diciembre 4, 2023

Cómo un anfibio improbable sobrevivió a su ‘Día del Juicio Final’ – ScienceDaily

Un equipo internacional de investigadores ha descubierto una resistencia «sin precedentes» al veneno de serpiente en una especie inesperada: los anfibios sin patas conocidos como cecilias.

El profesor asociado de la Universidad de Queensland, Bryan Fry, dirigió el estudio, que según él proporciona un modelo sólido para el concepto evolutivo fundamental de las interacciones depredador-presa.

«Nuestra investigación proporciona un ejemplo de libro de texto de cómo una sola presión depredadora puede desencadenar una cascada evolutiva en la que la misma forma de resistencia ha surgido de forma independiente varias veces en diferentes linajes de especies», dijo el Dr. Fry.

«En este caso, la principal presión depredadora es el surgimiento de serpientes elápidas, como cobras y serpientes coralinas, caracterizadas por la evolución de una nueva forma de administrar veneno a través de sus colmillos huecos, fijos y similares a jeringas.

«A pesar de ser resbaladizas, las cecilias son como orugas en su movimiento y velocidad y son presa muy fácil para las cobras y otras serpientes, que usan sus colmillos para matarlas y luego comérselas.

«Esto habría sido una matanza absoluta hasta el punto en que los elápidos normalmente se alimentarían de las cecilias, lo que contribuiría a la rápida propagación de las serpientes elápidas por África, Asia y las Américas.

«La capacidad de los cecilan para perseverar y prosperar a pesar de estas presiones es como algo sacado de una película, como los supervivientes del Día del Juicio Final contraatacando en un paisaje químico cambiante».

El equipo estudió especies de cecilan de todas las familias conocidas en todo el mundo, incluidas especies en las islas Seychelles que las serpientes elápidas nunca han alcanzado.

El autor principal, Marco Mancuso del Laboratorio de Evolución de Anfibios de la Vrije Universiteit Brussel, dijo que el estudio involucró el uso de colecciones de tejido para secuenciar una parte del receptor neuromuscular en las cecilias que se une a las toxinas del veneno de serpiente.

«Hemos demostrado que la resistencia a la neurotoxina del veneno de serpiente elápida ha evolucionado al menos 15 veces, lo que realmente no tiene precedentes», dijo Mancuso.

«Una validación particularmente interesante de la teoría es que las cecilias en las islas Seychelles no son resistentes al veneno de serpiente, lo cual es consistente con las serpientes elápidas que nunca llegaron a esas islas.

“Esta es una señal rara para responder a una presión de selección tan intensa, donde los sobrevivientes de la invasión son aquellos que son relativamente menos sensibles al veneno y algunos tienen mutaciones que los han vuelto completamente inmunes.

«Estas son las personas que regresaron a la tierra después de la plaga de la serpiente».

El Dr. Fry dijo que las cecilias pudieron lograr una resistencia a las toxinas sin precedentes mediante el despliegue de tres tipos diferentes de técnicas biológicas.

«Un tipo es poner una especie de barricada que bloquee la capacidad de las toxinas para llegar a los receptores que normalmente provocan una reacción fatal», dijo.

«La segunda forma de resistencia es cambiar la forma física del receptor.

«A medida que las toxinas evolucionaron para convertirse en llaves y encajar en un receptor similar a una cerradura, el cambio de forma significó que la toxina ya no encajaba.

«Finalmente, las cecilias esencialmente despliegan un ‘arma’ electromagnética que invierte la carga durante esta interacción toxina-receptor.

«La repulsión de carga positiva a positiva aumenta exponencialmente a medida que se acercan los objetos, como si se tratara de forzar la unión de dos imanes.

«Este bolsillo receptor normalmente tiene una carga negativa, por lo que las toxinas de las serpientes han evolucionado para tener una carga positiva para ayudar a guiar la unión.

«La mutación donde el receptor ahora está cargado positivamente como las toxinas, repele electrostáticamente las toxinas».

El Dr. Fry dijo que si bien los resultados no conducirían a ningún beneficio humano directo nuevo, como un nuevo antiveneno, los resultados tenían la ventaja de mostrar una interacción evolutiva importante de una manera atractiva para la próxima generación de científicos.

«Los animales que matan a otros animales y las presas que evolucionan para escapar de los depredadores es algo que creo que siempre es fascinante para las personas, especialmente para los jóvenes que recién se inician en la ciencia».