Dhjetë gjarpërinj u përballën me një dilemë të vështirë.

Të mbledhur nga pyjet e Amazonës kolumbiane, ata kishin qëndruar pa ushqim për disa ditë në kushte të mbyllura dhe më pas u ofrua si pre një vakt aspak i këndshëm: bretkosa helmuese me tre vija (Ameerega trivittata).

Lëkura e këtyre bretkosave përmban toksina vdekjeprurëse, si histrionicotoksina, pumiliotoksina dhe dekahidrokinolinat, që ndërhyjnë në proteinat thelbësore të qelizave.

Gjashtë nga gjarpërinjtë e tokës mbretërore (Erythrolamprus reginae) preferuan të agjëronin. Katër të tjerët, më të guximshmit, u lëshuan për sulm.

Por para se t’i gëlltisnin bretkosat, ata i tërhiqnin trupat e tyre mbi tokë, një sjellje që biologët e krahasojnë me mënyrën se si disa zogj “fshijnë” toksinat nga preja. Këtë e vëzhgoi biologja Valeria Ramírez Castañeda nga Universiteti i Kalifornisë, Berkeley, e cila udhëhoqi eksperimentin.

Tre nga katër gjarpërinjtë mbijetuan, një tregues se trupat e tyre janë të aftë të përballojnë sasinë e helmit që mund të ketë mbetur.

Qeniet e gjalla kanë përdorur molekula vdekjeprurëse për t’u vrarë mes tyre prej qindra milionë vitesh. Fillimisht ishin mikrobet që përdornin kimikate për të eliminuar konkurrentët ose për të pushtuar qeliza pritëse; më pas erdhën kafshët, për të vrarë prenë apo për t’u mbrojtur nga grabitqarët, dhe bimët, për t’u mbrojtur nga barngrënësit.

Në përgjigje, shumë kafshë kanë zhvilluar mënyra për të mbijetuar kundër këtyre helmeve – madje disa i ruajnë në trup për t’i përdorur vetë si armë.

Shkencëtarët po përpiqen të zbulojnë se si funksionojnë këto mbrojtje kundër helmeve, me shpresën se do të gjejnë metoda të reja për trajtimin e helmimeve tek njerëzit. Por, më thellë akoma, ata po kuptojnë një forcë që ka ndihmuar në formësimin e jetës në Tokë, thotë Rebecca Tarvin, biologe evolucionare në UC Berkeley, bashkëautore e studimit.

“Vetëm disa miligramë të një përbërjeje të vetme mund të ndryshojnë të gjitha marrëdhëniet brenda një ekosistemi,” – shpjegon ajo.

Speciet bëhen helmuese në mënyra të ndryshme:

• Disa i prodhojnë vetë toksinat, si bretkosat e gjinisë Bufo, që sekretojnë glikozide kardiake që ndalojnë pompën natrium-kalium në qeliza, proces jetik për tkurrjen e muskujve dhe sinjalet nervore.
• Disa të tjera strehojnë baktere prodhuese helmi në trup, si peshqit “puffer”, mishi i të cilëve përmban tetrodotoksinë vdekjeprurëse.
• Të tjera i marrin përmes ushqimit, si bretkosat helmuese që ushqehen me insekte dhe marimanga që përmbajnë alkaloide toksike.

Në këtë mënyrë, ndërsa disa kafshë evoluojnë për t’u bërë helmuese, trupat e tyre përshtaten për të mos u vetëhelmuar dhe e njëjta gjë ndodh me grabitqarët që i hanë ato.

Rasti më i studiuar është ndryshimi i proteinave që zakonisht bllokohen nga helmi, por që tani bëhen rezistente ndaj tij. Për shembull, disa insekte që ushqehen me bimë të pasura me glikozide kanë zhvilluar pompa natrium-kalium që toksina nuk mund t’i lidhë më.

Megjithatë, ndryshimi i këtyre proteinave sjell pasoja, shpjegon biologja molekulare Susanne Dobler nga Universiteti i Hamburgut. Në insektin Oncopeltus fasciatus (grerëza e madhe e qumështit), pompat që janë më rezistente janë gjithashtu më pak efikase, veçanërisht në tru, ku ato janë jetike.

Dobler beson se proteina të quajtura ABCB transportues luajnë një rol kyç: ato ndihmojnë në nxjerrjen e helmeve jashtë qelizave. Ky mekanizëm është vërejtur edhe tek disa molë, që përdorin transportuesit ABCB për të hequr glikozidet nga indet nervore.

Në rastin e gjarpërinjve Erythrolamprus reginae, duket se mëlçia është çelësi. Eksperimente në kulturat qelizore sugjerojnë se ekstraktet e mëlçisë përmbajnë përbërës që neutralizojnë toksinat e bretkosës Ameerega trivittata.

Këto mund të jenë enzima që shndërrojnë substancat vdekjeprurëse në forma jo toksike, ashtu siç trupi i njeriut metabolizon alkoolin apo nikotinën. Po ashtu, mëlçia e gjarpërinjve mund të përmbajë proteina që lidhen me helmet, duke i bërë të paafta për të dëmtuar qelizat një lloj “sfungjeri toksinash”.

Proteina të ngjashme janë zbuluar edhe në gjakun e disa bretkosave helmuese, që i mbrojnë ato nga toksinat që vetë prodhojnë. Edhe ketra e tokës në Kaliforni përdor një mekanizëm të ngjashëm për t’u mbrojtur nga helmimi me pickimin e gjarpërinjve zhurmues (rattlesnakes).

Kjo garë toksike është e përjetshme: ndërsa një specie zhvillon një mbrojtje të re, tjetra evoluon një helm më të fortë.

Për këtë arsye, shumica e kafshëve – edhe ato rezistente, përpiqen fillimisht të shmangin helmin. Kështu shpjegohet pse gjarpërinjtë e tokës “fshijnë” bretkosat para se t’i hanë, apo pse disa breshka hanë vetëm pjesën e barkut të tritonëve toksikë, duke shmangur lëkurën vdekjeprurëse të shpinës.

Madje edhe larvat e fluturës “monark”, që janë rezistente ndaj helmeve të bimës së qumështit, shpojnë gjethet për të kulluar lëngun toksik përpara se ta hanë.

Shumë kafshë shkojnë edhe më tej, jo vetëm që mbijetojnë ndaj helmit, por e ruajnë dhe e përdorin për mbrojtje. Brumbulli me ngjyrë metalike dogbane beetle, për shembull, merr glikozidet nga bimët ushqyese dhe i sekreton më pas në pjesën e sipërme të trupit për t’u mbrojtur nga grabitqarët.

Ky bashkëjetim mes helmit dhe mbrojtjes ka krijuar varësi të ndërsjellta në natyrë. Një shembull klasik është flutura monark dhe bima e qumështit: helmi i bimës ka formësuar biologjinë e fluturës dhe madje të zogjve që ushqehen me të.

Biologu evolucionar Noah Whiteman nga UC Berkeley tregon se një toksinë që prodhohet në një bimë në Ontario mund të ndikojë në mënyrën se si një zog në pyjet e Meksikës përshtatet për të ngrënë fluturat monark.

“Është mahnitëse,” – thotë ai, – “rrugëtimi që bën një molekulë e vetme dhe ndikimi i saj në evolucion.”

Ky artikull është botuar fillimisht në Knowable Magazine, një publikim jofitimprurës që synon ta bëjë dijen shkencore të qasshme për të gjithë.