Why don’t poisonous animals poison themselves? - Rebecca D. Tarvin

Traduttore: Elisabetta Siagri Revisore: Silvia Fornasiero

One fine day,

Un bel giorno,

when Charles Darwin was still a student at Cambridge,

quando Charles Darwin era ancora uno studente a Cambridge,

the budding naturalist tore some old bark off a tree

il naturalista in erba tolse un po' di vecchia corteccia da un albero

and found two rare beetles underneath.

e sotto trovò due rari coleotteri.

He’d just taken one beetle in each hand when he spotted a third beetle.

Aveva appena preso un insetto per mano quando ne vide un terzo.

Stashing one of the insects in his mouth for safekeeping,

Infilandosi uno degli insetti in bocca per tenerlo al sicuro,

he reached for the new specimen –

si avvicinò al nuovo esemplare,

when a sudden spray of hot, bitter fluid scalded his tongue.

quando un improvviso spruzzo di fluido caldo e amaro gli scottò la lingua.

Darwin’s assailant was the bombardier beetle.

L'aggressore di Darwin era il coleottero bombardiere.

It’s one of thousands of animal species,

È una delle migliaia di specie animali,

like frogs,

come le rane,

jellyfish,

le meduse,

salamanders,

le salamandre

and snakes,

e i serpenti,

that use toxic chemicals to defend themselves –

che usano sostanze velenose per difendersi,

in this case, by spewing poisonous liquid from glands in its abdomen.

in questo caso, espellendo un liquido velenoso dalle ghiandole nell'addome.

But why doesn’t this caustic substance, ejected at 100 degrees Celsius,

Ma perché questa sostanza irritante, espulsa a 100 gradi Celsius,

hurt the beetle itself?

non danneggia lo stesso coleottero?

In fact, how do any toxic animals survive their own secretions?

Come possono gli animali velenosi sopravvivere alle loro stesse secrezioni?

The answer is that they use one of two basic strategies:

La risposta è che usano una di queste due strategie di base:

securely storing these compounds

immagazzinare in modo sicuro queste sostanze

or evolving resistance to them.

o diventarne resistenti.

Bombardier beetles use the first approach.

I coleotteri bombardieri usano il primo approccio.

They store ingredients for their poison in two separate chambers.

Immagazzinano gli ingredienti per il loro veleno in due camere separate.

When they’re threatened, the valve between the chambers opens

Quando sono minacciati, la valvola tra le due camere si apre

and the substances combine in a violent chemical reaction

e le sostanze si combinano in una violenta reazione chimica

that sends a corrosive spray shooting out of the glands,

che spruzza un getto corrosivo dalle ghiandole,

passing through a hardened chamber that protects the beetle’s internal tissues.

passando in un canale più resistente che protegge i tessuti interni del coleottero.

Similarly, jellyfish package their venom safely

In modo simile, le meduse tengono al sicuro il loro veleno

in harpoon-like structures called nematocysts.

in strutture simili ad arpioni chiamate nematocisti.

And venomous snakes store their flesh-eating, blood-clotting compounds

I serpenti velenosi conservano le loro sostanze necrotizzanti e coagulanti

in specialized compartments that only have one exit:

in comparti specializzati che hanno una sola via d'uscita:

through the fangs and into their prey or predator.

attraverso i denti e dentro la preda o il predatore.

Snakes also employ the second strategy: built-in biochemical resistance.

I serpenti usano anche l'altra strategia: un'innata resistenza biochimica.

Rattlesnakes and other types of vipers manufacture special proteins

I serpenti a sonagli e altri tipi di vipere producono speciali proteine

that bind and inactivate venom components in the blood.

che si legano e disattivano le componenti del veleno nel sangue.

Meanwhile, poison dart frogs have also evolved resistance to their own toxins,

Anche le rane dal dardo velenoso sono resistenti alle loro tossine,

but through a different mechanism.

ma attraverso un altro meccanismo.

These tiny animals defend themselves using hundreds of bitter-tasting compounds

Questi animaletti si difendono usando centinaia di sostanze amare

called alkaloids

chiamate alcaloidi,

that they accumulate from consuming small arthropods like mites and ants.

che accumulano cibandosi di piccoli artropodi come acari e formiche.

