Mojave rattlesnakes‘ lebensbedrohliches Gift ist weiter verbreitet als erwartet

Die Mojave-Klapperschlange, die in den Wüsten des Südwestens der Vereinigten Staaten und Zentralmexikos lebt, zeichnet sich durch ihr tödliches Gift aus, das entweder Ihren Körper herunterfahren oder Ihr Inneres zart machen kann. Forscher der Clemson University sagen, welche davon abhängt, wo Sie sich befinden.,

Basierend auf der Schlangenbiten-Dokumentation von Mojave rattlesnakes Bereits in den 1920er Jahren wurde angenommen, dass diese gefürchteten Pitvipers nur neurotoxisches Gift hatten, einen Cocktail aus Enzymen und Peptiden, der Neuronen stört und das Nervensystem lähmt. Einige Fälle waren jedoch merkwürdig unterschiedlich, wobei Patienten Symptome wie Gewebeschäden, Orientierungslosigkeit und Schwierigkeiten bei der Blutgerinnung zeigten., Nach mehreren Jahrzehnten der Untersuchung schrieben Wissenschaftler diese Symptome später einem zweiten Gifttyp in der Mojave-Klapperschlange zu: hämorrhagisch, das Gewebe im Körper zerstört.

Um herauszufinden, welcher Gifttyp wo vorkommt, haben Herpetologen—die amphibien-und reptilienliebenden Wissenschaftler-Daten über Mojave-Klapperschlangen im Südwesten gesammelt. Erst eine kürzlich veröffentlichte Veröffentlichung des Postdoktorandenforschers Jason Strickland vom Clemson College of Science und des Professors für Biowissenschaften Christopher Parkinson zeigte, dass das Ausmaß der Verbreitung besser verstanden wurde., Ihre Ergebnisse zeigen eine besondere Variabilität der Arten.

„Vor diesem Artikel dachte die‘ Herp ‚- Community, dass hämorrhagisches Gift wirklich selten sei und sich nur an einem Ort in Arizona und einem Ort in Mexiko befinde, aber wir zeigen, dass es an mehreren Orten in der gesamten Verbreitung der Schlange gefunden wird“, sagte Strickland. „Es gab einige Fälle, in denen Personen in unserer Stichprobe beide Arten von Gift hatten, was nach unseren Daten Hybriden sind.“

Diese Erhaltung mehrerer Giftarten innerhalb einer Spezies widerspricht den Erwartungen der Wissenschaft., Die Prinzipien der natürlichen Selektion-Überleben der Stärksten“, wie es umgangssprachlich bekannt ist-würden vorhersagen, dass einer der Gifttypen reparieren und der andere im Laufe mehrerer Generationen langsam abnehmen würde. Das Gift, das gewinnt, hängt davon ab, welcher Typ—hämorrhagisch oder neurotoxisch—am besten zur Mojave-Klapperschlange passt, wenn sie in der trockenen Wüste nach Beute jagt. Doch das ist nicht das, was passiert.

Der Befund wird durch die Ergebnisse einer Sommer-2018-Studie, in der vier genetisch unterschiedliche Linien der Mojave-Klapperschlangen im gesamten Südwesten der USA entdeckt wurden, noch eigentümlicher, und Zentralmexiko zusammen mit Beweisen, dass die Linien miteinander brüten. Tiefer in die natürliche Selektion eintauchen, Dieser Austausch von Genen zwischen Mojave-Klapperschlangen sollte die genetische Vielfalt zwischen ihren Linien verringert haben, Gifttypen effektiv homogenisieren, bis die stärksten Regeln gelten.

„Aus evolutionärer Sicht ist dies abnormal. Das ist nicht das, was Sie erwarten würden“, sagte Strickland. „Genfluss sollte diese große Variation verhindern., Aber selbst mit der Menge des Genflusses, die wir in diesen Populationen finden, ist die Selektion stark genug, um diese spezifischen Gifttypen in einer sehr lokalen Umgebung zu erhalten.“

“ Was wir zeigen konnten, ist, dass es lokale Optima gibt. In Texas scheint der neurotoxische Gifttyp das Optimum für diese Spezies zu sein., Aber wenn wir nach Süden in Mexiko oder in die Nähe von Phoenix fahren, ändert sich etwas in der Natur, wo das lokale Optimum einen anderen Gifttyp erfordert“, sagte Parkinson, der einen gemeinsamen Termin an der Clemson University in der Forst-und Umweltschutzabteilung des College of Agriculture, Forestry and Life Science hat.

