İlan dişlərini göstərdiyi zaman təkamülün ən güclü alətlərindən birini nümayiş etdirir. Məsələ burasındadır ki, ilan zəhəri tək bir toksin deyil, onlarla, bəzən isə yüzlərlə sürətlə təkamül edən zülaldan ibarət qaynar bir “kokteyl”dir. Pəncə, buynuz və ya diş kimi əksər heyvan silahlarından fərqli olaraq, ilan zəhəri qurbanların müdafiə sistemləri ilə daimi yarış vəziyyətindədir.

Hit.az-ın məlumatna görə, "Forbes" yazır ki, ilanlar zəhərlərini təkmilləşdirir, gəmiricilər və amfibiyalar isə ona qarşı davamlılıq yaradır. Bu müharibədə qalib yoxdur, lakin heç kim geri qalmağa da imkan verə bilməz. Bəs bu proses təkamül biologiyası baxımından necə işləyir?

İlanlar "Qırmızı Kraliça" ilə yarışır

Təkamül bioloqları bu “silahlanma yarışını” "Qırmızı Kraliça" effekti (və ya "Qara Kraliça" hipotezi) adlandırırlar. Bu ideyaya görə, yırtıcılar və qurbanlar mövcud vəziyyəti qoruyub saxlamaq üçün belə daim təkamül etməlidirlər.

“Biological Theory” jurnalında 2022-ci ildə dərc olunmuş araşdırmada qeyd olunur ki, "Qırmızı Kraliça" hipotezi 1973-cü ildə Li Van Valen tərəfindən irəli sürülüb. Ümumilikdə bu hipotez bildirir ki, növlər davamlı uyğunlaşmalı olurlar, çünki qarşılıqlı əlaqədə olduqları digər növlər də eyni zamanda təkamül edir.

Zəhər sistemlərində bu qarşılıqlı seçmə amansız və ani xarakter daşıyır. Bu o deməkdir ki, qurbanın fiziologiyasındakı ən kiçik dəyişiklik belə ilan toksinini demək olar ki, yararsız edə bilər. Eyni zamanda, toksinin quruluşunu və ya ifadəsini dəyişən mutasiyaya sahib olan istənilən ilan xətti dərhal üstünlük qazanır. Bir neçə nəsil ərzində bu dəyişikliklər zəhərin komponentlərində böyük müxtəlifliyə gətirib çıxarır.

Nəzəriyyənin adı Lyuis Kerrollun “Alisa güzgülər ölkəsində” kitabından götürülüb. Orada Qara (ingiliscə mətnində Qırmızı) Kraliça Alisa deyir: “Yerində qalmaq üçün belə var gücünlə qaçmalısan”.

Bu metaforanın yırtıcı–qurban koevolyusiyasının mahiyyətini nə qədər dəqiq ifadə etdiyini nəzərə alsaq, təkamül bioloqlarının onu mənimsəməsi təəccüblü deyil.

“Trends in Ecology & Evolution” jurnalında dərc edilmiş zəhər proteomları və toksin gen ailələrinin müqayisəli tədqiqatı göstərir ki, ilan zəhəri genlərin təkrar-təkrar cəlb olunması, duplikasiyası və sürətli divergensiyası dövrlərindən keçir.

Sadə dillə desək, ilan zəhərinə cavabdeh genlər dəfələrlə kopyalanır və sonra dəyişdirilir. Bəzi nüsxələr konkret funksiyalar üzrə ixtisaslaşır, digərləri isə sıradan çıxır. Nəticədə yerli qurban icmasına, çox vaxt hətta konkret populyasiya səviyyəsində uyğunlaşdırılmış dəyişkən bir zəhər qarışığı formalaşır. Güclü və fasiləsiz koevolyusiya şəraitində məhz belə dəqiq molekulyar mexanizmlər gözləniləndir.

Lakin bu dəyişikliklər birtərəfli deyil. “Yırtıcı–qurban” koevolyusiyasının ən yaxşı öyrənilmiş nümunələrindən bəziləri göstərir ki, ilanlar özləri də zəhərli ovlarının toksinlərinə qarşı davamlılıq inkişaf etdirə bilirlər.

Məsələn, 1990-cı ildə “Evolution” jurnalında dərc olunmuş klassik tədqiqat kəmər ilanları (Thamnophis sirtalis) və zəhərli tritonlar (Taricha granulosa) arasındakı münasibətləri araşdıraraq toksik davamlılığın koevolyusiyasına ən aydın real nümunələrdən birini təqdim edir.

Tritonların son dərəcə güclü tetrodotoksinlə (TTX) zəngin olduğu bölgələrdə kəmər ilanlarında TTX-in təsirini zəiflədən mutasiyalar yaranıb. Tritonların daha az toksik olduğu ərazilərdə isə ilanlar bu davamlılığı itirir. Bu “parçalı mənzərə” təkamülün çox vaxt lokal dəyişən seçmə təzyiqlərini əks etdirdiyini göstərir. Eyni zamanda, qurbanın müdafiəsi ilə yırtıcının əks-tədbirlərinin müxtəlif yerlərdə bir-birini necə qabaqlaya bildiyini nümayiş etdirir.

