Чому змії такі різнокольорові? Схоже, вся справа у печінці

Вчені з Університету Женеви наблизилися до розуміння механізму, що забезпечує величезну різноманітність забарвлення рептилій. Виявилося, що на забарвлення шкіри змій та інших плазунів впливає мутація гена, пов'язаного з очищувальною функцією печінки.

Щоб зрозуміти природу відкриття швейцарських учених, які опублікували про це статтю у науковому журналі PNAS (офіційному виданні Національної академії наук США), потрібно зрозуміти, як саме змії – і люди – формують своє забарвлення.

Буяння фарб

Змії, риби та рептилії вигідно відрізняються від інших хребетних різноманітністю кольору шкіри. Якщо виключити хребетну живність, що бігає і літає, покриту вовною або пір'ям, то з голою шкірою залишаються тільки люди, яких природа великою кількістю фарб не потішила.

Причина яскравої та різноманітної палітри змій, так само як і досить нудної колірної гами Homo sapiens, полягає у хроматофорах, клітинах, що містять пігменти та світловідбиваючі кристали. У рептилій та земноводних їх досить багато, причому кожен тип відповідає за свою колірну гаму.

Автор фото, Ignacio Palacios

Підпис до фото, Хвіст хамелеону. Вони можуть навіть переганяти свої хроматофори з однієї частини тіла до іншої, залежно від обстановки

Наприклад, меланофори відповідають за чорний і коричневий кольори, ксантофори - за жовтий, еритрофори - за червоний, а іридіофори, що відбивають світло, надають шкірі яскраво-зеленого або яскраво-синього кольору.

На відміну від холоднокровних, у теплокровних птахів, звірів і людей є тільки один тип клітин, що фарбують: меланоцити, які є до певної міри аналогом меланофорів.

Але чому в межах одного виду плазунів з'являються особини різного кольору? Відповідь саме на це питання дозволила вченим дізнатися більше про сам механізм формування яскравих кольорів рептилій.

Виявилося, що вся справа у мутації гена, пов'язаного з функцією печінки.

Еволюційний генетик із Женевського університету Афанасія Ціка та її докторант Асьє Юлат-Аготе провели дослідження на прикладі маїсових полозів.

Автор фото, Mike Wesemann

Ця невелика неотруйна змія, що мешкає на півдні Північної Америки, відома великою різноманітністю забарвлення. Її ще називають червоним щуром змією, або гутатою.

Є як мінімум сім найпоширеніших варіантів забарвлення (їх називають морфами) маїсових полозів - від яскраво-жовтогарячого з чорною окантовкою до блідо-рожевого і ніжно-фіолетового. Останній морф вважається для біологів найцікавішим через майже повну відсутність меланофорів. Таких пастельно забарвлених змій називають "лавандовими полозами".

Автор фото, LA Dawson

До чого тут печінка?

Згідно з висновками швейцарських учених, народження ніжно-рожевих полозів викликане мутацією одного-єдиного гена (LYST, або CHS1), що відповідає за вироблення специфічного білка, який також називається LYST.

Автор фото, MesserWoland and Szczepan1990

Ця абревіатура розшифровується як "Регулятор лізосомального транспорту". Цей білок відповідає за перенесення різних молекул у лізосоми, компоненти клітин-гепатоцитів, що працюють як мікрозаводи з переробки сміття.

Але яке відношення мають лізосоми до фарбування маїсових полоз?

Вчені з Женевського університету проаналізували гепатоцити, основні клітини печінки всіх хребетних. Вони мають безліч різноманітних функцій, зокрема вони відповідають за виведення з організму шкідливих і небезпечних речовин.

Автор фото, Alexquaas

Підпис до фото, печінки клітини під електронним мікроскопом. Гепатоцити становлять від 60 до 80 відсотків її ваги.

У рожевих полоз лізосоми гепатоцитів виявилися набагато більшими - і вони більш активно і кардинально змінювали структуру хроматофорів, що відповідають за яскраві кольори.

Як зазначила Афанасія Цика, дослідження було довгим і кропітким, адже змії відкладають яйця лише раз на рік, і щоб виявити потрібний ген, ученим довелося вивчити весь ген маїсового полозу.

Проте вивчення всіх причин різноманітності у забарвленні рептилій та риб ще триває.

