitość musiała być bardzo pożyteczna, bo te zwierzęta kręgowe, które ją wykształciły, przetrwały bardzo długo - twierdzi prof. Szaniawski.

Ryby.
Blisko połowa dziś żyjących jadowitych kręgowców to właśnie ryby. W sumie doliczono się ich blisko 1200 gatunków. Większość należy do bardziej pierwotnej grupy chrzęstnoszkieletowych. Ryby zwykle toksyn używają w obronie. Jad wstrzykują przez kolce w ogonie lub przez przekształcone promienie płetw. Tylko jeden rodzaj - Meiacanthus - ma jadowe zęby.

Płazy.
Niektóre żaby, ropuchy czy salamandry wykształciły zdolność wydzielania toksyn. Służą one głównie do obrony i znajdują się w skórze lub w ciele. Niektóre są jednymi z najsilniej działających spośród znanych człowiekowi trucizn. Jadowite płazy często mają charakterystyczne, jaskrawe barwy, które odstraszają potencjalnych drapieżników.

Gady.
Najbardziej jadowite węże należą do dwóch wysoce wyspecjalizowanych rodzin: zdradnicowatych (kobry, mamby) i żmijowatych (żmije, grzechotniki). W obu przypadkach toksyna wstrzykiwana jest poprzez kanalik znajdujący się wewnątrz zębów jadowych. W bardziej prymitywnej grupie węży właściwych (np. u dysfolida) trucizna spływa rowkiem tak jak u konodontów. Podobny mechanizm obserwuje się także w zębach jadowych jaszczurek heloderm. Toksyną posługują się również niektóre legwany i warany.

Ptaki.
Jadowite gatunki ptaków to wyjątkowa rzadkość. Jednym z najsłynniejszych jest Pitohui z Nowej Gwinei. W jego skórze i piórach znajduje się toksyna 250 razy bardziej trująca od strychniny.

Ssaki.
Również wśród ssaków jadowitość nie cieszy się wielkim powodzeniem. Wykorzystują ją dwie najbardziej pierwotne grupy - stekowce i owadożerne. Wśród tych pierwszych jest australijski dziobak, który ma na tylnych nogach dwie ostrogi. Jeśli je zaciśnie na swoim prześladowcy, wpuszcza jednocześnie bardzo nieprzyjemną toksynę. Prawdopodobnie podobną taktykę stosowały pradawne ssaki z ery dinozaurów. Wśród łożyskowców jedynie europejskie rzęsorki i amerykańskie almiki z rzędu ssaków owadożernych mogą się poszczycić jadowitą śliną.

Gazeta Wyborcza

Pradawny jad

Archiwum

Moje najwiÄksze skarby i opowieĹci prosto z mojego

Moje najwiÄksze skarby i opowieĹci prosto z mojego