Lo studio trova la prima prova di ghiandole velenose simili ai serpenti negli anfibi ceciliani

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06 luglio 2020 08:40 EDT

Un nuovo studio ha scoperto le prime prove della presenza di ghiandole del veleno simili alle ghiandole del veleno dei serpenti negli anfibi ceciliani. Lo studio è stato pubblicato lo scorso 3 luglio sulla rivista iScience.

Caecilian è un tipo di anfibi senza arti che può essere facilmente scambiato per un serpente. Sebbene siano lontanamente imparentati con i rettili, i ricercatori hanno trovato ghiandole orali specializzate che si trovano insieme ai denti di un ceciliano. Questa specie è Siphonops annulatus, il ceciliano anellato. L'organo condivide un'origine biologica con quelli presenti nei serpenti e forse ha anche la stessa funzione delle ghiandole velenose dei serpenti.

Sono necessarie ulteriori ricerche per confermare se le ghiandole secernono veleno; se lo fanno, allora i ceciliani potrebbero essere considerati i vertebrati terrestri più antichi ad avere una ghiandola velenifera orale.

Particolarmente, i ceciliani sono quasi ciechi; combinano l'uso di tentacoli facciali con la melma per navigare con successo nel suolo e nei tunnel sotterranei.

L'autore senior e il laboratorio di biologia strutturale, Istituto Butantan, direttore e biologo di San Paolo Carlos Jared ha detto che ci sono due tipi di secrezioni prodotte dall'animale: il primo è principalmente nella sua coda, che produce una tossina, e il secondo è nella testa che produce muco utilizzato nella scansione. Molti dettagli della biologia ceciliana sono sconosciuti.

Il primo autore e studente post-dottorato del Laboratorio di biologia strutturale Pedro Luiz Mailho-Fontana ha detto che quando ha esaminato le ghiandole mucose del ceciliano ad anelli, ha trovato accidentalmente ghiandole mai descritte prima.

Mailho-Fontana scoprì una serie di piccole ghiandole riempite di fluido sia nella mascella superiore che in quella inferiore, che erano collegate a lunghi condotti che si aprivano alla base di ciascun dente.

All'analisi embrionale, Mailho-Fontana ha scoperto come le ghiandole provenissero da un tessuto diverso da quello che produceva le ghiandole velenose e melmose sulla pelle. Le ghiandole cutanee del ceciliano anellato avevano un'origine epidermica, mentre le ghiandole orali provenivano dal tessuto dentale, che è la stessa origine delle ghiandole del veleno dei rettili. Questa è la prima volta che questo tipo di ghiandola è stata trovata negli anfibi.

Si sospetta che le secrezioni siano utilizzate per invalidare la preda. La biologa evoluzionista dell'Istituto Butantan Marta Maria Antoniazzi afferma che, poiché i ceciliani sono senza arti, la loro bocca è il loro unico strumento per la caccia. Questo potrebbe essere vero a meno che alcuni ceciliani non riescano a costringere la preda, come fanno alcuni serpenti.

Antoniazzi ritiene che le ghiandole orali si attivino quando mordono la preda. Si è scoperto che la composizione chimica delle secrezioni ha un'elevata attività dalla fosfolipasi A2, una proteina che si trova comunemente nelle tossine animali velenose. È presente nel veleno di vespe, api e numerosi rettili.

Sorprendentemente, l'attività biologica della fosfolipasi A2 in Siphonops annulatus era maggiore di quella di alcune specie di serpenti a sonagli. Sono necessarie ulteriori analisi biochimiche per confermare la natura tossica delle secrezioni.

La verifica della tossicità di queste secrezioni può indicare uno sviluppo evolutivo relativamente precoce degli organi orali che secernono il veleno. Le ghiandole velenifere ceciliane possono essere una forma primitiva di ghiandole velenifere. I serpenti arrivarono durante il Cretaceo circa 100 milioni di anni nel passato, ma i cieciliani apparvero 150 milioni di anni prima dei serpenti.

Lo studio suggerisce che potrebbe esistere una connessione tra essere senza arti e avere ghiandole orali velenose. Secondo Antoniazzi, cieciliani e serpenti hanno solo la testa per esplorare, combattere, uccidere, cacciare e mangiare. Un tale piano corporeo può incoraggiare l'evoluzione del veleno.

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