I ett anonymt brev till The Pennsylvania Journal i december 1775 beskrivs hur skribenten observerade en bild av en skallerorm på en trumma som tillhörde en marinsoldat med orden ”Don’t Tread on Me” stavat under ormens bild. Skribenten fortsatte med att teoretisera om varför denna symbol valdes av marinsoldaten och vilken betydelse den skulle ha. Skribenten började med att beskriva de egenskaper som skiljer skallerormar från andra djur och förmodade varför samma egenskaper lämpligen kan användas för att symbolisera Amerikas förenta stater:
”Jag mindes att hennes öga utmärkte sig i ljusstyrka, det av alla andra djur, och att hon inte har några ögonlock. Hon kan därför betraktas som ett emblem för vaksamhet. Hon börjar aldrig en attack, och när hon väl är engagerad ger hon sig aldrig: hon är därför ett emblem för storsinthet och sant mod. Som om hon var angelägen om att förhindra alla anspråk på att bråka med henne, döljer hon de vapen med vilka naturen har bränt henne i munnen, så att hon för dem som inte känner henne verkar vara ett högst försvarslöst djur; och även när dessa vapen visas och sträcks ut för att försvara henne, verkar de svaga och föraktfulla; men deras sår, hur små de än är, är avgörande och dödliga. Medveten om detta sårar hon aldrig förrän hon generöst har gett besked, även till sin fiende, och varnat honom för faran att trampa på henne.
-An American Guesser”
Och även om ovanstående stycke skrevs anonymt, tror historiker att författaren var Benjamin Franklin. Hela brevet kan ses på http://greatseal.com/symbols/rattlesnake.html.
Denna korta blogg kommer att behandla skallerormarnas giftegenskaper.
Vad är syftet med skallerormens gift?
Det finns två huvudkategorier av gifter: de som är avsedda att kuva bytesdjur och de som är avsedda att avskräcka rovdjur. Skallerormar har utvecklat sitt gift för att dämpa bytet och påbörja matsmältningsprocessen. Figur 1 visar en skogskattlesnake (Crotalus horridus) som håller på att äta en grå ekorre (Sciurus carolinensis) efter att ha dämpat den med gift. De har en särskild uppsättning proteiner och enzymer som hjälper dem att utföra denna uppgift. Även om skallerormar utvecklade sitt gift för att få mat snarare än för att försvara sig har ett defensivt bett tyvärr ändå effekten av att dessa matsmältningsämnen sliter sig igenom kroppsvävnader och orsakar smärta, svullnad och nekros.
Figur 1. Den här timmerråttormen (Crotalus horridus) fotograferades av författaren när den åt en östra grå ekorre (Sciurus carolinensis) i Alachua County, Florida, efter att ha dämpat den med gift. Denna orm tillhör den population som anses ha en högre koncentration av neurotoxiskt gift än populationer norr om Interstate 10.
Fotograferad och upphovsrättsskyddat av författaren, Jason Seitz
Vad består skallerormsgift av?
Rattleslangars gift är en blandning av hemotoxiner och neurotoxiner, men är mestadels hemotoxiner. Hemotoxiner riktar sig mot vävnader och blod och orsakar blödning och nekros. Deras gift är egentligen en cocktail av kemiska element. Neurotoxiner riktar sig mot nervsystemet och vissa av dem kan orsaka förlamning. Även om varje art av giftig orm har sin egen speciella cocktail av proteiner och enzymer jämfört med andra arter, finns det vissa tecken som tyder på att den relativa koncentrationen av neurotoxiner i förhållande till hemotoxiner kan variera regionalt till och med inom en viss art av orm. Vissa forskare tror till exempel att en betydande andel av timmerråttorna söder om Interstate 10 (I-10) i Florida har en högre koncentration av neurotoxiskt gift än timmerråttorna norr om denna korridor. De olika proteinerna och enzymerna i skallerormens gift har en synergistisk effekt som har utvecklats för att utlösa en total kardiovaskulär kollaps hos ormens avsedda byte. När en skallerorm biter för att försvara sig, blir effekterna mindre effektiva på grund av människans stora storlek jämfört med bytet (vanligtvis en gnagare).
En del nyligen utförda arbeten av forskare har visat att vissa former av hemotoxiska gifter inte är immunogena, vilket innebär att de inte utlöser något immunsvar hos offret. De smiter förbi det förgiftade djurets immunförsvar så att inga antikroppar produceras för att bekämpa gifterna. Detta är oroväckande eftersom antivenom framställs genom att man injicerar gift i ett stort djur, vanligtvis en häst, och senare skördar de antikroppar som skapas av hästen och som senare kan användas för att behandla offer för bett.
Hemotoxingifter, t.ex. från skallerormar, börjar demontera de strukturella komponenterna i blodkärl och vävnader så snart de injiceras. Detta görs av metalloproteaser, som är proteasenzymer som använder en metall som katalysator vid hydrolys av peptidbindningar. Eftersom dessa enzymer bryter ner även de proteiner som ansvarar för att hålla blodkärlens cellväggar intakta uppstår lokala blödningar som skickar blod in i omgivande vävnader. Samma metalloproteaser verkar också för att bryta ner skelettmusklerna. Fosfolipaser, som är en annan komponent i skällartoxinet, orsakar muskelvävnadens död genom att angripa deras cellmembran. Vissa av dessa fosfolipaser har enzymer som skapar hål i muskelcellväggarna genom att bryta sönder de fosfolipider som håller ihop membranen. Andra fosfolipaser använder ännu oidentifierade metoder för att förstöra muskelceller.
