A The Pennsylvania Journal című laphoz 1775 decemberében írt névtelen levél leírja, hogy az író megfigyelte egy csörgőkígyó képét, amelyet egy tengerészgyalogoshoz tartozó dobon ábrázoltak, a kígyó képe alatt pedig a “Don’t Tread on Me” felirat volt olvasható. Az író tovább elmélkedett arról, hogy miért választotta ezt a szimbólumot a tengerészgyalogos, és mi volt a szándékolt jelentése. Az író azzal kezdte, hogy felvázolta azokat a tulajdonságokat, amelyek megkülönböztetik a csörgőkígyót más állatoktól, és feltételezte, hogy miért lehet ugyanezeket a tulajdonságokat megfelelően használni az Amerikai Egyesült Államok szimbolizálására:
“Eszembe jutott, hogy a szeme fényességben kiemelkedik minden más állatéból, és hogy nincs szemhéja. Ezért az éberség jelképének tekinthetjük. Soha nem kezd támadásba, és ha egyszer belekeveredett, soha nem adja meg magát: ezért a nagylelkűség és az igazi bátorság jelképe. Mintha csak arra törekedne, hogy megakadályozza a vele való harcra való törekvést, a fegyvereket, amelyekkel a természet kifényesítette, a szájpadlásán rejti el, így azok számára, akik nem ismerik őt, a legvédtelenebb állatnak tűnik; és még akkor is, amikor ezeket a fegyvereket megmutatják és kinyújtják a védelmére, gyengének és megvetendőnek tűnnek; de a sebek, bármilyen kicsik is, döntőek és végzetesek. Ennek tudatában soha nem sebez addig, amíg nagylelkűen nem figyelmezteti, még az ellenségét is, és nem figyelmezteti őt a rátaposás veszélyére.”
– Egy amerikai kitaláló”
Bár a fenti bekezdést névtelenül írták, a történelemtudósok úgy vélik, hogy az író Benjamin Franklin lehetett. A teljes levél megtekinthető a http://greatseal.com/symbols/rattlesnake.html oldalon.
Ebben a rövid blogban a csörgőkígyók méregjellemzőivel foglalkozunk.
Mire szolgál a csörgőkígyó méreg?
A mérgek két fő kategóriája létezik: azok, amelyek célja a zsákmány leigázása, és azok, amelyek célja a ragadozók elriasztása. A csörgőkígyók azért fejlesztették ki mérgüket, hogy legyőzzék a zsákmányt és megkezdjék az emésztési folyamatot. Az 1. ábrán egy csörgőkígyó (Crotalus horridus) látható, amint épp egy keleti szürke mókust (Sciurus carolinensis) fogyaszt el, miután méreggel megfékezte azt. Fehérjék és enzimek speciális készlete segíti őket e feladat elvégzésében. Sajnos, bár a csörgőkígyók a mérgüket nem védekezésre, hanem táplálékszerzésre fejlesztették ki, a védekező harapás mégis úgy hat, hogy ezek az emésztő vegyületek átszakítják a testszöveteket, és fájdalmat, duzzanatot és nekrózist okoznak.
1. ábra. Ezt az erdei csörgőkígyót (Crotalus horridus) a szerző fényképezte le, miközben egy keleti szürke mókust (Sciurus carolinensis) fogyasztott el a floridai Alachua megyében, miután méreggel megfékezte azt. Ez a kígyó azon populációk közé tartozik, amelyekről úgy gondolják, hogy magasabb koncentrációban tartalmaznak neurotoxikus mérget, mint a 10-es autópályától északra élő populációk.
A fényképet a szerző, Jason Seitz készítette és a szerzői jogokat őrizte
Miből áll a csörgőkígyók mérge?
A csörgőkígyók mérge hemotoxinok és neurotoxinok keveréke, de főként hemotoxinok. A hemotoxinok a szöveteket és a vért veszik célba, vérzést és nekrózist okozva. A mérgük valójában kémiai elemek koktélja. A neurotoxinok az idegrendszert veszik célba, némelyikük bénulást okozhat. Bár minden mérges kígyófajnak megvan a maga sajátos fehérje- és enzimkoktélja más fajokhoz képest, van némi bizonyíték arra, hogy a neurotoxinok és a hemotoxinok relatív koncentrációja regionálisan változhat még egy adott kígyófajon belül is. Egyes kutatók például úgy vélik, hogy a floridai 10-es autópályától (I-10) délre élő facsörgőkígyók jelentős százalékának magasabb a neurotoxikus méreg koncentrációja, mint az ettől a folyosótól északra élő facsörgőkéinek. A csörgőkígyó mérgében lévő különböző fehérjék és enzimek olyan szinergikus hatást fejtenek ki, amely a kígyó által kiszemelt préda teljes szív- és érrendszeri összeomlását váltja ki. Amikor a csörgőkígyó védekezésképpen harap, a hatás felhígul, mivel az ember a zsákmányához (jellemzően rágcsáló) képest nagy méretű.
