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Toxicofera

Toxicofera (del griego "aquellos que llevan toxinas ") es un clado propuesto de reptiles escamosos (escamados) que incluye a las Serpentes (serpientes), Anguimorpha ( lagartos monitores , monstruo de Gila y lagartos caimanes ) e Iguania ( iguanas , agamas y camaleones ). ). Toxicofera contiene alrededor de 4.600 especies (casi el 60%) de Squamata existentes . [1] Abarca todas las especies de reptiles venenosos , así como numerosas especies no venenosas relacionadas. Hay poca evidencia morfológica que respalde esta agrupación; sin embargo, se ha recuperado mediante todos los análisis moleculares a partir de 2012. [2] [3] [4] [ necesita actualización ]

cladística

Toxicofera combina los siguientes grupos de la clasificación tradicional : [1]

La relación entre estos grupos existentes y un par de taxones extintos se muestra en el siguiente cladograma , que se basa en Reeder et al. (2015; figura 1). [5]

Junto a estos grupos, se ha incluido como parte del grupo Mosasauria , un grupo extinto que incluye grandes reptiles marinos conocidos principalmente del Cretácico Superior. A menudo se ha supuesto que los mosasaurios están más estrechamente relacionados con las serpientes, y el grupo que contiene a las dos se denomina Pythonomorpha , sin embargo, otros estudios han cuestionado esto y han descubierto que los parientes más cercanos de los mosasaurios son miembros de Varanoidea . [6] Polygliphanodontia , un grupo de lagartos herbívoros extintos conocidos del Cretácico, también ha sido colocado como parte de este grupo en algunos estudios como grupo hermano de Iguania, aunque otros estudios han sugerido que están más estrechamente relacionados con Teiioidea y colocado así fuera de Toxicofera. [7]

Veneno

Históricamente, el veneno en los escamosos se ha considerado una rareza; Si bien se conoce en Serpentes desde la antigüedad , el porcentaje real de especies de serpientes consideradas venenosas era relativamente pequeño (alrededor del 25%). [8] De las aproximadamente 2.650 especies de serpientes avanzadas (Caenophidia), sólo las especies con colmillos frontales (~650) fueron consideradas venenosas según la definición antropocéntrica. Tras la clasificación de Helodermatidae en el siglo XIX, se pensaba que su veneno se había desarrollado de forma independiente. [1] En las serpientes, la glándula del veneno se encuentra en la mandíbula superior, pero en las helodermátidas, se encuentra en la mandíbula inferior. [1] Por lo tanto, el origen del veneno en los escamosos se consideró relativamente reciente en términos evolutivos y el resultado de una evolución convergente entre las familias de serpientes venenosas aparentemente polifiléticas . [ cita necesaria ]

En 2003 se publicó un estudio que describía el veneno en subfamilias de serpientes que antes se pensaba que carecían de él. [9] Un estudio adicional afirmó que casi todas las serpientes "no venenosas" producen veneno hasta cierto punto, lo que sugiere un origen único y, por lo tanto, mucho más antiguo para el veneno en Serpentes de lo que se había considerado hasta entonces. [10] [11] Como cuestión práctica, Fry advirtió: [12]

Anteriormente se pensaba que algunas serpientes no venenosas sólo tenían una leve " saliva tóxica ". Pero estos resultados sugieren que en realidad poseen verdaderos venenos. Incluso aislamos de una serpiente rata [ Coelognathus radiatus (anteriormente conocida como Elaphe radiata ) [10] ] , una serpiente común en las tiendas de mascotas, una típica neurotoxina estilo cobra , que es tan potente como las toxinas comparativas que se encuentran en parientes cercanos de la cobra. Estas serpientes suelen tener cantidades más pequeñas de veneno y carecen de colmillos, pero aún así pueden administrar su veneno a través de sus numerosos dientes afilados. Pero no todas estas serpientes son peligrosas. Sin embargo, sí significa que debemos reevaluar el peligro relativo de las serpientes no venenosas.

Esto impulsó más investigaciones, que llevaron al descubrimiento de veneno (y genes de veneno ) en especies de grupos que no se sabía que lo produjeran anteriormente, por ejemplo, en Iguania (específicamente Pogona barbata de la familia Agamidae ) y Varanidae (de Varanus varius ). [1] Se cree que esto fue el resultado de la descendencia de un ancestro escamoso común productor de veneno; la hipótesis se describió simplemente como el "clado del veneno" cuando se propuso por primera vez a la comunidad científica . [1] El clado del veneno incluía a Anguidae por razones filogenéticas y adoptó un nombre de clado previamente sugerido: Toxicofera. [13]

Se estimó que las especies ancestrales comunes que desarrollaron veneno por primera vez en el clado del veneno vivieron hace aproximadamente 200 millones de años. [1] Se cree que los venenos evolucionaron después de que genes normalmente activos en varias partes del cuerpo se duplicaran y las copias encontraran un nuevo uso en las glándulas salivales . [9]

Entre las familias de serpientes tradicionalmente clasificadas como venenosas, la capacidad parece haber evolucionado hasta extremos más de una vez mediante evolución paralela ; Los linajes de serpientes "no venenosas" han perdido la capacidad de producir veneno (pero aún pueden tener pseudogenes de veneno persistentes ) o en realidad producen veneno en pequeñas cantidades (por ejemplo, "saliva tóxica"), probablemente suficiente para ayudar en la captura de presas pequeñas, pero Normalmente no causa daño a los humanos si es mordido. [ cita necesaria ]