Bu biokimyəvi “kəndirçəkmə” milyonlarla ildir davam edir və planetdəki demək olar ki, bütün digər “yırtıcı–qurban” dinamikalarından daha sürətlə baş verir. Bunun səbəbləri isə bunlardır:

İlanlar genetik baxımdan sürət üçün qurulub

Zəhərin təkamülü sümüklər və ya əzələlər kimi yavaş struktur dəyişiklikləri ilə məhdudlaşmır. Onun biokimyəvi təbiəti həlledici rol oynayır. Xüsusilə zəhər genləri duplikasiyaya son dərəcə meyillidir. Bu isə ilanlara mövcud genləri sanki “kopyala–yapışdır” etməyə və orijinalı itirmədən yeni variantları sınaqdan keçirməyə imkan verir.

“Genome Biology and Evolution” jurnalında 2014-cü ildə dərc olunmuş araşdırmada izah edilir ki, ilan zəhəri sistemləri genlərin təkrar duplikasiyası və cəlb edilməsi hadisələri nəticəsində formalaşıb. Adi fizioloji genlər toksinlərə çevrilib və təbii seçmənin təsiri altında sürətlə şaxələnib.

Duplikasiya olunmuş bu genlər çox yüksək sürətlə mutasiyalar toplayır və nisbətən qısa təkamül müddətində yeni zəhər variantlarının yaranmasına səbəb olur. Qeyd etmək lazımdır ki, ilanlar təkəri yenidən icad etmirlər; onlar sadəcə çoxlu təkər istehsal edib, onları real vaxt rejimində sınaqdan keçirirlər.

Qurban müqavimət göstərdikdə, ilanların təkamülü sürətlənir

Dar qurban spektrinə ixtisaslaşmış ilanlar son dərəcə güclü təkamül təzyiqi ilə üzləşirlər. Əgər ovda istənilən formada davamlılıq yaranarsa – istər daha effektiv qan laxtalanma mexanizmləri, istər dəyişilmiş sinir reseptorları, istərsə də detoksikasiya yolları – ilan zəhəri dərhal daha az təsirli olur.

Bu isə ovun ələ keçirilməsini çətinləşdirir və qidalanma problemlərinə yol açır. Heyvanlar aləmində isə buraxılmış bir ov çox vaxt ölüm deməkdir.

Bundan əlavə, qurbanlar "Qırmızı Kraliça" yarışında geri qalmamaq üçün müxtəlif strategiyalardan istifadə edə bilirlər:

– davranış səviyyəsində qaçınma mexanizmləri;
– zəhəri neytrallaşdıran kiçik peptidlər və serum faktorları daxil olmaqla, antidotabənzər endogen amillər;
– müəyyən toksinlərin bağlanmasını və ya təsirini azaldan reseptor hədəf sahələrində mutasiyalar;
– zəhərin nüfuzunu məhdudlaşdıran, yayılmasını yavaşladan, doza–kütlə nisbətini dəyişən və ya toxuma və damar arxitekturası vasitəsilə sürətli sistem yayılmasını əngəlləyən morfoloji və biomekanik xüsusiyyətlər.

Bu müxtəlif müdafiə mexanizmlərinin hər biri zəhərin tərkibinə özünəməxsus seçmə filtri tətbiq edir. Qurban növlərinin çoxu sayca çox, ömürcə qısa və genetik baxımdan dəyişkən olduğu üçün onların təkamül reaksiyaları da sürətli ola bilər.

Buna görə də qurban zəhərə qarşı uyğunlaşdıqda, ilanların cavab olaraq adaptasiya etməkdən başqa yolu qalmır.

İlan zəhərinin təkamülünün əhəmiyyəti

Bu son dərəcə sürətli təkamülün anlaşılması bir sıra praktiki nəticələrə malikdir və ən aydın olanı zərdablarla bağlıdır. Zərdablar hələ də heyvanların zəhərlə immunizasiyası yolu ilə hazırlanır. Buna görə də zəhərin tərkibi populyasiyadan populyasiyaya fərqlənərsə və ya zamanla dəyişərsə, bir “versiyaya” qarşı hazırlanmış zərdab digərinə qarşı daha az effektiv ola bilər.

Bu baxımdan, sürətlə dəyişən toksinlər haqqında biliklər aşağıdakı sahələrdə irəliləyişə töhfə verə bilər:

– zəhərin təkamülü və toksin müxtəlifliyi anlayışına əsaslanan yeni nəsil zərdabların hazırlanması;
– yüksək spesifik antikoaqulyantlar, analgetiklər, antihipertenziv preparatlar və ion kanalı modulyatorları da daxil olmaqla, zəhər peptidlərindən əldə edilən dərmanların axtarışı və rasional terapevtik dizayn;
– siqnal yollarının, laxtalanma kaskadlarının və sinir-əzələ ötürülməsinin öyrənilməsi üçün zəhər komponentlərinin molekulyar zond kimi istifadəsi ilə reseptor və fermentlərin dəqiq hədəflənməsi;
– hüceyrə adeziyası, sinir kanalları, angiogenez, apoptoz və immun siqnalizasiyanı modulyasiya edən zəhər mənşəli molekulların köməyi ilə xərçəng, autoimmun xəstəliklər və ağrı terapiyası.

Bu təkamül silahlanma yarışını xüsusilə diqqətəlayiq edən məqam onun başvermə sürətidir. İlan zəhəri təəccüblü dərəcədə qısa təkamül dövrlərində əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər; herpetoloqlar üçün bu, daim dəyişən zəmin deməkdir.

Bir neçə onillik əvvəl tərtib olunmuş zəhər profilləri artıq köhnəlmiş ola bilər, qurbanların müdafiəsi isə irəli gedib. Bu molekulyar döyüş biz onu müşahidə etsək də, etməsək də davam edir.

Samir