به گزارش رکنا، مطالعاتی روی گونه‌های مختلف مارمولک های سقنقور در استرالیا نشان داده که این جانوران حداقل ۲۵ بار به‌طور مستقل موفق به تکامل مقاومت در برابر زهر مار شده‌اند. این یافته‌ها حکایت از چالش‌های زیستی قابل توجه قاره استرالیا دارد. این شرایط باعث شده هر تبار از سقنقورها از طریق جهش‌های ژنتیکی مستقل، مقاومت خود را در برابر زهر مارها توسعه دهند. با این حال، برخی از این گونه‌ها حتی دو بار این توانایی را کسب کرده‌اند.

سرآغاز تقابل بین سقنقورها و مارها

حدود ۲۴ میلیون سال پیش، استرالیا به محلی امن برای سقنقورها تبدیل شده بود، اما با پیدایش کفچه‌ماران (Elapidae)، وضعیت تغییر کرد. به گفته پروفسور برایان فرای از دانشگاه کوئینزلند، این مارمولک‌ها از جهات رفتاری و شیمیایی در برابر شکارچیان جدید کاملا بی‌دفاع بودند و بسیاری از گونه‌ها احتمالا در این دوره از بین رفتند. تنها تعداد کمی با توانایی فرار و پنهان شدن باقی ماندند.

گونه Bellatorias frere از خوش‌شانس‌ترین سقنقورهاست که قوی‌ترین جهش مقاومتی در برابر زهر مار را به دست آورده است.

مکانیزم مقاومت سقنقورها

پژوهشگران دریافتند که حدود ۲۷.۵ درصد سقنقورهای مورد بررسی، دارای عناصری از مقاومت در برابر آلفا نوروتوکسین هستند؛ بخشی از زهر که ماهیچه‌ها را فلج کرده و مرگبارترین قسمت آن محسوب می‌شود. این سم، گیرنده نیکوتینیک استیل‌کولین را هدف قرار می‌دهد و عملکرد ارتباطی میان عصب و عضله را مختل می‌کند. اما جهش‌های ژنتیکی در سقنقورها، باعث می‌شود این گیرنده‌ها به سم کمتر حساسیت نشان دهند.

نقش جهش‌های ژنتیکی در تکامل مقاومت

محققان نشان دادند که مقاومت سقنقورها از تکامل یک جهش ژنتیکی منفرد ناشی نشده، بلکه حداقل ۲۵ بار به‌طور مستقل در جمعیت‌های مختلف به وجود آمده است. این جهش‌ها تغییراتی در اسیدهای آمینه گیرنده‌ها ایجاد کرده و قابلیت زهر مارها برای اتصال به آن‌ها را کاهش می‌دهند. به گفته فرای، یکی از موفق‌ترین جهش‌ها، جایگزینی رمز آرژینین در موقعیت ۱۸۷ ژنوم این گونه‌ها بوده است.

فرای می‌افزاید: «آزمایش‌های عملکردی ما نشان داد که مارمولک گونه Bellatorias frerei، جهشی مشابه با آنچه که در گورکن عسل‌خوار دیده می‌شود، کسب کرده است. مشاهده چنین تکامل مشابهی در یک مارمولک و یک پستاندار، واقعا شگفت‌انگیز است.»

ارتباط تکامل زهر با شکارچی و شکار

مارها نیز در این رقابت بیکار نمانده‌اند و با توسعه ترکیبات پیچیده‌تر برای زهر، سعی در نفوذ دوباره به سیستم دفاعی شکارهای خود داشته‌اند. جهش‌هایی که به مارمولک‌ها کمک می‌کند، مقاومت بیشتری داشته باشند، فشار را بر روی توسعه زهر بیشتر کرده و منجر به افزایشی در تنوع و پیچیدگی زهر مارها شده است.

این سقنقور رنگین‌کمانی با پهلوهای نارنجی، از دو نقطه مختلف در ژنوم خود ایمنی در برابر زهر مار را به ارث برده است.

برخی از گونه‌های سقنقور که می‌توانند مقاومت محدودتری داشته باشند، با انتقال این ویژگی به نسل‌های بعد، شانس بقای خود را بیشتر کرده‌اند. در برخی موارد، جهش‌های دوتایی نیز به وجود آمده که می‌توانند اثر محافظت بیشتری ارائه دهند.

اثرات علمی این پژوهش

با وجود پیچیدگی‌ها در زهر مارها، آلفا نوروتوکسین هنوز بزرگ‌ترین چالش در موارد مارگزیدگی محسوب می‌شود. به گفته فرای، درک بهتر از تاثیر این سموم بر گیرنده‌ها می‌تواند به بهبود طراحی پادزهرها کمک کند. این پژوهش در یک مجله تخصصی منتشر شده است.