Někomu drápy a zuby, někomu jedy: Příroda vytvářela zbraně na obranu i k útoku s neobyčejnou důmyslností. Obzvlášť záležet si dala na jedech. Nad jejich rafinovaností může lidstvo jen žasnout – nebo se nechat inspirovat při vývoji nových léků..

Pláž Chinamans, malebná oáza sevřená zátokou, se letos dostala na stránky australského tisku, poté co se tam odehrálo nečekané drama. Začalo to nevinně. Žena, která si tam šla zaplavat, si všimla pěkné velké mušle.

Vytáhla ji z vody a uvelebila se s ní na břehu. Začala si ji prohlížet a převracet v prstech. Jenže netušila, že není jediná, komu se mušle zalíbila. Z ulity najednou vypadla drobná chobotnice. Vlastně roztomilá, řekli byste, zvlášť se svými zářivě modrými kroužky na kůži.

Jenže žena byla Australanka, a tak moc dobře věděla, co to znamená. Propadla panice. Modré zbarvení je signálem, že chobotnice kroužkovaná je už tak podrážděná, že zaútočí. Její jed je přitom pro člověka asi tisíckrát nebezpečnější než kyanid.

Oběti ochrnou svaly a bez okamžité pomoci se udusí. Nálezkyně mušle měla ale štěstí v neštěstí. Pláž Chinamas je totiž v Sydney, a tak ženu záchranáři včas napojili na umělé dýchání, které pomáhá přežít, než se jed v těle odbourá.

Travič, kam se podíváš

Příběh z australských médií ukazuje, jak zkreslené jsou naše představy o jedovatých zvířatech. Bojíme se hadů, někdy i pavouků, přitom příroda jedem vybavila daleko širší škálu živočichů. Kolem 15 % všech živočišných druhů je více či méně nebezpečnými traviči.

A je to velmi rozmanitá společnost: Na plážích a v moři mohou život ohrožovat nejen chobotnice, ale také medúzy, korály a některé ryby, někdy se jedovatou pochoutkou stávají jinak jedlé mušle. Na souši zase pozor na stonožky, štíry, žáby a mloky.

Pokud se vypravíte na Novou Guineu, nedotýkejte se malých zpěvných ptáků. Deset druhů z nich má na peří stejný jed jako kůže šípových žab. Jedovaté druhy se najdou dokonce i mezi savci, proto se raději vyhněte samečkovi ptakopyska nebo outloňovi, roztomilé poloopičce s obrovskýma očima.

Nápad z počátků evoluce

Kdy se vyvinuli první jedovatí živočichové, to se už přesně zjistit nedá. Jedové žlázy jsou příliš delikátní tkáň na to, aby se zachovaly, takže neexistují žádné fosilie, které by takový vývoj zaznamenávaly.

Nicméně se považuje za pravděpodobné, že s jedem a způsobem jeho použití k lovu začala evoluce experimentovat u žahavců (Cnidaria). To jsou bezobratlí obvykle žijící v moři, dnes k nim patří korály, mořské sasanky a medúzy.

Jsou to prastaré formy života, jak ukázal výzkum jejich mitochondriální DNA. Vyvinuli se někdy před 741 miliony let, takže podobně dlouhou historii mohou mít pokusy s využíváním jedu jako zbraně. Je to dost času na to, aby se receptury pro traviče mezi živočichy vypiplaly do fascinující dokonalosti.

Přesně tak je popsali biologové Ronald Jenner a Eivind Undheim ve své knize Venom: The Secrets of Nature’s Deadliest Weapon. Živočišné jedy označili za výsledek nejdůmyslnější a nejvíc smrtící biologické adaptace, jaká se kdy na naší planetě vyskytla.

Není to moc přehnané. Jed není jednou zbraní, jako jsou drápy nebo špičáky. Každý travič má k dispozici směs toxických látek. Podle Jennera s Undheimem se tyto jedy dají přirovnat spíš k oddílu odstřelovačů vybavených různými zbraněmi než ke kulometu nabitému jedním typem projektilu.