A tudósok néhány közelmúltbeli munkája szerint a hemotoxikus mérgek egyes formái nem immunogének, vagyis nem váltanak ki immunválaszt az áldozatban. Kicsúsznak a megmérgezett állat immunrendszere alól, így nem termelődnek antitestek a méreg ellen. Ez azért aggasztó, mert az ellenmérgeket úgy állítják elő, hogy mérget fecskendeznek egy nagy állatba, általában egy lóba, és később begyűjtik a ló által termelt antitesteket, amelyek később felhasználhatók a harapás áldozatainak kezelésére.
A csörgőkígyókéhoz hasonló hemotoxin mérgek már a befecskendezést követően elkezdik szétszedni a vérerek és szövetek szerkezeti elemeit. Ezt a metalloproteázok végzik, amelyek olyan proteáz enzimek, amelyek egy fémet használnak katalizátorként a peptidkötések hidrolízisében. Mivel ezek az enzimek még az erek sejtfalának épségben tartásáért felelős fehérjéket is lebontják, lokális vérzés keletkezik, amely a vért a környező szövetekbe juttatja. Ugyanezek a metalloproteázok a vázizmok lebontásában is szerepet játszanak. A csörgőtoxin másik összetevője, a foszfolipázok az izomszövetek pusztulását okozzák a sejtmembránok megtámadásával. E foszfolipázok némelyike olyan enzimeket tartalmaz, amelyek a membránokat összetartó foszfolipidek felbontásával lyukakat hoznak létre az izomsejtek falán. Más foszfolipázok még nem azonosított eszközöket használnak az izomsejtek elpusztítására.
A csörgőméregben találhatóak még más enzimek is, amelyek pusztítást okoznak. Ezek közé tartoznak a hialuronidázok és a szerin proteázok, amelyek mindegyike saját típusú pusztító mechanizmussal rendelkezik. A méreg egyes kémiai vegyületei messze eljutnak a harapás helyétől, és a test más részein pusztítást végeznek az erekben és a vázizmokban.
Maguknak a méregkomponenseknek a pusztító hatása mellett egyes fehérjék becsapják a saját immunrendszerünket, hogy harcoljon a saját sejtjeink ellen. Konkrétan a metalloproteázok és a foszfolipázok hatása immunválaszt vált ki a sebzés helyén. Az immunsejtek, például a leukociták fokozott immunválaszt jeleznek olyan hírvivő anyagok, mint az interleukin-6 felszabadításával. Mivel a méregkomponensek nem képeznek összetartó erőt, és mivel nincsenek megtámadandó baktériumok, az immunrendszer ehelyett olyan támadást indít, amely a saját szöveteink pusztulását tetézi. A saját immunrendszerünk által okozott károk duplán aggasztóak, tekintve, hogy a méregellenes szer nem segít enyhíteni a hatását. Tanulmányok megállapították, hogy ha az immunrendszer leáll, a kígyóméreg nekrotikus hatása nagymértékben csökken. A Benadryl használata például csökkentheti a mérgezéssel járó duzzanatot és ödémát.
Egy megjegyzés a természetvédelemről
Bár a kígyókat gyakran féltik és üldözik az Egyesült Államokban és máshol elterjedési területük nagy részén, mégis értékes helyet foglalnak el számos ökoszisztéma ökológiájában. Az Egyesült Államokban több száz kígyófaj él, de csak egy kis részük mérgező. Floridában például 50 kígyófaj él, de ezek közül csak 6 faj (12%) mérges. A mérges kígyókat a józan ész alkalmazásával biztonságosan és hatékonyan el lehet kerülni. Ha egy kígyóról úgy gondoljuk, hogy mérges, vagy ha nem tudjuk, hogy mérgező-e, a legbiztonságosabb, ha békén hagyjuk. Ne feledje, hogy a legtöbb harapás áldozatát azért harapják meg, mert megpróbálják kezelni vagy megölni a kígyót.
A kígyók értékes szolgálatokat végeznek, például rágcsálók és más kártevők ellen. Egy nemrégiben készült tanulmány kimutatta, hogy a facsörgőkígyók csökkenthetik a Lyme-kór előfordulását az Egyesült Államok északkeleti részén azáltal, hogy a betegséget terjesztő kullancsot hordozó gazdatestet (rágcsálókat) zsákmányolják. Becslések szerint évente 2500-4500 kullancsot távolítottak el az Egyesült Államok északkeleti vizsgálati területeiről azáltal, hogy a facsörgőkígyók elfogyasztották emlős-gazdájukat.