До чого призводить мутація гена LYST у людей

Автор фото, Brocken Inaglory

Ген LYST є і в організмі людини. У людей його мутація викликає так званий Синдром Чедіака-Хігасі, який призводить до альбінізму (відсутності пігменту меланіну) та небезпечного послаблення імунної системи.

На даний момент це захворювання невиліковне, хоча в деяких випадках допомагає пересадка кісткового мозку.

П'ять речей, які ви могли не знати про зміїв та їх рятувальників

Ця професія – не для людей зі слабкими нервами, але в деяких частинах світу турбота про зміїв надзвичайно важлива, у тому числі – і для захисту та порятунку людей. За даними організації "Лікарі без кордонів", щороку у світі 5 мільйонів людей страждають від укусу змій. 100 тисяч із них помирають, 400 тисяч стають інвалідами.

Доктор Мадуріта Гупта з Мумбая (Індія) та Джулія Бейкер із австралійського Брісбена розповіли Бі-бі-сі про свою роботу з рептиліями.

Змій треба любити

Для доктора Мадурити Гупти герпетологія – професія сімейна, оскільки її батько – вчений, який працював із рептиліями.

Вперше вона тримала змію в руках, коли їй було 15 років. Мадуріта досі згадує це "чарівне прохолодне почуття".

Вона пішла навчатися у ветеринарний коледж і пізніше заснувала разом зі своїм чоловіком організацію Snake Conservation Trust, яка займається охороною змій.

Автор фото, Dr. Madhurita Gupta

На іншому континенті Джулія Бейкер закохалася у змій після свого походу до зоопарку, коли їй було вже далеко за 30.

"Коли вони обернули мені шию змією, я буквально заплакала. Було таке почуття, що я закохалася, настільки дивовижною була хімічна реакція у моєму тілі", - каже вона.

Зараз вона працює провідною телевізійною програмою "Володар змій" у своїй рідній Австралії.

Протиотрута

Мадуріта Гупта розробила спеціальний рятувальний мотоцикл для своїх поїздок на виклик, що дозволяє мати з собою все необхідне.

"У мене є всі інструменти, необхідні для роботи: палиці для упіймання змії, ножиці, різаки, мережі, що розрізають, набір протиотрут. Так що, якщо змія вкусить, що рідко зустрічається, у мене є ліки", - каже вона.

Джулія Бейкер в Австралії не носить із собою протиотруту. Це означає, що укушених необхідно доставити до лікарні.

Але, за її словами, половина змій, що кусають людей, не впорскують їм під шкіру свою отруту.

Нехай живуть

Якщо у вас на горищі живе змія, найкраще дати їй спокій, вважає Джулія Бейкер.

"Я намагаюся відмовити людей, які хочуть позбавитися таких змій, оскільки в Австралії нам у будь-якому випадку доводиться жити зі зміями", - каже вона.

"За нашими підрахунками, приблизно у половини жителів Брісбена на горищі живе пітон, що тут не є проблемою, оскільки ніхто на горище не залазить, щури живуть унизу, а опосуми - на вулиці", - пояснює вона.

Не чіпайте змій

Як стверджує Джулія Бейкер, в Австралії 95% всіх зміїних укусів люди отримують тому, що вони намагаються доторкнутися до змії. Але лише приблизно п'ять людей помирають від зміїних укусів щороку.

Через величезну територію Австралії та низьку чисельність населення лише дуже рідко вдається побачити деякі види змій. Серед них – внутрішньоматериковий тайпан, найотруйніша сухопутна змія у світі.

Лікар Гупта каже, що в Індії смертних випадків внаслідок укусів змій набагато більше. Там щороку вмирає близько 60 тисяч людей.

"У нас люблять робити селфі з врятованими рептиліями, - каже вона. - Молодь намагається врятувати змію заради фотографії у "Фейсбуку". Такі люди гинуть, тому що вони не навчені поводженню зі зміями".

Кусають навіть професіоналів

Джулія Бейкер зізнається, що якось її вкусила змія. Це сталося, коли Джулія намагалася перенести пітона.

"Іноді стаєш надто самовпевненою, от я й відпустила його голову", - каже вона.

"Він зігнувся і вчепився в мою руку. Ми 20 хвилин не могли його відчепити", - згадує Джулія Бейкер.

У результаті вона зателефонувала тоді другові, який порадив їй вилити воду на пітона, щоби він відпустив. І він справді розтиснув щелепи.

