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I cobra sputatori si proteggono sparando getti di veleno negli occhi dei loro aggressori. Un nuovo studio suggerisce che nel corso di diversi milioni di anni, tutti e tre i gruppi di “spitters” hanno adattato in modo indipendente la chimica delle loro tossine allo stesso modo per causare dolore ai propri predatori. Il lavoro fornisce un nuovo esempio di evoluzione convergente che approfondisce questo sistema unico per la distribuzione del veleno.

Come altri cobra, i cobra sputatori mordono gli aggressori per autodifesa, tuttavia sputare è la loro mossa caratteristica. Possono dirigere un flusso di veleno sul viso di un attaccante da più di 2 metri di distanza, mirando agli occhi. Il comportamento è una difesa così formidabile che si è evoluto in modo indipendente tre volte: nei cobra asiatici, nei cobra africani e in un cugino cobra chiamato rinkhals (Hemachatus haemachatus) che vive nell’Africa meridionale.

Gli scienziati in precedenza avevano scoperto che il veleno di altri serpenti si era evoluto per sottomettere meglio la loro preda. Analizzando i veleni di 17 specie sputatrici e non sputatrici e misurando i loro effetti, il biologo dei veleni Nicholas Casewell della Liverpool School of Tropical Medicine e colleghi hanno verificato se anche la composizione del veleno di cobra sputatore fosse cambiata nel tempo per diventare una difesa più efficace.

I composti più comuni nel veleno di cobra sono le cosiddette tossine a tre dita, proteine ​​chiamate così per la loro forma chimica 3D, non per il numero di cifre che ci si può aspettare di perdere se un serpente ti morde la mano. Le tossine a tre dita sono ugualmente abbondanti nel veleno degli spitters e non, che costituiscono circa il 60% delle molecole tossiche. Tuttavia, il veleno conteneva livelli elevati di un altro gruppo di proteine note come fosfolipasi A 2, che i non sputatori producono solo in piccole quantità, o per niente.

 

Sondare gli effetti del veleno

Per sondare gli effetti delle proteine extra fosfolipasi A 2, gli scienziati hanno applicato diverse combinazioni di tossine dei serpenti su nervi di topo isolati sensibili al dolore. Più neuroni stimola una tossina, maggiore sarà il dolore. I ricercatori hanno determinato che le tossine a tre dita provocavano più dolore se combinate con le tossine fosfolipasi A 2.

Il lavoro suggerisce che la selezione naturale ha messo a punto la composizione del veleno dei serpenti per renderlo una difesa migliore. I tre gruppi di sputatori hanno infatti sviluppato indipendentemente la stessa abbondanza di tossine dando un esempio di evoluzione convergente, in cui specie non sono strettamente correlate affrontano sfide di sopravvivenza acquisendo adattamenti simili.

La logica evolutiva dello studio ha senso, afferma il tossinologo Stephen Mackessy dell’Università del Colorado settentrionale. Aumentare il potere di induzione dell’agonia del veleno aiuterebbe i serpenti a scacciare i predatori perché “uno dei migliori strumenti di apprendimento è la produzione di dolore”, riferisce. Ma Joe Alcock, ricercatore in medicina evolutiva presso l’Università del New Mexico, afferma che è possibile che danneggiare gli occhi di un aggressore sia stata la forza trainante per sviluppare una chimica unica.

Il motivo per cui alcuni cobra hanno iniziato a spruzzare veleno invece di rilasciarlo semplicemente attraverso i morsi rimane poco chiaro. Alcuni ricercatori sostengono che il comportamento protegge i serpenti dall’essere calpestati dai mammiferi ungulati. Ma gli occhi laterali di bufali, zebre e altri mammiferi dagli zoccoli pesanti sarebbero difficili da colpire con un solo getto di veleno. Invece, lui e i suoi colleghi ipotizzano che i primi esseri umani abbiano motivato l’origine del comportamento dello sputo. I nostri antenati sarebbero stati una minaccia per i serpenti e avevano convenientemente occhi rivolti in avanti che sarebbero stati buoni bersagli per un flusso di veleno nocivo.

Foto di P. Schreiner da Pixabay