Forskere afslører, hvordan slanger ‘ser’ om natten

Forskere afslørede søndag for første gang, hvordan nogle slanger for første gang kan registrere den svage kropsvarme, som en mus udstråler på en meters afstand, med tilstrækkelig præcision og hastighed til at jage i mørke.

Det har i årtier været kendt, at klapperslanger, boaer og pytoner har såkaldte pitorganer mellem øjet og næseboret, som kan opfatte selv meget små mængder af infrarød stråling – varme – i deres omgivelser.

Af pitvipere er den vestlige diamantrygklapperslange, der er hjemmehørende i det nordlige Mexico og det sydvestlige USA, i en klasse for sig selv, idet dens evne til at søge efter varme er op til 10 gange skarpere end nogen af dens fætre.

Selv med små pletter, der dækker dens øjne, har slangen vist sig i stand til at spore og dræbe et bytte med bind for øjnene.

Men præcis hvordan disse krybdyr registrerer og omdanner infrarøde signaler til nerveimpulser har været et mysterium og genstand for skarp debat.

En af kandidaterne var den fotokemiske proces, der ligger til grund for synet, hvor øjet ser elektromagnetisk stråling – synligt lys for mennesker – i form af fotoner, der aktiverer receptorceller, som igen omdanner energien til et biokemisk signal til hjernen.

Nogle fisk kan f.eks. se i den infrarøde bølgelængde af det elektromagnetiske spektrum.

Men David Julius, der er molekylærbiolog ved University of California i San Francisco, har i laboratorieforsøg påvist, at en anden neurologisk vej var på spil for den slangeagtige “sjette sans”.

“I dette tilfælde registreres den infrarøde stråling faktisk inde i grubeorganet som varme,” siger Julius i et telefoninterview. “Vi har fundet det ansvarlige molekyle.”

En meget tynd membran inde i pitorganet – i det væsentlige et hult, knoglet hulrum – varmes op, når strålingen trænger ind gennem en åbning i huden, forklarede han.

Da membranen befinder sig i et hulrum, er den yderst følsom over for temperaturændringer.

“Det opvarmede væv giver derefter et signal til nervefibre, der aktiverer de receptorer, vi har identificeret,” kendt som TRPA1-kanaler.

Den neurokemiske vej, der er involveret, tyder på, at slanger føler varme snarere end at se den.

“Det molekyle, vi har fundet, tilhører en familie af receptorer, der er beslægtet med smerteveje hos pattedyr,” sagde Julius.

I mennesker kaldes den tilsvarende mekanisme for “wasabireceptoren”, fordi den gør det muligt for vores sensoriske nervesystem at registrere irriterende stoffer – såsom det japanske krydderi – der tilhører sennepsfamilien.

Den aktiveres dog ikke af varme.

Den opdagelse, der er offentliggjort i Nature, kan også kaste lys over, hvordan slanger, der har sneget sig rundt på kloden i mere end 100 millioner år, har udviklet sig.

“At studere ændringer i sensoriske molekyler er en interessant måde at se på evolutionen på, fordi når dyr bebor forskellige nicher, lugter og smager forskellige ting, jager forskellige dyr, må deres sensoriske systemer tilpasse sig,” sagde Julius.

Fundene tyder også på, at den naturlige udvælgelses kræfter har givet den samme bemærkelsesværdige varmesøgende mekanisme hos krybdyr ved forskellige lejligheder.

I modsætning til boaer og pytoner, som også har pitorganer, er hugorme – herunder klapperslanger – relativt nyankomne i evolutionær henseende og må derfor have udviklet den samme evne uafhængigt.

“Det er utroligt at tænke på, at tilfældig mutation kunne have fundet frem til den samme slags løsning mere end én gang,” sagde Julius.