"Я могла тоді втратити свідомість від шоку. Було справді дуже боляче", - зізнається вона.

Але цей випадок не змінив її ставлення до зміїв та своєї роботи.

"Змія – це чудове створення, яке приносить багато користі нашому світу, люди просто цього не усвідомлюють", – каже Джулія Бейкер.

Які бувають щітки для пилу

Нашим бабусям для прибирання дрібної сміття достатньо було ганчірки. Але у цьому способі є недоліки. Якщо використовувати суху ганчірку, порошинки розлетяться по кімнаті і осядуть в іншому місці. А це робить процес безглуздим. Якщо ж намочити її, вона залишить за собою білі розлучення.

З тих часів технології зробили крок далеко вперед. Навіть не використовуючи побутові прилади, можна якісно та швидко навести лад у своєму житлі.

Як називається щітка для збирання пилу

Піпідастр - така кумедна назва має різнокольорова щітка (мітелка) для скидання пилу з різних речей та поверхонь. Назву вона отримала через аналогічний варіант англійською мовою — PPDuster. Волотки мають штучні ворсинки з каучуку, мікрофібри або поліпропілену. Бувають натуральними, виготовленими з кінського волосу, пера та овечої вовни.

Електрощітка для збирання пилу

На сьогоднішній день щітка для скидання пилу вдосконалена розробниками. Тепер існує пристрій, що працює від акумулятора або батарейок. Це значно полегшило життя домогосподарок та покоївок. Роблячи прибирання щіткою, вони витрачають набагато менше часу та зусиль.

Електрощітка відрізняється об'ємами рукоятки - вона значно більша, ніж класичний варіант волоті, тому що в ній знаходяться батарейки або акумулятор. Це робить її важчою за звичну модель. Це мінус пристосування, оскільки рука людини, що обметає пил, втомиться швидше.

Але, з іншого боку, прилад прискорює процес збирання і втома не встигне вас наздогнати. На рукоятці знаходиться кнопка включення та клавіша перемикання режимів швидкості та контролю частоти обертів щітки.

У набір входять кілька видів насадок різної довжини, діаметра та форми.Електрична щітка легко подолає важкодоступні місця, а також якісно очистить клавіатуру ноутбука або комп'ютера. Безпечно видалити бруд із крихких деталей інтер'єру, а також решіток вентиляції та отворів колонок.

Щітка антистатична для збирання пилу

Волоті з антистатиком призначені для прибирання пилу та дрібного сміття на меблів, декорі та інших речах. Її ворсинки виготовлені із спеціального синтетичного волокна. Вони миттєво притягують сміття та пил, не даючи їм впасти та розлетітися по приміщенню. Торкаючись різних предметів, ворсинки волоті нейтралізують заряд, це і є причина притягування сміття.

Достатньо один раз провести по поверхні і весь пил опиниться на чудо-мітелку. Щоб очистити її, великих зусиль докладати не потрібно. Достатньо промити під проточною водою. Антистатична щітка від пилу зручна у використанні та служить досить довго та надійно, не пошкоджуючи поверхню за рахунок своїх м'яких та ніжних ворсинок.

Щітка для килимів та підлоги

Ці пристрої використовують не тільки для видалення пилу на меблів та інших деталях інтер'єру, але і для чищення килимів. Щітки легко прибирають пил і дрібне сміття з будь-яких поверхонь підлоги. Головне – правильно підібрати щітку.

Вибирайте пристрій залежно від покриття підлоги. Вони можуть бути з довгим та м'яким ворсом або з коротким та досить жорстким.

Щітка для жалюзі

Помити жалюзі за допомогою таких аксесуарів теж досить легко. Щітка для жалюзі нагадує звичайну праску для витягування волосся. Отже, «праску» ставимо між частинами та проводимо кілька разів туди та назад. Не забувайте періодично промивати пристрій під проточною водою. Якщо є сильні забруднення, використовуйте мильний розчин.Така щітка відмінно підійде для очищення як вертикальних, так і горизонтальних жалюзі.

Яка б щітка від пилу вам не сподобалася, головне, проводити прибирання якнайчастіше і ретельніше. Тоді ви досягнете ідеальної чистоти та свіжості у своїй оселі. А також уникайте ризику появи алергії на пил, яким страждають близько 40% населення планети.