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Comment un amphibien improbable a survécu à son "Jour du Jugement"

Une équipe internationale de chercheurs a découvert une résistance “sans précédent” au venin de serpent chez une espèce inattendue – l’amphibien sans pattes connu sous le nom de céciliens.

Le professeur agrégé de l’Université du Queensland, Bryan Fry, a dirigé l’étude, qui, selon lui, fournit un modèle solide pour le notion évolutif fondamental des interactions prédateur-proie.

“Notre recherche fournit un exemple classique de la façon dont une seule pression prédatrice peut déclencher une cascade évolutive où la même façon de riposter se produit indépendamment plusieurs fois dans les différentes lignées d’une espèce”, a déclaré le Dr Fry.

“Dans ce cas, la principale pression prédatrice était la montée des serpents élapidés, tels que les cobras et les serpents corail, caractérisés par l’évolution d’une nouvelle façon de délivrer le venin by means of leurs crocs creux, fixes, en forme de seringue.

« Bien qu’ils soient assez glissants, les céciliens ressemblent à des vers dans leur locomotion et leur vitesse et étaient des proies incroyablement faciles pour les cobras et autres serpents, qui utilisaient leurs crocs pour les tuer et les manger additionally tard.

“Cela aurait été un carnage absolu au point où les élapidés broutaient essentiellement les cécilies, contribuant à la propagation rapide des serpents élapidés à travers l’Afrique, l’Asie et les Amériques.

“La capacité du cécil à persévérer et à évoluer malgré ces pressions est comme un movie – comme les survivants du Jour du Jugement qui ripostent en changeant le paysage chimique.”

L’équipe a étudié les espèces céciliennes de toutes les familles connues à travers le monde, y compris les espèces des îles Seychelles jamais atteintes par les serpents élapidés.

L’auteur principal, Marco Mancuso du laboratoire d’évolution des amphibiens de la Vrije Universiteit Brussel, a déclaré que l’étude impliquait l’utilisation de collections de tissus pour séquencer une partie du récepteur neuromusculaire chez les céciliens liés par des toxines dans le venin de serpent.

“Nous avons montré que la résistance aux neurotoxines de venin de serpent élapidé a évolué au moins 15 fois – ce qui est absolument sans précédent”, a déclaré M. Mancuso.

“Une validation particulièrement intéressante de la théorie était que les cécilies des îles Seychelles n’étaient pas résistantes au venin de serpent, ce qui est cohérent avec le fait que les serpents élapidés n’atteignent jamais ces îles.

“C’est un sign extraordinaire pour répondre à une pression de sélection aussi sévère, où les survivants de l’assaut étaient ceux qui étaient un peu moins sensibles au venin et certains avaient des mutations qui les rendaient complètement immunisés.

“Ce sont eux qui ont repeuplé la terre après la peste des serpents élapides.”

Le Dr Fry a déclaré que les céciliens étaient capables d’atteindre cette résistance au venin sans précédent en déployant trois varieties différents de méthodes biologiques.

“L’un d’entre eux consiste à mettre en position une forme de barricade qui bloque la capacité des toxines à atteindre des récepteurs qui déclencheraient normalement une réaction mortelle”, a-t-il déclaré.

“Une deuxième forme de résistance consiste à modifier la forme physique du récepteur.

“Alors que les toxines ont évolué pour devenir comme des clés et s’insérer dans le récepteur en forme de serrure, changer la forme signifie que la toxine ne s’adapte as well as.

“Enfin, les céciliens déploient essentiellement une “arme” électromagnétique qui inverse la demand lors de cette conversation toxine-récepteur.

“La répulsion de cost good à beneficial augmente de façon exponentielle au fur et à mesure que les objets se rapprochent, comme essayer de forcer deux aimants ensemble.

“Cette poche du récepteur est normalement chargée négativement, de sorte que les toxines de serpent ont évolué avec une demand optimistic pour aider à guider la liaison.

“La mutation où le récepteur est maintenant chargé positivement comme les toxines, repousse électrostatiquement les toxines.”

Le Dr Fry a déclaré que même si les résultats n’entraîneront aucun nouveau bénéfice humain direct, tel qu’un nouvel antivenin, les résultats ont l’avantage de présenter une interaction évolutive importante d’une manière engageante pour la prochaine génération de scientifiques.

“Les animaux tuant d’autres animaux, et la proie évoluant pour échapper aux prédateurs, est quelque selected qui, à mon avis, fascine toujours les gens, en particulier les jeunes qui se lancent dans la science.”