Животный мир достаточно жесток, в нем постоянно кто-то кого-то ест. Понятно, что перспектива быть съеденным во цвете лет никого не прельщает. Приходится приспосабливаться, бороться за выживание — свое и своего вида. Одним из самых эффективных средств в этой борьбе стало биохимическое оружие — яды
Ядовитая классификация
Как любое оружие, яд может использоваться и для защиты, и для нападения. В большинстве случаев, и на охоте, и в обороне, у животного бывает только одна попытка, поэтому зоотоксины (яды животного происхождения) обладают потрясающей убойной силой. Их задача — как минимум парализовать противника, а лучше — убить, чтобы избежать встречи в будущем.
Первично ядовитые животные вырабатывают ядовитые вещества в процессе обычной жизнедеятельности. По способу выработки и введения яда первично ядовитых созданий делят на две группы. Активно ядовитые обладают специальным аппаратом для выработки и доставки яда. Внутри этой группы происходит еще одно деление — на вооруженных и невооруженных. Вооруженные, как следует из названия, имеют не только производящие яд органы, но и ранящие приспособления (зубы, жала, шипы и т. п.). Невооруженные обходятся разбрызгиванием яда, как некоторые жуки, или выделяют его кожей, как некоторые древесные лягушки.
Пассивно ядовитые не имеют специальных ядовитых желез. Токсины содержатся в их тканях — печени, половых органах, крови и т. п. Отравление может наступить только при поедании таких животных. Самое известное из них — экзотический даже для японцев деликатес рыба фугу (рыба-шар, иглобрюх). Ее печень, молоки, икра, кишечник, глаза и кожа содержат нервно-паралитический яд тетродотоксин, который в малых дозах, оставшихся после удаления особенно ядовитых органов, вызывает у едоков чувство легкой наркотической эйфории. В среднем каждый год в Японии погибают два рисковых любителя фугу.
Вторично ядовитые (чаще всего — рыбы и моллюски) сами ядов не синтезируют, но могут накапливать токсины, попадающие в них с водой и пищей. Ядовитость их непостоянна и зависит от целого ряда факторов. Это не какое-то эволюционное приспособление, а просто следствие фильтрации через себя огромных масс не совсем чистой воды (точно так же можно отравиться съедобными грибами, растущими у оживленной автострады). Самим животным от накопления токсинов ни холодно, ни жарко.
Ядовитая наука
Область медицины, занимающаяся изучением законов взаимодействия живого организма и яда, называется токсикологией (греч. toxikoV — яд).
Основные задачи токсикологии — обнаружение и иследование веществ, способных вызвать у человека отравление, и изучение взаимодействия яда с организмом, а также определение диапазона токсического действия ядовитого вещества, от безопасной до минимально достаточной для гарантированного летального исхода дозы.
Токсикологи изучают клинические признаки отравления при различных путях поступления яда — внутрь, накожно, внутримышечно и т. п. (или при вдыхании ядовитых паров, но к зоотоксинам это не относится), определяют избирательную токсичность, то есть действие на определенные органы или их системы. Например, если яд действует в основном на нервную систему, его называют нейротоксическим, на мышцы — миотоксическим, на почки — нефротоксическим, если он вызывает разрушение эритроцитов — гемолитическим.
Еще одно важное направление работы токсикологов — разработка методов экстраполяции (переноса) полученных данных на человека. Изучать действие ядов на людях, мягко говоря, неэтично, а результаты опытов на крысах оказываются верными в отношении человека примерно в 35% случаев, на собаках — в 53%. Методом проб и ошибок удалось установить, что если абсолютно летальные (убивающие 100% подопытных) дозы для четырех видов лабораторных животных (мыши, крысы, морские свинки и кролики) различаются незначительно (в три раза и меньше), то с вероятностью около 70% и для человека смертельное количество миллиграммов яда на килограмм веса будет находиться в том же диапазоне.
Наконец, токсикологи разрабатывают антидоты — препараты, нейтрализующие яды, а также схемы лечения пострадавших от тех или иных токсинов.
Ядовитая медицина
Медицина и ядовитые животные связаны давно и прочно. Достаточно вспомнить: в одном варианте эмблемы медицины змея обвивает посох Асклепия (греческого бога врачевания), в другом — чашу, которую держит его дочь Гигиея.
Апитерапия — лечение продуктами пчеловодства, а также пчелиными укусами (лат. apis — пчела) — уходит своими корнями в незапамятные времена, а ее свежие побеги достигают наших дней. Пчелиный яд входит в согревающую и противовоспалительную мазь Апизартрон. Родовые названия гадюки (Vipera), гюрзы (Macrovipera), кобры (Naja) видны в названиях болеутоляющих и противовоспалительных мазей (Випросал, Випратокс) и препаратов для инъекций (Випраксин, Випералгин, Наяксин). Гадюка Рассела (V. russelli) дала средство для тампонирования кровоточащих десен после удаления зубов у больных гемофилией, гремучие змеи — надежду больным эпилепсией.
Из последних достижений науки можно назвать выделение омега-конотоксина, одного из компонентов яда моллюсков рода Conus. Это вещество (в 100−1000 раз сильнее морфина и не вызывающее привыкания!) стало действующим началом лекарственного средства Зиконотид.
Кроме того, различные животные яды применяются в исследовательских целях. Так, яд скорпионов иногда используют при изучении молекулярных механизмов передачи нервных импульсов и моделировании на животных некоторых патологических состояний (типичных, например, для больных эпилепсией).
В лабораторных условиях воспроизвести яд того или иного животного целиком невозможно, удается синтезировать только отдельные его компоненты. Поэтому для научных и фармакологических целей приходится ловить змей и пауков и собирать моллюсков или выращивать их на специальных фермах и «доить», добывая драгоценные капли яда.
Ядовитая клиника
Почти всегда в районе укуса можно наблюдать характерную местную реакцию — отек, покраснение, болезненность, гематому (кровоизлияние, а совсем попросту — синяк). Но все это пустяки по сравнению с гораздо более тяжелыми симптомами: зоотоксины часто вызывают поражение нервной системы — головного мозга (оглушение, интоксикационный психоз), нервов и их сплетений (нарушения чувствительности, судороги, вялые и спастические параличи). Нейротоксическое действие ядов может приводить к нарушениям сердечного ритма, мышечной слабости, которая вызывает выраженные нарушения дыхания, обмороки и коллапс (то же самое, только намного хуже) из-за резкого и массивного расширения мелких сосудов. Многие яды увеличивают проницаемость стенок кровеносных сосудов с последующими кровоизлияниями в кожу и различными кровотечениями, разрушение эритроцитов и, как следствие, кислородное голодание. А при повторном укусе возможно развитие анафилактического шока.
Ядовитая география
В той или иной степени токсичны для человека несколько сот тысяч видов живых организмов, обитающих на Земле, а по-настоящему опасны не более пяти тысяч видов. Примерно три четверти ядоносцев относятся к классу членистоногих, остальные — тоже в подавляющем большинстве холоднокровные: амфибии, пресмыкающиеся, рыбы, кишечнополостные (медузы и полипы). Поэтому ядовитые твари в теплых краях и встречаются чаще, и разнообразнее по видовому составу, и опаснее, чем в наших широтах. Даже"