Bagaimana kalajengking mendapatkan racunnya

Ratusan juta tahun yang lalu, ketika nenek moyang hewan darat merangkak keluar dari laut dan mendarat di pantai purba, mereka dengan cepat menyadari bahwa untuk bertahan hidup mereka harus mengembangkan alat baru untuk menangkap mangsa. Venom menjadi salah satu alat tersebut.

Para ilmuwan telah menemukan bahwa dalam banyak kasus, yang diperlukan untuk mengubah protein penting bagi kehidupan menjadi zat yang dapat membunuh hanyalah mutasi pada satu gen.

Sekelompok ilmuwan menemukan bahwa hal ini juga berlaku pada kalajengking. Sebuah tim yang dipimpin oleh Shunyi Zhu dari Institut Zoologi di Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok menemukan bahwa protein umum yang digunakan sebagai bagian dari sistem kekebalan kalajengking adalah asal mula racun kalajengking.

Karya ini dipublikasikan secara online oleh Molecular Biology and Evolution.

Sangat mungkin bahwa proses serupa terlibat dalam evolusi sebagian besar racun di dunia hewan, kata Zhu.

Semua kalajengking memiliki ekor yang mengeluarkan racun. Sebagian besar hanya akan memberikan korban beberapa hari buruk, namun 25 dari 1.700 spesies yang diketahui dapat membunuh manusia.

Zhu dan rekan-rekannya mengamati protein pada kalajengking yang disebut defensin, senyawa yang ditemukan di banyak tumbuhan dan hewan yang melawan bakteri. Dengan mengurutkan genetika asam amino dalam defensin, mereka menemukan bahwa yang diperlukan hanyalah perubahan pada satu gen untuk mengubah defensin menjadi racun.

Para ilmuwan berpendapat bahwa kalajengking berasal dari daratan dan akhirnya melayang ke lautan, berevolusi selama mereka tinggal di sana, dan kemudian muncul kembali, mungkin 400 juta tahun yang lalu.

“Saya pikir munculnya racun dari defensin adalah hasil adaptasi kalajengking terhadap ukurannya yang mengecil, sehingga meningkatkan kesulitan menangkap mangsa ketika mereka muncul dari laut,” kata Zhu. Mereka berukuran lebih besar di dalam air, namun harus menyusut secara fisik selama evolusinya di lahan kering, dan menjadi lebih sulit untuk membunuh dan menangkap mangsa. Jadi mereka mengembangkan racun.

“Evolusi racun memungkinkan mereka menyebar ke tempat baru,” kata Bryan Fry, dari Venom Evolution Laboratory di Universitas Queensland di Australia. Catatan fosil menunjukkan bahwa keanekaragaman laut cukup besar.

“Bergerak di darat, mereka menangkap satu jenis mangsa,” kata Fry, dengan cakarnya yang kuat seperti penjepit. Namun meraih mangsa berarti mereka harus memegang mangsanya dan hal ini membahayakan kalajengking. Kalajengking tertua dan terbesar masih memiliki cakar yang besar dan ekor yang kecil.

Kalajengking yang lebih maju secara evolusi memiliki kebalikannya: ekor besar dan cakar kecil. Mereka memperdagangkan cara mekanis untuk menangkap mangsa dengan kemampuan menyebabkan kematian akibat bahan kimia.

Hal yang sama berlaku untuk hewan berbisa lainnya seperti ular, kata Fry, mutasi sederhana yang menghasilkan racun. Semua ular berbisa berevolusi dari kadal berbisa, katanya.

Ular besar, seperti boa dan ular piton, telah kehilangan racunnya karena mereka besar dan cukup kuat untuk menggunakan tekanan dan tekanan sebagai alat untuk membunuh dan tidak memerlukan bantuan kimia untuk memangsa mangsa besar, kata Fry.

Meskipun proses evolusinya mungkin sama, namun hasilnya berbeda.

Kobra menggunakan bisanya untuk menangkap makanan dan telah mengembangkan serangkaian racun kimiawi yang canggih serta metode yang sangat efisien untuk menyalurkan bisanya. Racun ular kobra mematikan sistem syaraf, mencekik pernapasan dan membuat korbannya tercekik, sekaligus melumpuhkan otot-otot sehingga “Anda tidak bisa pergi ke mana pun selama Anda tercekik,” kata Fry.

Beberapa ular, seperti yang ditemukan di Australia, memanfaatkan kemampuannya untuk menghasilkan jutaan gumpalan darah yang menyebabkan korban manusia mati kehabisan darah.

Ubur-ubur kotak, yang ditemukan di lepas pantai Australia, membunuh dengan menimbulkan rasa sakit yang melebihi kemampuan tubuh.

“Ada dua cara untuk mati akibat ini,” kata Fry. “Pertama-tama, rasa sakitnya begitu hebat sehingga tubuh Anda berkata: ‘sudah, saya keluar dari sini.’ Anda mati dalam dua atau tiga menit setelah kesakitan. Anda mengalami syok. Jika Anda selamat dari rasa sakit, racun itu sendiri dapat membunuh Anda setengah jam kemudian.”

Ubur-ubur menggunakan racunnya untuk memangsa dan membutuhkan versi berkekuatan tinggi agar mangsanya tidak dapat melarikan diri. Hewan lain, seperti ikan pari atau rockfish, menggunakan racunnya untuk membela diri, menyebabkan rasa sakit untuk menghalangi predator.

Fry sendiri digigit ular berbisa sebanyak 26 kali, sengatan sinar tiga kali, dan hampir dibunuh kalajengking di Amazon.

“Aku tahu ini hari yang baik karena aku masih hidup.”