Hayır, eski sevgiliniz olan insanlar değil; “Nasıl olur?” diyeceksiniz normal insanlar gerçekten de zehir salgılama mekanizmasına sahip.
İnsanlar zehir salgılayabilir mi?
İnsanların, çıngıraklı yılanların ve ornitorenklerin yer aldığı en zehirli hayvanlar listesine katılma olasılığı çok düşük. Ancak yeni araştırmalar, insanların zehir üretmek için bir mekanizmaya sahip olduğunu -aslında tüm memeliler ve sürüngenler bu mekanizmaya sahip- ortaya koyuyor.
Özellikle insanlardaki tükürük bezleriyle ilişkilendirilen bu yaygın zehir genlerinin, hayvanlar aleminde zehirsiz atalardan bağımsız olarak yüzden fazla kez nasıl evrimleştiğini açıklıyor. Japonya’daki Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nde evrimsel genetik alanında doktora öğrencisi olan ortak yazar Agneesh Barua, “Esasen, tüm yapı taşlarını yerleştirdik, şimdi bizi oraya götürmek evrime kalmış.” dedi.
Oral zehir, hayvanlarda bilinen en yaygın zehir mekanizmasıdır. Örümceklerden yılanlara hatta bilinen tek zehirli primat türü olan Yavaş Loriler’de bile bulunur. Biyologlar, oral zehir bezlerinin değiştirilmiş tükürük bezleri olduğunu biliyorlardı; ancak yeni araştırma, değişimin arkasındaki moleküler mekaniği ortaya koyuyor.
Avustralya’daki Queensland Üniversitesi’nde biyokimyacı ve zehir uzmanı olan ve araştırmaya dahil olmayan Bryan Fry, “Bu alanda gerçek bir dönüm noktası olacak, bazı olağanüstü karmaşık çalışmalarda kesinlikle büyük ilgi çeken bir iş çıkardılar.” dedi.
Ortak Bir Benzerlik
Zehir, doğanın bir bütün olmasının nihai örneğidir. Zehirdeki toksinlerin çoğu, çok farklı hayvanlarda aynıdır. Araştırmaya dahil olmayan Londra’daki Doğa Tarihi Müzesi’nde zehir araştırmacısı Ronald Jenner, örneğin; kırkayak zehrinin bazı bileşenlerinin yılan zehrinde de bulunduğunu söyledi.
Barua, verdiği demeçte, yeni çalışmanın toksinlerin kendilerine odaklanmadığını, çünkü bunların hızlı bir şekilde evrimleştiğini ve karmaşık bir bileşik karışımı olduğunu söyledi. Bunun yerine, Barua ve çalışma ortak yazarı Alexander Mikheyev, Avustralya Ulusal Üniversitesi’nde evrimsel bir biyolog, zehirle ilişkili ancak toksinleri kendileri oluşturmaktan sorumlu olmayan genler olan “temizlik” genlerine odaklanıyor. Bu düzenleyici genler tüm zehir sisteminin temelini oluşturur.
Araştırmacılar, çalışmalara Okinawa’da istilacı bir tür olduğu için iyi bilinen kahverengi bir çukur engereği olan Taiwan Habu’nun Trimeresurus mucrosquamatus genomuyla başladı.
Barua, “Hayvanda bulunan tüm genlerin işlevini bildiğimizden, zehir genlerinin hangi genlerle ilişkili olduğunu görebiliyorduk.” dedi. Araştırmacı ekip, tüm amniotlarda birden fazla vücut dokusunda yaygın olan bir gen takımyıldızı buldu. -Amniotes, yumurtalarını içsel olarak dölleyen veya karaya yumurta bırakan hayvanlardır.
Sürüngenleri, kuşları ve bazı memelileri içerir.- Barua, bu genlerin çoğunun katlanabilir proteinlerde yer aldığını, bunun mantıklı olduğunu, çünkü zehirli hayvanların proteinlerden yapılmış çok miktarda toksin üretmesi gerektiğini söyledi. “Böyle bir doku, ürettiği proteinin yüksek kalitede olduğundan emin olmak zorundadır.” dedi.
Sürpriz olmayan bir şekilde, aynı tür düzenleyici temizlik genleri, insan tükürük bezinde bol miktarda bulunur ve bu aynı zamanda tükürükte bulunan önemli bir protein yahnisi de büyük miktarlarda üretir. Bu genetik temel, hayvanlar aleminde bağımsız olarak evrimleşmiş çok çeşitli zehirleri mümkün kılan şeydir.
Zehirsizden Zehirliye
Başka bir deyişle, her memeli veya sürüngen, üzerine bir oral zehir sisteminin inşa edildiği genetik yapı iskelesine sahiptir. Ve insanlar, farelerle birlikte birçok zehir sisteminde kullanılan bir anahtar proteini zaten üretiyor. Diğer proteinleri sindiren proteinler olan kallikreinler, tükürükte salgılanır ve aynı zamanda birçok zehrin önemli bir parçasıdır.