Nejsložitější směsi obsahují stovky nebo dokonce tisíce různých složek a jsou schopny překonat obranné mechanismy prakticky každé oběti.

Proč taková složitost?

Vysvětlení je prosté: Jedy působí na úrovni molekul. A přesně na té naše tělo obsahuje závratné množství složek, které vzájemně interagují. Je to gigantická a důmyslně propojená síť proteinů v roli enzymů, hormonů, transportních, signálních a imunitních látek se složkami získanými ze stravy, metabolismu a dýchání.

Toxiny do ní vytvářejí cílené záseky a přerušují spojení. A protože by škoda napáchaná jedním toxinem nemusela být fatální, útočí směs látek, z nichž se každá zaměří na jiné spojení mezi molekulami. Soudržnost fungování organismu se tak může náhle sesypat jako domeček z karet.

Kromě receptur řešila evoluce také optimální způsob, jak by různé druhy živočichů měly s jedem zacházet. Ne každý travič útočí a vstřikuje smrtící koktejl do těla oběti kousnutím nebo bodnutím. Někteří živočichové šíří jed pasivně, například ho vylučují na kůži jako žáby.

Jindy mají toxické látky usazené uvnitř těla, pak jsou nebezpeční pro konzumaci. Někteří živočichové dokážou být jedovatí aktivně i pasivně, což je případ chobotnice kroužkované z australské pláže. Žlázy s toxinem má v zobáku, kterým útočí, ale potíže způsobí i při požití.

Proč se travič neotráví?

Ne všichni traviči v živočišné říši si jed pohodlně vyrábějí sami podle potřeby a bezpečně skladují v uzavřených žlázách jako hadi. Mnohdy si musí toxin pořídit jiným způsobem jako třeba amazonské šípové žáby.

Ty požírají hmyz, jehož jed pak vylučují na kůži. Jenže tím se nabízí logická otázka: Jak to, že se žabka sama neotrávila? To, s čím zachází, je přece prudký jed. Stejně logická jako otázka byla obecně přijímaná hypotéza, že tedy musí být vůči batrachotoxinu imunní.

Jenže není. To nově ukázal výzkum Daniela Minora z Kalifornské univerzity v San Francisku. Aby měli jistotu, zkoumali vědci z jeho týmu vedle žab také pištce černohlavého, malého zpěvného ptáka z Nové Guineje, který rovněž používá k trávení batrachotoxin.

Šípové žáby zastupovala pralesnička strašná (Phyllobates terribilis), která mívá v kožních žlázách v průměru kolem 1 miligramu batrachotoxinu, což by mohlo usmrtit až 20 lidí. Batrachotoxin je považován za třetí nejjedovatější látku na Zemi, po botulotoxinu a poloniu.

Jak jed působí?

Batrachotoxin blokuje sodíkové kanály v membránách, což je katastrofa především pro nervové buňky. Nemohou vést signály, což jinými slovy znamená, že paralyzují tělo. Velmi rychle na otravu reagují svalové buňky srdce a dýchacích cest, takže už nepatrná množství jedu vyvolají arytmii.

K smrti dochází zástavou srdce nebo udušením. Jak je tedy možné, že pro žáby nebo pištce nemá požírání jedovatého hmyzu následky? Minorův tým vypreparoval neurony těchto zvířat a zkoušel, jak na toxin zareagují.

Překvapivě zcela normálně jako u jiných živočichů, prostě přestaly vést signály. To byl neočekávaný výsledek, a tak vědci museli hledat jiné vysvětlení, proč se traviči neotráví. Prověřovali i rozšířenou hypotézu, že mutace v okolí sodíkových kanálů brání v přístupu jedu.

Jenže experiment, kdy podle mutace pozměnili sodíkové kanály u laboratorních krys a pak změnu přenesli na neurony žab, hypotézu nepotvrdil. Jen celkově zhoršil fungování nervů.

Více se dočtete v čísle 11/2023 které vyšlo 18. října.

Autor: Kateřina Pavelcová