Perché il veleno dei serpenti è così tossico?

Il morso di un black mamba è così tossico da essere in grado di uccidere un elefante adulto.

Il Nairobi beetle (una specie di coleottero) è 15 volte più tossico di un cobra (non fraintendetemi, non vi puo’ uccidere, ma se vi sfregate contro senza volerlo o lo cacciate via con la mano, potreste in seguito sentire un forte dolore, causato dal suo esoscheletro tossico).

Ma perché? Perché così tanti animali, specialmente i serpenti, sono così incredibilmente tossici e velenosi?

04

OTTOBRE 2020

Serpenti

Veleno

Evoluzione

Black mamba – Dendroaspis polylepis

Moltissimi veleni naturali, in realtà, non sono semplicemente fatti di un solo agente chimico, ma sono il risultato di un mix di tossine che coprono un’ampia gamma di attività.

Ma perché sviluppare un intero assortimento di agenti chimici tossici, quando normalmente uno solo è più che sufficiente?

Qual è lo scopo di tutto questo?

Si sono posti questa domanda moltissimi studiosi.

Le due risposte principali sono:

 

  1. Non esiste un’effettiva selezione naturale per il veleno dei serpenti.

2. Altri ricercatori invece suggeriscono esattamente l’opposto (ed è la risposta che io condivido personalmente): è una caratteristica che subisce un’estrema selezione naturale.

La prima risposta deriva dall’osservazione che esistono anche i serpenti non velenosi, i quali prosperano senza il minimo problema: per cui, se una specie ha il veleno e un’altra no ma entrambe sopravvivono, sembrerebbe chiaro che l’evoluzione non c’entra niente.

Ok, ma altri fattori qui entrerebbero in gioco.

Superficialmente, questa potrebbe infatti passare per  una risposta convincente, ma il ragionamento è difettoso.

Ricordate l’evoluzione delle spine d’acacia?

Molte piante in savana hanno sviluppato le spine, ma gli erbivori le mangiano comunque.

Per cui anche qui l’evoluzione non c’entra niente?!

Abbiamo visto in un altro post che non è così, anzi l’evoluzione c’entra eccome!

Quindi, probabilmente la stessa cosa succede con il veleno dei serpenti.

Vipera soffiante durante un attacco – Bitis arietans

Per cui concentriamoci sulla seconda risposta, ovvero sul vantaggio evolutivo nel possedere un veleno estremamente tossico.

Perché i serpenti hanno il veleno, prima di tutto?

– per uccidere le prede

– come difesa contro le minacce

E’ facilmente intuibile che, solo come meccanismo di difesa, non c’è alcun bisogno di uccidere.

 

Infatti, i serpenti si sentono sicuramente meglio (meno affaticati) quando non devono usare il veleno.

Di fronte a una minaccia, devono solo dare un avvertimento, che puo’ essere successivamente trasmesso ad altri potenziali predatori.

Allora il veleno serve soprattutto per uccidere le prede…. e se tu fossi in grado di sviluppare del veleno per attaccare, è comprensibile che, successivamente, tu possa adoperarlo anche per difesa, ma è molto più probabile che la ragione primaria della sua evoluzione sia proprio l’attacco.

Ora, un serpente velenoso che trova una preda, la colpisce velocemente e poi aspetta che la preda soccomba a una distanza di sicurezza. Converrete con me sul fatto che questa non è per niente una cattiva idea, soprattutto quando il serpente vuole catturare una preda più grande e più forte di lui.

Se fosse troppo lento nell’uccidere, la preda avrebbe la possibilità di scappare lasciando il povero serpente affamato.

Per cui, sebbene ci sia effettivamente abbastanza veleno in un black mamba da uccidere un elefante adulto, ci vorrebbero ore e ore perché questo avvenga, .. non abbastanza velocemente, insomma, se il serpente volesse veramente mangiarsi l’elefante.

Sappiamo anche che il produrre veleno implica un costo energetico non indifferente.

I serpenti che hanno appena morso e devono riempire nuovamente le loro ghiandole velenifere hanno un tasso metabolico dell’11% più alto rispetto alla normalità.

Questo tra l’altro ci spiega come mai alcuni serpenti scelgono di non iniettare veleno quando si stanno solo difendendo.

In effetti, il morso è già di per se’ un valido avvertimento.

Alcuni serpenti addirittura possono dosare la quantità di veleno da iniettare in base a quanto è grande la preda.

