Da vas je uboo kora škorpion, najotrovniji škorpion u Sjevernoj Americi, osjećali biste nešto poput intenzivnog, bolnog trzaja struje. Trenutak nakon što stvorenje okrene rep i ubrizgava otrov u vašu kožu, intenzivnoj boli pridružio bi se trnjenje ili štucanje u dijelu tijela koji vas je zabio, a vi ćete osjetiti nedostatak daha. Učinak ove otrove na neke ljude - malu djecu, starije osobe ili odrasle osobe s oslabljenim imunološkim sustavom - može čak izazvati peckanje na ustima, simptome poput napadaja, paralizu i potencijalnu smrt.
Udar škorpiona od kore može biti smrtonosan - ali jedan od njegovih grabežljivaca, miš konjanik, neosjetljiv je i na bol i na paralizirajuće efekte otrova. Fotografija ljubaznošću Matthewa i Ashlee Rowe
Samo na osnovu veličine tijela, krzneni košuljasti miš, dugačak četiri inča, trebao bi umrijeti u roku od nekoliko minuta od uboda - zahvaljujući otrovima škorpiona koji uzrokuje privremenu paralizu, mišići koji omogućuju mišu da diše trebaju se ugasiti, što dovodi do zagušenja - pa biste mislili da će glodavac po svaku cijenu izbjeći škorpione. Ali ako na isto mjesto stavite miša i škorpiona, reakcija glodavaca je nevjerojatno bezobrazna.
Ako je ubodan, glodavac dug četiri inča na trenutak bi mogao naglo skočiti natrag. Zatim će se, nakon kratke stanke, boriti za ubojstvo i proždrijeti škorpione po dio:
Ovo predatorsko ponašanje nije rezultat nevjerojatne žilavosti. Kao što su znanstvenici nedavno otkrili, miš je razvio posebno korisnu prilagodbu: imun je i na bol i na paralitičke učinke koji otrov škorpiona čine tako toksičnim.
Iako su znanstvenici dugo znali da miš, rodom iz pustinja američkog jugozapada, plijeni nizom neotrovnih škorpiona, "nitko se nikada nije pitao napadaju li i ubijaju stvarno toksične škorpione", kaže Ashlee Rowe iz države Michigan Sveučilište, koje je predvodilo novu studiju objavljenu danas u časopisu Science .
Kako bi istražio, Rowe je posjetio pustinju u blizini planine Santa Rita Arizone i prikupio brojne miševe i škorpione. Kad su je zajedno sa kolegama obje životinje stavili u isti rezervoar, vidjeli su da miševi zdušno proždiru škorpione i naizgled neprozirni za otrovne žice, nakon čega ne pokazuju znakove upale ili paralize. Čak su direktno ubrizgali otrov u druge uzorke miša kako bi dodatno potvrdili da to nije utjecalo na njih fiziološki.
Međutim, ostalo je pitanje jesu li miševi samo imuni na paralizirajuće učinke otrova ili također nisu mogli osjetiti bol kao posljedicu uboda. "Vidio bih da se miševi zaudaraju, a oni bi se samo malo ogrnuli i raznijeli", kaže Rowe. Nakon što je razgovarala s ljudima koji su je uboli i čula koliko jako boli, pretpostavila je da blaga reakcija miševa ukazuje na to da su otporni na samu bol.
Surađujući s Yucheng Xiao i Theodoreom Cumminsom sa sveučilišta Indiana, ona je pomno ispitala fizičke strukture koje povezuju osjetilne neurone (koji prenose vanjske podražaje, poput boli) s središnjim živčanim sustavom (gdje bol doživljava). "Postoje veliki, dugi neuroni koji se protežu od ruku i nogu sve do leđne moždine i oni su odgovorni za uzimanje informacija iz okoline i slanje u mozak", kaže ona.
Nevjerojatno, da živčane stanice povezane s sučeljem između ta dva sustava mogu nastaviti normalno funkcionirati kada su uklonjeni iz miševa, ako su pravilno očuvani i uzgojeni u mediju. Kao rezultat toga, njezin je tim uspio pogledati mehanizme koji kontroliraju protok signala između senzornih neurona i leđne moždine - strukture poznate kao ionski kanali - i vidjeti mogu li oni prisutni u miševa skakavaca funkcionirati drugačije od onih u kućnim miševima kada izloženi otrovima škorpiona.
Otkrili su, kod kućnih miševa, da je otrov prouzročio kanal poznat kao Nav1.7 prolazeći signal, uzrokujući percepciju boli. U miševa sa skakavicama, međutim, dogodilo se nešto neočekivano: Dolazak otrova nije uzrokovao promjene u aktivnosti Nav1.7, jer su se proteini proizvedeni iz drugog ionskog kanala, poznati kao Nav1.8, vezali za molekule otrovnica i učinili ih beskorisnim. U stvari, ova je reakcija proizvela ukupan smrknuti učinak na cjelokupni sustav prijenosa boli na miša, ostavljajući životinjama privremeno nesposobnima da osjećaju sve vrste boli, uključujući i one povezane s otrovima škorpiona.
Istraživači su također pogledali temeljnu genetiku, sekvencirajući gene koji odgovaraju tim alternativno strukturiranim ionskim kanalima, što će im omogućiti da istraže specifičnu evolucijsku pozadinu ove izvanredne prilagodbe. Teoretski, poticaji za mišje vrste koje razvijaju imunitet na toksine škorpiona izgledaju očigledno: noćni se glodavac hrani svim vrstama škorpiona, tako da ako ne može vizualno razlikovati one dobroćudne i toksične, suočit će se s teškim posljedicama ako je osjetljiv na otrov. "Na kraju krajeva, smrt je prilično jak odabir", primjećuje Rowe.
Ali s druge strane, bol igra ključnu evolucijsku ulogu, obavještavajući organizam kad je u opasnosti. Za neke druge vrste se znalo razvijati otpornost na određene toksine (npr. Podvezice zmije otporne su na toksin proizveden grubim mrljama), ali svi ovi primjeri uključuju otpornost na toksine koji mogu ubiti, ali zapravo ne uzrokuju bol.
Dakle, činjenica da su miševi iz konja razvili otpornost na bol je nova - i vjerojatno rezultat vrlo specifičnog skupa evolucijskih okolnosti. Važan aspekt je i to da su kora-škorpioni značajan dio mišje prehrane, što dovodi do čestih interakcija između dva organizma. Uz to, kaže Rowe, "mehanizam je specifičan za sam otrov, tako da ne ugrožava cjelokupni put boli miša." Kao rezultat toga, miš je još uvijek u stanju otkriti druge izvore boli (samo ne odmah nakon što je nestao ujesen od škorpiona), i na taj način će znati kada se suoči s nepovezanim bolnim opasnostima.