Der öffentliche Rolle in den wissenschaftlichen Prozess

Die Entdeckung benötigt eine große Forschungskooperation zwischen der principal investigators und Schüler in fünf Labors in den USA., und Mexiko, zusätzlich zu fast 100 Bürgerwissenschaftlern, die Strickland und Kollegen durch soziale Medien und Netzwerke versammelten. Insgesamt sammelten die Forscher 216 Mojave-Klapperschlangen für ihre Studie in Kalifornien, Arizona, New Mexico, Texas und Mexiko. Die“ Herp “ – Gemeinschaft ist, wie sich herausstellt, stark, mit alltäglichen Schlangenliebhabern, die Forschern zur Verbesserung der Schlangenart helfen wollen.,

Das Team traf einige dieser “ Herpers „auf einer jährlichen Konferenz in West Texas namens SnakeDays—unter der Leitung des Enthusiasten Jeff Adams—, die Bürger, die sich für Reptilien interessieren, sowie Wissenschaftler, Strafverfolgungsbehörden für Fische und Wildtiere und“ Herp “ – Fotografen vereint, um Geld für den Erhalt der Artenvielfalt zu feiern und zu sammeln.

„Indem wir uns auf die Leute von SnakeDays verlassen haben, wurde das, was Jason und Chris 10-20 Jahre zum Lernen gekostet hätte, in nur wenigen Jahren abgeschlossen“, sagte Adams., „Es ist viel effizienter für wissenschaftliche Fachleute, sich auf Bürger außerhalb ihrer Forschungsgrenzen zu verlassen, da die Bürger mehr über die Suche nach der lokalen Flora und Fauna wissen. Es ist auch kostengünstig. Citizen Science reduziert die Kosten für Forschungsprojekte, so dass Forscher wie Jason und Chris ihre Mittel besser nutzen können.“

Es ist der Citizen Science-Aspekt sowie „der pädagogische Aspekt von Doktoranden und Postdocs, die über Grenzen hinweg arbeiten“, den Parkinson dieser Studie wegnimmt.,

„Die Wissenschaft ist wirklich wichtig, keine Frage, aber die kollaborative Forschung und citizen science sind so wichtig, sich zu bewegen science forward. Es geht nicht mehr nur darum, dass ein geeky Akademiker in einem Raum sitzt, sondern darum, wie sich die Forschung auf Menschen auswirkt“, sagte Parkinson.

Eine giftige Spezies mit klinischer Bedeutung

Weniger als 1 Prozent der US-Bevölkerung wird jedes Jahr von einer Giftschlange gebissen, und noch weniger sterben an ihren Symptomen. Für die wenigen unglücklichen Menschen, die gebissen werden, kann die Kenntnis der Mojave-Klapperschlangen-Verteilung zu besseren Behandlungsergebnissen führen., Wenn Ärzte wissen, welcher Gifttyp in ihrer Region anhält, können sie die richtige Behandlung strategischer verabreichen.

„Diese Autoren haben die umfangreichste Studie zu einer der medizinisch wichtigsten Schlangen Nordamerikas veröffentlicht, die provokante neuartige Perspektiven und überraschende neue Entdeckungen liefert“, sagte Sean Bush, klinischer Herpetologe an der Eastern Carolina University. „Diese Arbeit vermittelt ein Verständnis dafür, wie und warum Gift variiert, was sich klinisch in eine Grundlage für die Entwicklung von Antigiften, die Auswahl von Medikamenten und das maßgeschneiderte medizinische Management von Schlangenbissen übersetzt.,“

Für Wissenschaftler weist die Studie des Teams darauf hin, dass die Mojave-Klapperschlange eine faszinierende Modellart für Populationsgenetik und Evolutionsstudien ist. Ob im Zusammenhang mit Beute, der Umwelt oder einer Ernährungsumstellung im Laufe der Entwicklung, warum stellt die Mojave-Klapperschlange die Vorhersagen der Wissenschaft in Frage? Was ist der Mechanismus?

Zukünftige Forschung im Parkinson Lab beabsichtigt, diese Fragen durch Studien der Giftentwicklung in Schlangenarten der Neuen Welt zu untersuchen.