Среди позвоночных животных суши тоже немало ядовитых существ, но особенно наглядно «талант» отравителей демонстрируют змеи. От своих далеких предков они унаследовали открытый канал вдоль передней поверхности верхнего зуба. В ходе эволюции канал углубился, его края сошлись, и образовался трубчатый зуб. Яд поступает в зуб из мешочка-железы под верхней челюстью, что в целом напоминает шприц. Основная добыча змей – птицы, грызуны, рыбы, то есть животные очень подвижные и довольно крупные по сравнению с самими охотниками. Змеи никогда бы не справились с ними без зубов, которые служат им отличным оружием.
Змея поджидает добычу и наносит один точный укус, стараясь не убить жертву, а лишь облегчить с ней взаимодействие: сначала обездвижить, а потом проглотить. Для такой задачи необходимо средство быстрого действия, поэтому змеи пользуются веществами, поражающими нервную или кровеносную систему. Стоит отметить, что для человека укусы змей в целом менее опасны, чем для животных. Так происходит потому, что на крупных особей, в том числе и на человека, змея не нападает, а при встрече с ними лишь обороняется, впрыскивая при этом меньше яда. Как видим, змея использует яд и для защиты, и для охоты.
Химический состав змеиных ядов сложен. Он представляет собой смесь активных белков, в том числе и тех, что облегчают переваривание пищи. Некоторые заднебороздчатые змеи, у которых ядовитые зубы задние, а не передние, сначала жертву душат, потом захватывают ртом и проходятся по ней зубами, нанося точечные уколы яда. Ткани в месте укола начинают разрушаться, готовя таким образом добычу к проникновению желудочного сока змеи. Как считает герпетолог Алексей Соколов, сотрудник биологического факультета МГУ, такая стратегия выработалась за время эволюции как альтернатива измельчению, поскольку змеи не могут раскусывать пищу и пережевывать.
Для человека опасны змеи любых широт, хотя в тропиках ядовитых видов гораздо больше. Самая крупная из них – королевская кобра, от укусов которой только в Индии ежегодно гибнет до 10 тысяч человек. В основном это крестьяне, которые наступают на кобру во время полевых работ или расчистки леса. Змея принимает это за нападение и молниеносно наносит удар. Ее яд действует быстро: если за 20—30 минут не ввести сыворотку, неизбежна смерть. Некоторые виды кобр могут плеваться ядом на расстояние нескольких метров. Попадая в глаза, яд вызывает слепоту или даже общее отравление. Укусы аспидов (к ним относится и черная мамба) и морских змей вызывают двигательные расстройства, затруднение речи и дыхания, паралич. Иное действие у яда гадюк и гремучих змей: в месте укуса происходит некроз ткани, общее сгущение крови, а в тяжелых случаях опять-таки паралич сердца и смерть.
Ядовитых ящериц всего два вида – это так называемые ядозубы. Зато среди жаб и лягушек опасны для человека целых 40. Меньше всего отравителей известно среди млекопитающих – всего шесть видов. Крупные звери не так нуждаются в защите, как все остальные, у них гораздо меньше врагов. И охотиться им, в общем-то, никто не мешает. Так что ядовитость для них не столь выгодна. Один из немногих ядовитых зверей – утконос, живущий в Австралии. На задних лапках он носит ядовитые шпоры. У самок по мере роста шпоры отваливаются, и только у взрослых самцов они продолжают расти и достигают 1,5 см. К каждой шпоре по бедру животного тянется железа, которая вырабатывает «коктейль» из ядов как минимум четырех различных видов. В принципе утконос может ранить и человека, но кроме сильной боли и отека в месте укуса других последствий не будет. Не исключено, что звери поменьше от яда утконоса страдают сильнее. Но вряд ли эти шпоры созданы для защиты от врагов, ведь тогда ими должны быть вооружены и самки. Скорее с их помощью самцы-утконосы выясняют отношения на турнирных боях за право стать отцом. У яйцекладущих ехидн тоже есть шпоры, но они, похоже, не ядовитые.
