Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Kompleksitas Racun Ular Didorong oleh Makanan Mangsa

 Keragaman makanan berperan dalam kompleksitas bisa pada ular berbisa pit seperti ular derik, kepala tembaga, dan mulut kapas.

Tetapi penelitian kolaboratif baru oleh para ilmuwan Universitas Clemson menemukan jumlah spesies mangsa yang dimakan ular tidak mendorong kompleksitas racun. Sebaliknya, seberapa jauh jarak spesies mangsa satu sama lain secara evolusioner.

IMAGES
Gambar: non-indonesia-distribution.brta.in

"Bukan hanya pola makan yang mendorong variasi racun pada ular. Ini adalah luasnya pola makan," kata Christopher Parkinson, seorang profesor di Departemen Ilmu Biologi Fakultas Sains. "Jika ular memakan 20 spesies mamalia yang berbeda, racunnya tidak akan terlalu rumit. Tetapi jika ia memakan kelabang, katak, burung, dan mamalia, ia akan memiliki bisa yang sangat kompleks karena setiap komponen racun itu adalah mempengaruhi sesuatu yang berbeda pada salah satu hewan berbeda yang dimakan ular. "

Jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences menerbitkan temuan tersebut dalam sebuah makalah berjudul "Makanan yang beragam secara filogenetik mendukung racun yang lebih kompleks pada ular berbisa pit Amerika Utara."

Penelitian ini dapat menghasilkan anti-racun yang lebih baik dan berfungsi sebagai database makanan untuk peneliti ular lainnya.

"Gigitan ular adalah penyakit tropis yang terabaikan. Tidak membunuh banyak orang di AS, hanya sekitar delapan orang per tahun. Tapi itu menyebabkan cedera yang berlangsung lama seperti kerusakan saraf dan jaringan. Meskipun kami memiliki anti-bisa ular yang baik, mereka pasti bisa lebih baik. Kami telah membuat perpustakaan racun dari semua spesies di AS dengan tingkat detail yang lebih tinggi daripada yang telah dilakukan sebelumnya, jadi orang lain yang tertarik untuk meningkatkan anti-bisa dapat menggunakan informasi ini, "kata Matthew Holding, mantan peneliti postdoctoral Clemson yang merupakan penulis utama makalah.

Holding bekerja sama dengan para peneliti dari Clemson, Universitas Negeri Florida, Meksiko, dan Brasil untuk mempelajari racun dan makanan dari 46 spesies ular berbisa pit Amerika Utara, termasuk semua yang hidup di Amerika Serikat. Mereka selanjutnya menggunakan informasi tentang makanan spesies tersebut untuk memahami mengapa beberapa bisa jadi sederhana dan yang lain sangat kompleks.

Racun mengandung protein yang secara kolektif berfungsi untuk melumpuhkan mangsanya. Jumlah protein berbeda yang dikandungnya mencerminkan kompleksitasnya.

"Anda dapat menganggap racun sebagai kotak peralatan ular," kata Holding, yang sekarang menjadi Peneliti Postdoctoral National Science Foundation di Florida State. "Kunci inggris, soket dan obeng masing-masing memiliki kegunaan yang berbeda. Demikian pula, setiap protein memiliki fungsi yang berbeda ketika racun disuntikkan ke tikus, kadal atau kelabang atau apapun mangsa yang dimakan ular."

"Beberapa ular memiliki bisa yang jauh lebih sederhana dengan komponen yang lebih sedikit. Beberapa memiliki lebih banyak. Kami ingin memahami, dari sudut pandang evolusi, mengapa hal itu mungkin terjadi, Holding menjelaskan."

Para peneliti mengumpulkan sampel racun dan kelenjar racun dari ular derik dan mulut kapas di seluruh Amerika Utara. Mereka menggunakan teknik pengurutan generasi berikutnya untuk menghasilkan kumpulan data proteom dan transkriptom kelenjar racun terbesar untuk ular viperid hingga saat ini.

Dengan menggunakan spesimen sejarah alam, para peneliti membandingkan kompleksitas racun dengan pola makan spesies ular.

"Memiliki database mangsa berdasarkan spesimen sejarah alam sangat penting karena kami tidak dapat melakukan pekerjaan ini tanpa koleksi museum tersebut. Kami tidak dapat membangun kerangka kerja filogenetik komparatif untuk membandingkan pola makan ular dan sejarah evolusi tanpa mereka," kata Parkinson, yang memiliki penunjukan ganda di Fakultas Pertanian, Kehutanan, dan Departemen Ilmu Kehutanan dan Konservasi Lingkungan.

Menyimpan perubahan kompleksitas racun terkait dengan keanekaragaman filogenetik makanan ular, dengan evolusi bisa yang lebih sederhana dan lebih kompleks. Studi ini menunjukkan jumlah perbedaan di antara spesies mangsa penting untuk evolusi bisa jadi sasaran, bukan hanya perbedaan di antara spesies mangsa atau kelompok taksonomi utama, terlepas dari bagaimana mereka secara filogenetik terkait.

Beberapa penelitian sebelumnya mengisyaratkan bahwa pola makan mungkin menyebabkan variasi racun pada ular menggunakan data kasar. Proyek ini menggunakan data genetik kelenjar racun untuk lebih dari 250 individu ular, pengambilan sampel yang lebih padat dari penelitian manapun hingga saat ini. Para peneliti juga menyusun database item mangsa yang terperinci. Menggabungkan data ini memfasilitasi pemahaman tentang penyebab variasi bisa.

"Karena kami menggunakan alat pengurutan generasi berikutnya, kami dapat melakukan lebih dari sekadar menghitung jumlah komponen dalam bisa. Kami bisa lebih dekat dengan urutan genetik yang berkontribusi pada sifat ini dalam taksa ini, yang belum pernah dilakukan sebelumnya. , "Kata Holding.

Studi tersebut menunjukkan bahwa prediksi keragaman makanan mengungkapkan kompleksitas dalam tiga dari empat keluarga gen venom terbesar di viper venoms. Protease serin, metaloproteinase, dan fosfolipase memiliki hubungan positif, artinya semakin beragam makanan ular, semakin kompleks bisa ular. Tetapi diet tidak memiliki efek yang sama pada lektin tipe-c. Keragaman makanan menyumbang antara 25 dan 40 persen variasi dalam kompleksitas racun.

"Kami menghasilkan pertanyaan baru untuk ditangani oleh peneliti lain, seperti mengapa lektin tipe-c mengikuti pola hubungan yang berbeda dengan keragaman diet dibandingkan keluarga gen lain dan apa yang menjelaskan tiga perempat variasi kompleksitas racun yang tidak dapat kami temukan. akun, "kata Holding.

Karena obat yang diturunkan dari bisa ular digunakan untuk mengobati penyakit jantung, tekanan darah tinggi dan pembekuan darah pada manusia, semakin baik para ilmuwan memahami racun, semakin besar kemungkinan mereka dapat menggunakannya untuk membuat obat-obatan manusia.

"Kami melihat potensi hilir untuk keperluan medis atau terapeutik. Tapi yang membuat kami bersemangat adalah bertanya, 'Mengapa ada begitu banyak jenis ular pada awalnya, dan di dalam ular itu, mengapa ada begitu banyak jenis bisa yang memiliki begitu banyak efek pada mangsa atau manusia? ' "Kata Holding.

Proyek ini didukung oleh National Science Foundation dan Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo. Konten tersebut sepenuhnya menjadi tanggung jawab penulis dan tidak selalu mewakili pandangan resmi dari organisasi pendukung.

Powered By NagaNews.Net