Węże oszukały głód i mogą nie jeść przez rok. Ewolucja wyłączyła u nich kluczowy mechanizm
My odczuwamy dyskomfort już kilku godzinach bez jedzenia, ale niektóre gady opanowały głodówkę do perfekcji. Najnowsze badania genetyczne pokazują, że nie chodzi o odporność ani spowolniony metabolizm, lecz o brak kluczowego mechanizmu odpowiedzialnego za odczuwanie głodu. Naukowcy odkryli, że u części gadów ewolucja dosłownie „wyłączyła” hormon, który u innych kręgowców wysyła sygnał: pora jeść.
W świecie przyrody strategie zdobywania pokarmu bywają skrajnie różne. Stałocieplne ssaki przypominają piece, które muszą być stale zasilane paliwem, aby utrzymać metabolizm na wysokich obrotach. Ale niektóre węże i inne gady potrafią czekać na ofiarę miesiącami, nie wykazując przy tym oznak osłabienia czy niepokoju. Przez lata biologów nurtowało pytanie: jak organizm kręgowca może znieść tak długie okresy głodu? Odpowiedź okazała się zapisana w genach kontrolujących „hormon głodu”: grelinę.
Gadzia amnezja: gdzie się podział hormon głodu?
Grelina odgrywa fundamentalną rolę w metabolizmie większości kręgowców. Produkowana głównie w żołądku, wysyła do mózgu sygnał „pora jeść”. U ssaków jej poziom mocno wzrasta podczas postu, mobilizując do aktywnego poszukiwania pokarmu i spalania zapasów tłuszczu.
Jednak u 32 gatunków węży, a także u niektórych kameleonów i agam, gen produkcji greliny oraz enzym MBOAT4 (niezbędny do jej aktywacji) po prostu zanikły. Odkrył to zespół badaczy z Uniwersytetu w Porto, analizując genomy 112 gatunków gadów. Wnioski z badania wskazują na to, że te gady po prostu nie czują głodu, nawet podczas długich okresów bez pokarmu. Wśród gatunków które to potrafią są m.in. pytony, dusiciele, grzechotniki, kobry, 4 gatunki kameleonów i 2 gatunki agam z rodzaju Phrynocephalus.
Strategia „siedź i czekaj” zmieniła genetykę gadów
Dlaczego natura zdecydowała się na tak radykalny krok? Odpowiedź tkwi w strategiach polowania. Wiele z badanych gatunków to drapieżniki, które zamiast aktywnie tropić ofiarę, po prostu na nią czekają. Potrafią tygodniami tkwić w bezruchu, zamaskowane w otoczeniu, wytrzymując głód bez widocznych problemów. Kiedy nadarzy się okazja, bywa że połykają ofiary większe od siebie.
Przy takim trybie życia klasyczny mechanizm działania greliny byłby zwyczajnie szkodliwy. Gdyby wąż odczuwał narastający głód tak jak ssak, zmuszony byłby do wyjścia z kryjówki i marnowania cennej energii na poszukiwania, które w ubogim środowisku mogłyby zakończyć się fiaskiem. Poprzez wyłączenie produkcji greliny, ewolucja pozwoliła tym gadom na drastyczne obniżenie aktywności i metabolizmu. Dzięki temu ich zapasy energii wystarczają im na znacznie dłużej, a organizm nie „panikuje” z powodu głodu.
Głodówka u gadów a otyłość i anoreksja u ludzi
Nowe odkrycie ma znaczenie nie tylko dla herpetologii. Przez lata próbowano wykorzystać grelinę w medycynie do walki z otyłością i anoreksją u ludzi. Wyniki były jednak rozczarowujące: ludzki metabolizm okazał się zbyt złożony, by manipulacja jednym hormonem przyniosła przewidywalne efekty.
Analiza tego, jak gady zarządzają zasobami tłuszczu bez udziału greliny, może w przyszłości pomóc nam lepiej zrozumieć zaburzenia metaboliczne u ludzi i mechanizmy adaptacji do ekstremalnych warunków. Czasem to, czego w organizmie brakuje, jest równie fascynujące jak to, co w nim działa.
Źródło: Open Biology
Nasza autorka
Magdalena Rudzka
Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (ukończyła MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.