One of their most potent alkaloids is the chemical epibatidine,

Uno dei loro alcaloidi più potenti è l'epibatidina,

which binds to the same receptors in the brain as nicotine

che si lega nel cervello agli stessi recettori della nicotina,

but is at least ten times stronger.

ma che è almeno dieci volte più forte.

An amount barely heavier than a grain of sugar would kill you.

Una quantità appena più grande di un granello di zucchero vi ucciderebbe.

So what prevents poison frogs from poisoning themselves?

Quindi, cosa impedisce alle rane velenose di avvelenarsi?

Think of the molecular target of a neurotoxic alkaloid as a lock,

Pensate al bersaglio molecolare di un alcaloide neurotossico

come a una serratura,

and the alkaloid itself as the key.

e all'alcaloide come alla chiave.

When the toxic key slides into the lock,

Quando la chiave tossica entra nella serratura,

it sets off a cascade of chemical and electrical signals

dà inizio a una cascata di segnali chimici ed elettrici

that can cause paralysis,

che possono causare paralisi,

unconsciousness,

incoscienza

and eventually death.

e infine la morte.

But if you change the shape of the lock, the key can’t fit.

Ma se cambi la forma della serratura, la chiave non può entrare.

For poison dart frogs and many other animals with neurotoxic defenses,

Nelle rane dal dardo velenoso e in molti altri animali con difese neurotossiche,

a few genetic changes alter the structure of the alkaloid-binding site

alcuni cambiamenti genetici

alterano la struttura del sito di legame degli alcaloidi

just enough to keep the neurotoxin from exerting its adverse effects.

quanto basta affinché le neurotossine non producano i loro effetti nocivi.

Poisonous and venomous animals

Ma gli animali velenosi

aren’t the only ones that can develop this resistance:

non sono gli unici a poter sviluppare questa resistenza:

their predators and prey can, too.

possono farlo anche i loro predatori e le loro prede.

The garter snake, which dines on neurotoxic salamanders,

Il serpente giarrettiera, che si ciba di salamandre neurotossiche,

has evolved resistance to salamander toxins

ha sviluppato una resistenza alle tossine delle salamandre

through some of the same genetic changes as the salamanders themselves.

grazie ad alcuni cambiamenti genetici come nelle stesse salamandre.

That means that only the most toxic salamanders can avoid being eaten—

Ciò significa che solo le salamandre più tossiche posso evitare di essere mangiate,

and only the most resistant snakes will survive the meal.

e che solo i serpenti più resistenti sopravviveranno al pasto.

The result is that the genes providing the highest resistance and toxicity

Il risultato è che i geni che forniscono maggiore resistenza e tossicità

will be passed on in greatest quantities to the next generations.

saranno passati in quantità maggiori alle generazioni successive.

As toxicity ramps up, resistance does too,

All'aumento della tossicità, aumenta anche la resistenza,

in an evolutionary arms race that plays out over millions of years.

in una corsa agli armamenti evolutiva che dura da milioni di anni.

This pattern appears over and over again.

Questo modello si ripete continuamente.

Grasshopper mice resist painful venom from scorpion prey

I topi delle cavallette resistono al veleno doloroso degli scorpioni

through genetic changes in their nervous systems.

grazie a cambiamenti genetici nel sistema nervoso.

Horned lizards readily consume harvester ants,

Le lucertole cornute mangiano facilmente le formiche,

resisting their envenomed sting with specialized blood plasma.

resistendo alla loro puntura velenosa con un plasma sanguigno specializzato.

And sea slugs eat jellyfish nematocysts,

E le lumache di mare mangiano i nematocisti delle meduse,

prevent their activation with compounds in their mucus,

ne prevengono l'attivazione con delle sostanze nel loro muco

and repurpose them for their own defenses.

e li riusano per difendersi.

The bombardier beetle is no exception:

Il coleottero bombardiere non fa eccezione:

the toads that swallow them

i rospi che li ingoiano

can tolerate the caustic spray that Darwin found so distasteful.

possono tollerare lo spruzzo caustico che Darwin trovò tanto ripugnante.

Most of the beetles are spit up hours later,

Molti dei coleotteri vengono sputati dopo qualche ora,

amazingly alive and well.

sorprendentemente vivi e vegeti.

But how do the toads survive the experience?

Ma i rospi come sopravvivono a quest'esperienza?

That is still a mystery.

Questo è ancora un mistero.