Fry, bunun nedenin kallikreinlerin çok kararlı proteinler olduğunu ve mutasyona maruz kaldıklarında basitçe çalışmayı bırakmadıklarını söyledi. Bu nedenle, zehri daha ağrılı ve daha ölumcul hale getiren faydalı kallikrein mutasyonlarını elde etmek kolaydır. Kallikreinlerin bir etkisi kan basıncında ani bir düşüştür.
Fry, “Kallikrein’in hayvanlar aleminde zehirlerde en çok salgılanan bileşen türü olması tesadüf değildir; çünkü herhangi bir formda çok aktif bir enzimdir ve bazı berbat şeyler yapmaya başlayacaktır.” dedi.
Kallikreinler bu nedenle teorik olarak zehirli insanlar için doğal bir başlangıç noktasıdır. Barua, 2020’nin dramının ardından “Hayatta kalmak için insanların zehirli olması gerekiyor, potansiyel olarak artan dozlarda kallikrein görmeye başlayabiliriz.” diye espri yaptı.
Ancak bu o kadar da olası değil, tabi insanların şu anda başarılı olan yiyecek edinme ve eş seçme stratejileri bozulmaya başlamazsa. Jenner, verdiği röportajda, zehrin en çok ya bir savunma yöntemi ya da avı bastırmanın bir yolu olarak geliştiğini söyledi. Tam olarak ne tür bir zehrin evrimleştiği hayvanın nasıl yaşadığına bağlıdır.
Fry, evrimin esasen doğal seleksiyon yoluyla zehri bir hayvanın ihtiyaçlarına göre uyarlayabileceğini söyledi. Örneğin aynı tür olmalarına rağmen, sadece yaşadıkları yer nedeniyle farklı zehirlere sahip bazı çöl yılanları vardır, dedi ki: “Yılanların çoğunlukla fare avladığı çöl tabanında, zehir çoğunlukla dolaşım sistemine etki eder.
Çünkü bir yılanın ölmekte olan bir fareyi düz zeminde kısa bir mesafe izlemesi zor değildir. Yılanların çoğunlukla kertenkele avladığı yakındaki kayalık dağlarda, zehir güçlü bir nörotoksindir; çünkü av hemen hareketsiz hale gelmezse, kolayca bir yarığa dolanabilir ve temelli kaybolabilir.”
Birkaç memelinin zehri vardır.
Kan pıhtılarını önleyen zehirli bir tükürük içeren vampir yarasalar, yaralardan daha etkili beslenmek için kimyasal silahlarını kullanırlar. Zehirli kurnazlar ve kurnaz benzeri solenodonlar, (küçük, yuvacı memeliler) zehirlerini kullanarak daha büyük avlarını başka türlü öldürebileceklerinden daha fazla zapt ederek ağırlık sınıflarını aşabilirler.
Shrews, ayrıca bazen depolama ve daha sonra atıştırma için avlarını, -tipik olarak böcekler ve diğer omurgasızlar- felç etmek için zehirlerini kullanırlar. Jenner, bu arada zehirli bir ısırığı olmayan; ancak arka ayaklarında zehirli bir mahmuz bulunan ornitorenklerin, çoğunlukla zehirlerini eşler veya bölge üzerindeki diğer ornitorenklerle yapılan kavgalarda kullandıklarını söyledi.
İnsanlar elbette, zehirli dişlere ihtiyaç duymadan bu işlerin çoğunu yapan araçlar, silahlar ve sosyal yapılar icat etmişlerdir. Fry, zehrin de pahalı olduğunu söyledi. Tüm bu proteinleri oluşturmak ve katlamak enerji gerektirir. Bu nedenle, zehir kullanılmadığında kolayca kaybolur.
Fry, vestigial zehir bezleri olan; ancak artık zehirli olmayan deniz yılanı türleri olduğunu, çünkü balıkla beslenmeden zehirli bir ısırık gerektirmeyen balık yumurtalarıyla beslenmeye geçtiklerini söyledi.
Fry, yeni araştırmanın insanlar için yeni süper güçler için pek fazla umut doğurmayabileceğini; ancak zehrin kontrolünün arkasındaki genetiği anlamanın tıp için anahtar olabileceğini de sözlerine ekledi. Eğer bir kobranın beyni zehir bezlerinin ifade ettiği genleri ifade etmeye başlarsa, yılan hemen kendi kendine toksisiteden ölür.
Genlerin farklı dokularda ifadeyi nasıl kontrol ettiğini öğrenmek, büyük ölçüde hastalığa ve ölume neden olan kanser gibi hastalıkları anlamak için yardımcı olabilir; çünkü dokular kontrolden çıkmaya ve vücutta olmaması gereken yerlerde ürün salgılamaya başlar.
Fry, “Bu makalenin önemi sadece bu çalışma alanının ötesine geçiyor, çünkü tüm bu ilginç sorular için bir başlangıç platformu sağlıyor.” dedi.
Araştırma, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde çevrimiçi olarak yayınlandı.
Çeviri: Mustafa Kemal KARABULUT / Düzenleyen: Erika KART