Det finns fortfarande andra enzymer som finns i skallerormens gift och som orsakar förstörelse. Dessa inkluderar hyaluronidaser och serinproteaser, som var och en har sin egen typ av destruktiva mekanismer. Vissa kemiska föreningar från giftet färdas långt från platsen för bettet och orsakar förödelse i blodkärl och skelettmuskler på andra ställen i kroppen.
Inom de destruktiva verkningarna av själva giftkomponenterna lurar vissa proteiner vårt eget immunförsvar att bekämpa våra egna celler. Särskilt metalloproteasernas och fosfolipasernas verkan utlöser ett immunsvar på sårstället. Immunceller som leukocyter signalerar ett ökat immunsvar genom att frigöra budbärare som interleukin-6. Eftersom giftkomponenterna inte är en sammanhållande kraft, och utan bakterier att angripa, startar immunförsvaret i stället en attack som bidrar till förstörelsen av våra egna vävnader. Den skada som vårt eget immunförsvar orsakar är dubbelt oroande med tanke på att antivenom inte bidrar till att mildra dess effekter. Studier har visat att när immunförsvaret är avstängt minskar de nekrotiska effekterna av ormgift kraftigt. Användning av Benadryl kan till exempel minska svullnad och ödem i samband med förgiftning.
En anmärkning om bevarande
Och även om ormar ofta är fruktade och förföljda i en stor del av sina utbredningsområden i USA och på andra ställen, intar de ändå en värdefull plats i ekologin i många ekosystem. Det finns hundratals arter av ormar i USA, men endast en liten del av dem är giftiga. I Florida finns det till exempel 50 ormarter, men endast 6 (12 %) av dessa arter är giftiga. Giftiga ormar kan undvikas på ett säkert och effektivt sätt genom att använda sunt förnuft. Om man tror att en orm är giftig, eller om man inte vet om den är giftig, är det säkraste man kan göra att lämna den ifred. Kom ihåg att de flesta bettoffer blir bitna för att de försöker hantera eller döda ormen.
Slangar utför värdefulla tjänster som att kontrollera gnagare och andra skadedjur. En nyligen genomförd studie har visat att timmerklappormar kan minska förekomsten av borrelia i nordöstra USA genom att de lever på den värd (gnagare) som bär på den fästing som sprider sjukdomen. Uppskattningsvis 2 500-4 500 fästingar avlägsnades från de undersökta områdena i nordöstra USA varje år genom att timmerranglarmsormar konsumerade sina värddjur från däggdjur.
Nyare forskning tyder på att skallerormar kan bidra till att sprida frön från gräs och andra växter. Gnagare äter gräsfrön och frön från andra växter, men fröna överlever normalt inte genom gnagarnas matsmältningsprocess. Gnagare bär dock ofta med sig fröna i sina kindpåsar, och om gnagaren sedan dödas och äts av en skallerorm kan dessa frön passera genom ormens matsmältningskanal och förbli livskraftiga. Det har visat sig att tre arter av ökenlevande skallerormar har ätit gnagare med frön i kindpåsarna och att fröna kan gro i ormens tjocktarm och kan passera med ormens avföring, vilket möjliggör spridning av växtförökningarna.
Rattlesnakes och många andra arter av ormar upplever minskande populationer i USA på grund av förlust av livsmiljöer, fortsatt förföljelse och nya sjukdomar som ormsvampen Ophidiomyces ophiodiicola. Den östra diamondback-råttormen (Crotalus adamanteus) (figur 2) har minskat till den grad att arten har ansökt om skydd som en hotad art enligt Endangered Species Act.
Figur 2. Den östra diamondback-råttormen (Crotalus adamanteus) är en av de mer välkända (och ofta förföljda) råttormsarterna.
Fotograferad och upphovsrättsskyddat av författaren Jason Seitz
Ett roligt sätt att rapportera dina amfibie- och reptilobservationer med hjälp av medborgarforskning
Använd mobiltelefonappen HerpMapper för att registrera och skicka in dina amfibie- och reptilobservationer! Det är roligt, enkelt och lätt att göra. Se webbplatsen https://www.herpmapper.org/ för mer information och för att ladda ner appen.
Källor
Adkins, C.L., D.N. Greenwald, D.B. Means, B. Matturro och J. Ries. 2011. Petition to List the Eastern Diamondback Rattlesnake (Crotalus adamanteus) as Threatened under the Endangered Species Act. Petition inlämnad den 11 augusti 2011 till U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS), Washington, D.C., och USFWS Region 4, Atlanta, GA.
Brown, W.S. 1993. Biologi, status och förvaltning av timmerkattlorm (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 och 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, och D.S. Blehert. 2016. Ormsvampsjukdomar: ett nytt hot mot vilda ormar. 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. Fröintag och groning hos skallerormar: förbisedda agenter för räddning och sekundär spridning. Proceedings of the Royal Society B: 285: 20172755. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2017.2755.
Robertson, M. 2017. pers. komm. angående regionala skillnader i neurotoxiner hos timmerråttormar.
Wilcox, C. 2016. Venomous, How Earth’s Deadliest Creatures Mastered Biochemistry. Scientific American / Farrar, Straus, and Giroux, New York, NY.