Het levensbedreigende gif van Mojave-ratelslangen is meer verspreid dan verwacht

de Mojave ratelslang, die leeft in de woestijnen van het zuidwesten van de Verenigde Staten en Centraal Mexico, wordt gekenmerkt door zijn dodelijke gif dat je lichaam kan sluiten of je ingewanden kan mals maken. Clemson University onderzoekers zeggen welke hangt af van waar je bent gevestigd.,op basis van slangenbeetdocumentatie van Mojave ratelslangen uit de jaren 20 werd gedacht dat deze gevreesde Vipers alleen neurotoxisch gif hadden, een cocktail van enzymen en peptiden die neuronen verstoort en het zenuwstelsel verlamt. Echter, een paar gevallen waren vreemd verschillend, met patiënten vertonen symptomen zoals weefselschade, desoriëntatie en moeite met het stollen van bloed., Na enkele decennia van onderzoek, wetenschappers later toegeschreven deze symptomen aan een tweede GIF type in de Mojave ratelslang: hemorragische, die werkt door het vernietigen van weefsels in het lichaam.

om te ontdekken welk giftype zich voordoet waar, hebben herpetologen—de amfibie-en-reptiel-liefhebbende wetenschappers—gegevens verzameld over Mojave ratelslangen in het zuidwesten. Het was echter pas in een recente publicatie van Clemson College of Science postdoctoraal onderzoeker Jason Strickland en hoogleraar biologische wetenschappen Christopher Parkinson dat de omvang van de distributie beter werd begrepen., Hun bevindingen tonen een eigenaardige variabiliteit in de soort.

” voorafgaand aan deze paper, de ‘herp’ gemeenschap dacht dat hemorragisch gif was echt zeldzaam en was slechts op één locatie in Arizona en één locatie in Mexico, maar we laten zien dat het wordt gevonden op verschillende plaatsen in de distributie van de slang,” Strickland zei. “Er waren een paar gevallen waarin individuen in onze steekproef beide soorten gif hadden, waarvan onze gegevens suggereren dat het hybriden zijn.”

This preservation of multiple venom types within one species trotses science ‘ s expectations., De principes van natuurlijke selectie-survival of the fittest ” zoals het in de volksmond bekend staat-zouden voorspellen dat een van de giftypes zou fix en de andere zou langzaam afnemen in de loop van verschillende generaties. Het gif dat wint is afhankelijk van welk type-hemorragische of neurotoxische-het beste past bij de Mojave ratelslang als hij jaagt op prooi in de dorre woestijn. Maar dit is niet wat er gebeurt.

de bevinding wordt nog vreemder gemaakt door de resultaten van een zomer 2018 studie die vier genetisch verschillende geslachten van de Mojave ratelslangen in het zuidwesten van de VS ontdekte., en Centraal Mexico samen met het bewijs dat de afstammelingen zich met elkaar voortplanten. Dieper duiken in de natuurlijke selectie, deze uitwisseling van genen tussen Mojave ratelslangen zou de genetische diversiteit tussen hun geslachten hebben verminderd, effectief homogeniseren giftypes totdat de fitste regels.

“vanuit een evolutionair standpunt is dit abnormaal. Dit is niet wat je zou verwachten,” zei Strickland. “Gen flow zou zoveel variatie moeten voorkomen., Maar zelfs met de hoeveelheid genstroom die we vinden in deze populaties, is de selectie sterk genoeg om deze specifieke giftypes in een zeer lokale omgeving te behouden.”

” wat we hebben kunnen laten zien is dat er lokale optima zijn. In Texas lijkt het neurotoxische giftype het beste voor deze soort., Maar als we naar het zuiden gaan naar Mexico of in de buurt van Phoenix, verandert er iets in de natuur, waar het lokale optimum een ander giftype vereist, ” zegt Parkinson, die een gezamenlijke aanstelling heeft aan Clemson University in College Of Agriculture, Forestry and environmental conservation department van Life Science.

de rol van het publiek in het wetenschappelijke proces

De ontdekking vereiste een uitgebreide onderzoekssamenwerking tussen de hoofdonderzoekers en studenten in vijf labs in de VS., en Mexico, naast bijna 100 burgerwetenschappers die Strickland en collega ‘ s verzamelden via sociale media en netwerken. In totaal verzamelden de onderzoekers 216 Mojave ratelslangen voor hun studie in Californië, Arizona, New Mexico, Texas en Mexico. De” herp ” – gemeenschap blijkt sterk te zijn, met alledaagse slangenliefhebbers die graag onderzoekers willen helpen voor de verbetering van de slangensoort.,het team ontmoette een aantal van deze” herpers “op een jaarlijkse west Texas conferentie genaamd SnakeDays—geregisseerd door liefhebber Jeff Adams—die burgers die geïnteresseerd zijn in reptielen, evenals academici, vis en wildlife wetshandhaving en” herp ” fotografen verenigt om te vieren en geld in te zamelen voor het behoud van de diversiteit van wilde dieren.”door te vertrouwen op de mensen op SnakeDays, wat Jason en Chris 10-20 jaar tijd zou hebben gekost om te studeren, werd dan voltooid in slechts een paar jaar,” Adams zei., “Het is veel efficiënter voor wetenschappelijke professionals om te vertrouwen op burgers buiten hun onderzoeksgrenzen, omdat burgers meer weten over het vinden van de lokale flora en fauna. Het is ook kostenefficiënt. Citizen science verlaagt de kosten van onderzoeksprojecten, zodat onderzoekers als Jason en Chris hun financiering beter kunnen gebruiken.”

Het is de Citizen science aspect, evenals” de educatieve aspect van graduate studenten en postdocs werken over de grenzen heen, ” dat Parkinson neemt uit deze studie.,

” de wetenschap is echt belangrijk, zonder twijfel, maar collaboratief onderzoek en citizen science zijn zo belangrijk om de wetenschap vooruit te helpen. Het gaat niet alleen meer om een of andere geeky academische zittend in een kamer, het gaat over hoe het onderzoek mensen beïnvloedt,” Parkinson zei.

een giftige soort met klinisch belang

minder dan 1 procent van de Amerikaanse populatie wordt elk jaar door een giftige slang gebeten, en nog minder sterven aan hun symptomen. Voor de weinige ongelukkige mensen die worden gebeten, het kennen van de Mojave ratelslang distributie kan leiden tot betere behandeling resultaten., Als artsen weten wat giftype blijft bestaan in hun regio, kunnen ze de juiste behandeling strategischer beheren.”deze auteurs hebben de meest uitgebreide studie van een van de meest medisch belangrijke slangen in Noord-Amerika gepubliceerd, die provocerende nieuwe perspectieven en verrassende nieuwe ontdekkingen levert,” zei Sean Bush, een klinische herpetoloog aan de Eastern Carolina University. “Dit werk geeft inzicht in hoe en waarom GIF varieert, wat zich klinisch vertaalt in een basis voor anti-gif ontwikkeling, medicijnkeuze en het op maat gemaakte medische beheer van slangenbeet.,voor wetenschappers wijst de studie van het team op de Mojave ratelslang als een fascinerende modelsoort voor populatiegenetica en evolutionaire studies. Of het nu gaat om prooien, het milieu of een voedingsverschuiving in de loop van de ontwikkeling, waarom is de Mojave ratelslang een uitdaging voor de voorspellingen van de wetenschap? Wat is het mechanisme?

toekomstig onderzoek in het Parkinsonlab beoogt deze vragen te onderzoeken door onderzoek naar de evolutie van gif in nieuwe Wereldslangen.