Újabb kutatások szerint a csörgőkígyók segíthetnek a fűfélék és más növények magjainak terjesztésében. A rágcsálók megeszik a fűmagokat és más növények magvait, de a magok általában nem élik túl a rágcsálók emésztési folyamatát. A rágcsálók azonban gyakran hordozzák a magokat a pofazacskójukban, és ha a rágcsálót megöli és megeszi egy csörgőkígyó, ezek a magok képesek átjutni a kígyó emésztőrendszerén és életképesek maradnak. A sivatagban élő három csörgőkígyófajról megállapították, hogy olyan rágcsálókat fogyasztottak el, amelyek magokat tartottak a pofazacskójukban, és hogy a magok képesek csírázni a kígyó vastagbelében, és a kígyó ürülékével továbbjuthatnak, lehetővé téve a növényi szaporítóanyagok elterjedését.
A csörgőkígyók és számos más kígyófaj populációinak csökkenése tapasztalható az Egyesült Államokban az élőhely elvesztése, a folyamatos üldözés és az olyan újonnan megjelenő betegségek, mint az Ophidiomyces ophiodiicola kígyógomba miatt. A keleti gyémántcsörgőkígyó (Crotalus adamanteus) (2. ábra) állománya olyan mértékben csökkent, hogy a faj a veszélyeztetett fajokról szóló törvény értelmében veszélyeztetett fajként való védelemért folyamodtak.
2. ábra. A keleti gyémántcsörgőkígyó (Crotalus adamanteus) az egyik legismertebb (és gyakran üldözött) csörgőkígyófaj.
Fényképezte és a szerzői jogokat a szerző, Jason Seitz
A Fun Way to Report your Amphibian and Reptile Sightings Using Citizen Science
A HerpMapper mobiltelefonos alkalmazással rögzítheti és küldheti be kétéltű- és hüllőészleléseit! Ez szórakoztató, egyszerű és könnyen elvégezhető. További információkért és az alkalmazás letöltéséhez lásd a honlapot https://www.herpmapper.org/.
Források
Adkins, C.L., D.N. Greenwald, D.B. Means, B. Matturro, and J. Ries. 2011. Petíció a keleti gyémántcsörgőkígyó (Crotalus adamanteus) veszélyeztetett fajként való nyilvántartásba vételére a veszélyeztetett fajokról szóló törvény alapján. Petíció benyújtva 08/11/11 az U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS), Washington, D.C., és USFWS Region 4, Atlanta, GA.
Brown, W.S. 1993. Biology, Status, and Management of the Timber Rattlesnake (Crotalus horridus): A guide for Conservation. Society for the Study of Amphibians and Reptiles, Herpetological Circular No. 22, The University of Kansas, Lawrence, KS.
Kabay, E., N.M. Caruso, and K.R. Lips. 2013. Timber Rattlesnakes May Reduce Incidence of Lyme Disease in the Northeastern United States. 98th Annual Meeting of the Ecological Society of America, 08/06/13, Minneapolis, MN. Accessed online 02/05/18 at https://eco.confex.com/eco/2013/webprogram/Paper44305.html.
Lorch, J.M., S. Knowles, J.S. Lankton, K. Michell, J.L. Edwards, J.M. Kapfer, R.A. Staffen, E.R. Wild, K.Z. Schmidt, A.E. Ballmann, D. Blodgett, T.M. Farrel, B.M. Glorioso, L.A. Last, S.J. Price, K.L. Schuler, C.E. Smith, J.F.X. Wellehan, Jr, és D.S. Blehert. 2016. Kígyó gombabetegség: a vadon élő kígyókra leselkedő veszély. Philosophical Transactions of the Royal Society B 371: 20150457. Accessed online 02/13/18 at http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/royptb/371/1709/20150457.full.pdf.
Reiserer, R.S., G.W. Schuett, and H.W. Greene. 2018. Magok lenyelése és csírázása csörgőkígyókban: a mentés és a másodlagos szóródás figyelmen kívül hagyott ágensei. Proceedings of the Royal Society B: 285: 20172755. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2017.2755.
Robertson, M. 2017. pers. comm. regarding regional differences in neurotoxins in the timber rattlesnake.
Wilcox, C. 2016. Venomous, How Earth’s Deadliest Creatures Mastered Biochemistry. Scientific American / Farrar, Straus, and Giroux, New York, NY.