Sebbene sia certo che la produzione di veleno implichi dei costi energetici, non è ben chiaro se questi costi siano significativamente più bassi se venisse prodotto un veleno meno tossico: una volta che hai pagato i costi iniziali, il produrre varianti differenti dello stesso tema potrebbe in effetti non apportare costi aggiuntivi.

E se è relativamente facile variare le molecole di base della tossicità (e in effetti sembra che lo sia), avrebbe senso allora produrre un’intera gamma di tossine, ognuna con un’azione leggermente diversa, rendendo questa combinazione di fatto estremamente pericolosa.

E questo si sposa bene anche con la questione “resistenza”.

Proprio come i batteri possono sviluppare una certa resistenza ai nostri antibiotici, le prede possono  sviluppare a loro volta una certa resistenza al veleno dei serpenti.

I batteri con ogni probabilità sviluppano resistenza quando le dosi non sono abbastanza alte e non perdurano abbastanza a lungo per ucciderli tutti. Ecco perché è importantissimo terminare un ciclo di antibiotici: se non lo fai, potrebbero sopravvivere alcuni batteri, e tu avrai involontariamente selezionato proprio quelli più resistenti e che potrebbero in un futuro prossimo sviluppare resistenza agli antibiotici.

E sicuramente è lo stesso anche per il veleno dei serpenti: è molto più difficile sviluppare resistenza a una dose massiccia di veleno, rispetto a una dose minima.

Tra l’altro, noi usiamo antibiotici multipli contro i batteri perché è più difficile resistere simultaneamente a due tipi di antibiotici diversi, rispetto a uno solo. Questa potrebbe essere la ragione per cui il veleno contiene una varietà cospicua di tossine diverse.

Serpente a sonagli – Messico

Nonostante questo, le prede possono comunque evolversi e sviluppare resistenza al veleno nel corso dei millenni, per cui le dosi devono diventare sempre più elevate – proprio come fanno le spine delle acacie per proteggere la pianta dagli erbivori. Ricordiamoci sempre che l’evoluzione è in continuo divenire e gli esseri viventi si plasmano a vicenda continuamente.

Ecco che quando il veleno viene usato per difesa contro un animale che non ha sviluppato una sorta di immunità (semplicemente perché è molto raro che venga morso), la dose per quell’animale risulta incredibilmente tossica.

Ma ora ci facciamo un’altra domanda: siccome essere in grado di iniettare veleno sembrerebbe un grande vantaggio evolutivo, perché vi è solo una minoranza di serpenti velenosi?

 Perché essi si specializzano nel catturare prede diverse.

 I costrittori ad esempio e i serpenti velenosi hanno sviluppato due tecniche diverse, ma entrambe funzionano bene nel catturare prede grandi nel primo caso e prede veloci e pericolose nel secondo.

I serpenti non velenosi (che sono, ricordati sempre, la maggioranza delle specie) che non sono costrittori tendono a predare piccoli animali che non reagiscono o scappano, come gli invertebrati, piccoli rettili e anfibi, ecc.

I serpenti velenosi possono attaccare uccelli, pipistrelli e altri grandi mammiferi, se il loro morso è così repentino da immobilizzare e uccidere istantaneamente la propria preda. E, una volta che hanno sviluppato un veleno tossico, ci sono ottime ragioni per renderlo il più tossico possibile, specialmente se non si incorre in costi energetici più elevati nel farlo.

 

Volevo terminare aggiungendo un consiglio.

Nel caso in cui venissi mai morso da un serpente velenoso, se lo puoi identificare, bene!, ma se non puoi, per favore non andargli vicino per ucciderlo o per guardarlo meglio.

La maggior parte dei morsi di serpente possono essere sufficientemente identificati dai sintomi e molti antidoti possono coprire un intero gruppo di serpenti.

Se tu o i tuoi amici andate in giro a inseguire il serpente, che è già di per sé spaventato, il risultato più probabile è che qualcun altro venga morso a sua volta, il che non aiuta per niente, oltre a far del male magari a un animale che, in realtà, non è cattivo ma fa solo il suo “dovere”.

Quello che dovete fare è cercare soccorso e un antidoto il prima possibile.

Le stime suggeriscono che ci sono circa 43.000 morsi di serpenti velenosi nell’Africa orientale e sub-sahariana all’anno, ed è per questo che dovresti sempre essere accompagnato da una guida professionista quando ti rechi in zone remote dell’Africa.

Al prossimo articolo…! Continuate a seguirci   😉

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