El veneno mortal de las serpientes de cascabel de Mojave está más extendido de lo esperado

basado en la documentación de mordeduras de serpiente de las serpientes de cascabel de Mojave desde la década de 1920, se pensó que estas temidas víboras de pozo solo tenían veneno neurotóxico, un cóctel de enzimas y péptidos que interrumpe las neuronas y paraliza el sistema nervioso. Sin embargo, algunos casos fueron curiosamente diferentes, con los pacientes mostrando síntomas como daño tisular, desorientación y dificultad para coagular la sangre., Después de varias décadas de investigación, los científicos más tarde atribuyeron estos síntomas a un segundo tipo de veneno en la serpiente de cascabel de Mojave: hemorrágico, que actúa destruyendo los tejidos en el cuerpo.

para descubrir qué tipo de veneno ocurre dónde, los herpetólogos—los científicos amantes de los anfibios y reptiles-han estado recolectando datos sobre las serpientes de cascabel de Mojave en el suroeste. Sin embargo, no fue hasta una publicación reciente del investigador postdoctoral del Clemson College of Science Jason Strickland y el profesor de Ciencias Biológicas Christopher Parkinson que se comprendió mejor el alcance de la distribución., Sus hallazgos muestran una variabilidad peculiar en las especies.

«antes de este artículo, la comunidad ‘herp’ pensaba que el veneno hemorrágico era realmente raro y estaba solo en un lugar en Arizona y un lugar en México, pero mostramos que se encuentra en varios lugares a lo largo de la distribución de la serpiente», dijo Strickland. «Hubo algunos casos en los que los individuos de nuestra muestra tenían ambos tipos de veneno, que nuestros datos sugieren que son híbridos.»

esta preservación de múltiples tipos de veneno dentro de una especie desafía las expectativas de la ciencia., Los principios de la selección natural-la supervivencia del más apto» como se le conoce coloquialmente-predicen que uno de los tipos de veneno se arreglaría y el otro disminuiría lentamente a lo largo de varias generaciones. El veneno que gana depende del tipo-hemorrágico o neurotóxico-que mejor se adapte a la serpiente de cascabel de Mojave mientras caza presas en el desierto árido. Sin embargo, esto no es lo que está sucediendo.

el hallazgo se hace más peculiar por los resultados de un estudio de verano de 2018 que descubrió cuatro linajes genéticamente distintos de las serpientes de cascabel de Mojave en todo el suroeste de los Estados Unidos., y el Centro de México junto con evidencia de que los linajes se están reproduciendo entre sí. Profundizando en la selección natural, este intercambio de genes entre las serpientes de cascabel de Mojave debería haber reducido la diversidad genética entre sus linajes, homogeneizando efectivamente los tipos de veneno hasta las reglas más aptas.

«desde un punto de vista evolutivo, esto es anormal. Esto no es lo que esperarías», dijo Strickland. «El flujo genético debería prevenir esta gran variación., Pero incluso con la cantidad de flujo genético que encontramos en estas poblaciones, la selección es lo suficientemente fuerte como para mantener estos tipos específicos de veneno en un entorno muy local.»

«Lo que hemos sido capaces de demostrar es que hay locales optima. En Texas, el tipo de veneno neurotóxico parece ser el óptimo para esta especie., Pero si vamos al sur, a México o cerca de Phoenix, algo en la naturaleza está cambiando, donde el óptimo local requiere un tipo de veneno diferente», dijo Parkinson, quien tiene una cita conjunta en el Departamento de conservación forestal y ambiental de la Facultad de Agricultura, Silvicultura y Ciencias de la vida de la Universidad de Clemson.

el papel del público en el proceso científico

el descubrimiento requirió una gran colaboración de investigación entre los investigadores principales y los estudiantes en cinco laboratorios en los Estados Unidos., y México, además de casi 100 ciudadanos-científicos que Strickland y sus colegas reunieron a través de las redes sociales y redes. En resumen, los investigadores recolectaron 216 serpientes de cascabel de Mojave para su estudio en California, Arizona, Nuevo México, Texas y México. La comunidad» herp», resulta, es fuerte, con entusiastas de serpientes todos los días ansiosos por ayudar a los investigadores para el mejoramiento de las especies de serpientes.,

el equipo se reunió con algunos de esos «herpers» en una conferencia anual del Oeste de Texas llamada SnakeDays—dirigida por el entusiasta Jeff Adams—que une a los ciudadanos que están interesados en los reptiles, así como académicos, agentes de la Ley de pesca y Vida silvestre y fotógrafos «herp» para celebrar y recaudar dinero para la conservación de la diversidad de la vida silvestre.

«al confiar en la gente de SnakeDays, lo que les habría tomado a Jason y Chris 10-20 años para estudiar se completó en solo unos pocos años», dijo Adams., «Es mucho más eficiente para los profesionales científicos confiar en los ciudadanos fuera de sus límites de investigación, porque los ciudadanos saben más sobre cómo encontrar la flora y la fauna locales. También es rentable. Citizen science reduce el costo de los proyectos de investigación para que investigadores como Jason y Chris puedan utilizar mejor sus fondos.»

Es el aspecto de la ciencia ciudadana, así como «el aspecto educativo de los estudiantes de posgrado y postdoctorados que trabajan a través de las fronteras», que Parkinson se lleva de este estudio.,

«la ciencia es realmente importante, sin duda, pero la investigación colaborativa y la ciencia ciudadana son tan importantes para hacer avanzar la ciencia. Ya no se trata solo de un Académico Geek sentado en una habitación, se trata de cómo la investigación afecta a las personas», dijo Parkinson.

una especie venenosa con importancia clínica

menos del 1 por ciento de la población estadounidense es mordida por una serpiente venenosa cada año, y aún menos mueren por sus síntomas. Para las pocas personas desafortunadas que son mordidas, conocer la distribución de la serpiente de cascabel de Mojave puede conducir a mejores resultados de tratamiento., Si los médicos saben qué tipo de veneno persiste en su región, pueden administrar el tratamiento adecuado de manera más estratégica.

«estos autores han publicado el estudio más extenso de una de las serpientes más importantes desde el punto de vista médico en América del Norte, ofreciendo perspectivas novedosas y sorprendentes descubrimientos», dijo Sean Bush, herpetólogo clínico de la Universidad de Carolina del Este. «Este trabajo proporciona una comprensión de cómo y por qué varía el veneno, lo que se traduce clínicamente en una base para el desarrollo anti-veneno, la elección de medicamentos y el manejo médico personalizado de la mordedura de serpiente.,»

para los científicos, el estudio del equipo apunta hacia la serpiente de cascabel de Mojave como una especie modelo fascinante para la genética de poblaciones y los estudios evolutivos. Ya sea relacionado con la presa, el medio ambiente o un cambio dietético en el curso del desarrollo, ¿por qué la serpiente de cascabel de Mojave desafía las predicciones de la ciencia? ¿Cuál es el mecanismo?

la futura investigación en el laboratorio de Parkinson pretende considerar estas preguntas a través de estudios de la evolución del veneno en especies de serpientes del nuevo mundo.