by Marlowe Hood
A tudósok vasárnap mutatták be először, hogy egyes kígyók hogyan képesek egy méter távolságban lévő egér által kibocsátott gyenge testhőt elég pontosan és gyorsan érzékelni ahhoz, hogy a sötétben is vadászni tudjanak.
Már évtizedek óta ismert, hogy a csörgőkígyók, a boák és a pitonok a szem és az orrlyuk között úgynevezett gödörszervekkel rendelkeznek, amelyek képesek érzékelni a környezetükben lévő infravörös sugárzás — hő — parányi mennyiségét is.
A gödörviperák közül a Mexikó északi részén és az Egyesült Államok délnyugati részén őshonos nyugati gyémántcsörgőkígyó egy külön osztályba tartozik, hőérzékelő képessége akár tízszer élesebb, mint bármelyik rokonáé.
A kígyó még a szemét takaró apró foltokkal is képes bekötött szemmel követni és megölni a zsákmányt.
Az azonban, hogy ezek a hüllők pontosan hogyan érzékelik és alakítják át az infravörös jeleket idegimpulzusokká, rejtély maradt, és éles viták tárgya.
Az egyik jelölt a látás alapjául szolgáló fotokémiai folyamat volt, amelynek során a szem elektromágneses sugárzást – az ember számára látható fényt – lát fotonok formájában, amelyek aktiválják a receptorsejteket, amelyek viszont az energiát biokémiai jellé alakítják át az agy számára.
Néhány hal például az elektromágneses spektrum infravörös hullámhosszán is lát.
De David Julius, a San Franciscó-i Kaliforniai Egyetem molekuláris biológusa laboratóriumi kísérletekben kimutatta, hogy a kígyók “hatodik érzékének” egy másik neurológiai útvonala működik.
“Ebben az esetben az infravörös sugárzást valójában a gödörszerv belsejében érzékelik hő formájában” – mondta Julius egy telefoninterjúban. “Megtaláltuk a felelős molekulát.”
Egy nagyon vékony membrán a gödörszerv belsejében – lényegében egy üreges, csontos üreg – felmelegszik, ahogy a sugárzás a bőrön lévő nyíláson keresztül bejut, magyarázta.”
Mivel a membrán egy üreges térben van, rendkívül érzékeny a hőmérséklet változására.
“A felmelegedett szövet ezután egy jelet közvetít az idegrostoknak, hogy aktiválják az általunk azonosított receptorokat”, az úgynevezett TRPA1 csatornákat.
Az érintett neurokémiai útvonal arra utal, hogy a kígyók inkább érzik a hőt, mint látják azt.
“Az általunk talált molekula az emlősök fájdalomérző útvonalaival rokon receptorcsaládba tartozik” – mondta Julius.
Az embernél az ezzel egyenértékű mechanizmust “wasabi receptornak” nevezik, mert ez teszi lehetővé, hogy az érzékszervi idegrendszerünk érzékelje az irritáló anyagokat – mint például a japán fűszer -, amelyek a mustárfélék családjába tartoznak.
Ezt azonban nem aktiválja a hő.
A Nature-ben közzétett felfedezés arra is fényt deríthet, hogyan fejlődtek a kígyók, amelyek több mint 100 millió éve csúszómásznak a Földön.
“Az érzékszervi molekulák változásának tanulmányozása érdekes módja az evolúció vizsgálatának, mert ahogy az állatok különböző fülkékben élnek, különböző szagokat és ízeket éreznek, különböző állatokra vadásznak, az érzékszerveiknek alkalmazkodniuk kell” – mondta Julius.
A megállapítások arra is utalnak, hogy a természetes szelekció erői külön-külön is létrehozták ugyanazt a figyelemre méltó hőérzékelő mechanizmust a hüllőkben.
A viperák – köztük a csörgőkígyók – a boákkal és a pitonokkal ellentétben, amelyek szintén rendelkeznek gödörszervekkel, evolúciós szempontból viszonylag új keletűek, ezért ugyanazt a képességet egymástól függetlenül kellett kifejleszteniük.
“Elképesztő belegondolni, hogy a véletlenszerű mutáció többször is előállhatott ugyanilyen megoldással” – mondta Julius.
(c) 2010 AFP