Пять остальных ядовитых зверей относятся к отряду насекомоядных, и яд у них поступает через зубы, как у змей. Весьма агрессивное существо – короткохвостая бурозубка, похожая на маленькую мышку. Она бросается и кусает все, что движется, чтобы утолить постоянно терзающий ее голод. Бурозубка вырабатывает слюну с нейротоксинами, которая помогает ей охотиться на животных крупнее себя: лягушек, рыб, ящериц и даже птиц. А если в округе нет подходящей добычи, то зверек начинает убивать своих сородичей. Недавно ядовитую слюну обнаружили у двух видов кутор– населяющих Евразию землероек, – но особенности их яда изучить пока не успели.
Обитающие только на Гаити и Кубе щелезубы – тоже охотники на всякую мелкую живность. Второй нижний резец у щелезубов снабжен бороздкой, куда подведена протока от ядовитой железы, находящейся под челюстью. Отчасти устройство этого ядовитого аппарата похоже на змеиный, но это вовсе не означает, что щелезубы – родственники змей. Вот уже примерно 200 млн. лет эти насекомоядные находятся в изоляции на островах и, скорее всего, выработали подобную стратегию охоты независимо, что часто бывает в природе.
Люди всегда боялись ядовитых растений и животных, наделяя их магическими свойствами. Однако они уже давно выяснили, что те же яды могут служить и лекарством. Уже в Древнем Египте врачи пользовали больных беленой, стрихнином, опием и коноплей. А средневековые медики добавляли в рецепты сушеных скорпионов и змей. Те смертоносные существа, яды которых оказывались для человека полезными, изучались особенно тщательно, знания о них накапливались тысячелетиями. Официально наукой токсинологию признали лишь в 1962 году.
Благодаря опыту прошлых поколений современная медицина очень быстро приспособила для себя многие известные ранее яды. Взятое в малых дозах кураре оказалось чрезвычайно важным лекарством. Входящее в это растение вещество действует как миорелаксант: вводя его больному перед операцией, можно резко снизить дозу наркоза. Многие слышали об уколе ботокса, расслабляющем мышцы лица и таким образом разглаживающем морщины. В основе этого препарата лежат продукты жизнедеятельности бактерий Clostridium botulinum – возбудителей смертельно опасного ботулизма.
По степени изученности с растительными ядами сравниться могут, пожалуй, только змеиные. Особый интерес вызывают нейротоксины, которые полезны для лечения и исследования заболеваний нервной системы. Так, недавно из яда мокасиновой змеи выделили вещество контортростатин, способное остановить метастазы рака груди. Эти исследования еще не вышли из стен лабораторий, но уже считаются весьма перспективными. Змеиные токсины геморрагического типа повреждают кровь и сосуды, но в микроскопических порциях они также могут предотвращать тромбообразование. Работы в этом направлении ведут английские ученые, и возможно, в недалеком будущем из змеиного яда будут разработаны лекарства для лечения больных с инфарктом и инсультом.
Одним из самых перспективных лекарств века может стать яд моллюска конус. Этот яд очень сложен: более 50 химических веществ в его составе могут поражать мозг и нервную систему. Определить нужное соединение в такой смеси довольно трудно, и все же в 2004 году было утверждено первое лекарство на основе конотоксина, которое в тысячу раз сильнее такого обезболивающего, как морфий.
Достижения генетиков позволили по-новому взяться за яды, которые раньше казались безнадежными в лекарственном отношении. Хлортоксин, выделяемый скорпионом Leiurus quinquestriatus, эффективно уничтожает раковые клетки мозга, но он также смертелен и для здоровых клеток. Американец Геральд Сонтеймер генетически изменил яд насекомого так, что его молекулы начали узнавать пораженные раком клетки, двигаться к ним и «привязываться». Открытие натолкнуло ученого на блестящую мысль: использовать молекулы яда как транспорт для доставки лекарства к пораженному участку. Это поможет сделать химиотерапию раковых больных более точным и целенаправленным процессом.