La diversidad recientemente descubierta de especies escamosas que producen venenos es un tesoro escondido para quienes buscan desarrollar nuevos fármacos ; muchos de estos venenos reducen la presión arterial , por ejemplo. [1] Los escamatos venenosos conocidos anteriormente ya han servido de base para medicamentos como Ancrod , Captopril , Eptifibatida , Exenatida y Tirofiban . [ cita necesaria ]

El lagarto venenoso más grande del mundo y la especie de animal terrestre venenoso más grande es el dragón de Komodo . [14]

Crítica

Otros científicos, como el biólogo Kenneth V. Kardong de la Universidad Estatal de Washington y los toxicólogos Scott A. Weinstein y Tamara L. Smith, han afirmado que la alegación de glándulas venenosas encontradas en muchos de estos animales "ha tenido el efecto de subestimar la variedad de funciones complejas desempeñado por las secreciones orales en la biología de los reptiles, produjo una visión muy estrecha de las secreciones orales y dio lugar a una mala interpretación de la evolución de los reptiles". Según estos científicos, "las secreciones orales de los reptiles contribuyen a muchas funciones biológicas además de eliminar rápidamente a las presas". Estos investigadores concluyeron que "llamar venenosos a todos los miembros de este clado implica un peligro potencial general que no existe, induce a error en la evaluación de los riesgos médicos y confunde la evaluación biológica de los sistemas bioquímicos escamosos". [15] Más recientemente, se ha sugerido que muchas de las toxinas compartidas que subyacen a la hipótesis de Toxicofera no son en realidad toxinas en absoluto. [dieciséis]

Referencias

  1. ^ abcdefgh Fry, Bryan G.; Vidal, Nicolás; Norman, Janette A.; Vonk, Freek J.; Scheib, Holger; Ramjan, SF Ryan; Kuruppu, Sanjaya; Fung, Kim; Blair Hedges, S.; Richardson, Michael K.; Hodgson, Wayne. C.; Ignjatovic, Vera; Summerhayes, Robyn; Kochva, Elazar (2005). "Evolución temprana del sistema de veneno en lagartos y serpientes". Naturaleza . 439 (7076): 584–8. Código Bib :2006Natur.439..584F. doi : 10.1038/naturaleza04328. PMID  16292255. S2CID  4386245.
  2. ^ Vidal, Nicolás; Coberturas, S. Blair (2009). "El árbol evolutivo molecular de lagartos, serpientes y anfisbenos". Comptes Rendus Biologías . 332 (2–3): 129–39. doi :10.1016/j.crvi.2008.07.010. PMID  19281946. S2CID  23137302.
  3. ^ Pirón, R.; Burbrink, Frank T.; Viena, John J. (2013). "Una filogenia y clasificación revisada de Squamata, incluidas 4161 especies de lagartos y serpientes". Biología Evolutiva del BMC . 13 : 93. doi : 10.1186/1471-2148-13-93 . PMC 3682911 . PMID  23627680. 
  4. ^ Viena, JJ; Hutter, CR; Mulcahy, director general; Noonan, BP; Townsend, TM; Sitios, Testigos de Jehová; Reeder, TW (2012). "Resolviendo la filogenia de lagartos y serpientes (Squamata) con un amplio muestreo de genes y especies". Cartas de biología . 8 (6): 1043–6. doi :10.1098/rsbl.2012.0703. PMC 3497141 . PMID  22993238. 
  5. ^ Reeder, Tod W.; Townsend, Ted M.; Mulcahy, Daniel G.; Noonan, Brice P.; Madera, Perry L.; Sitios, Jack W.; Viena, John J. (2015). "Los análisis integrados resuelven conflictos sobre la filogenia de reptiles escamosos y revelan ubicaciones inesperadas para taxones fósiles". Más uno . 10 (3): e0118199. Código Bib : 2015PLoSO..1018199R. doi : 10.1371/journal.pone.0118199 . PMC 4372529 . PMID  25803280. 
  6. ^ Polcyn, Michael J.; Augusta, Bruno G.; Zaher, Hussam (11 de agosto de 2022), Gower, David J.; Zaher, Hussam (eds.), "Reevaluación de los fundamentos morfológicos de la hipótesis del pitonomorfo", El origen y la historia evolutiva temprana de las serpientes (1 ed.), Cambridge University Press, págs. 125-156, doi :10.1017/9781108938891.010, ISBN 978-1-108-93889-1, recuperado 2024-01-20
  7. ^ Xing, Lida; Niu, Kecheng; Evans, Susan E. (enero de 2023). "Un nuevo lagarto poliglifanodóntico con una barra temporal inferior completa del Cretácico Superior del sur de China". Revista de Paleontología Sistemática . 21 (1). doi : 10.1080/14772019.2023.2281494 . ISSN  1477-2019.
  8. ^ Freír, Bryan G.; Vidal, Nicolás; Van Der Weerd, Louise; Kochva, Elazar; Renjifo, Camila (2009). "Evolución y diversificación del sistema de veneno de reptiles Toxicofera". Revista de proteómica . 72 (2): 127–36. doi :10.1016/j.jprot.2009.01.009. PMID  19457354.
  9. ^ ab Fry, BG; Wüster, W.; Kini, RM; Brusic, V.; Khan, A.; Venkataraman, D.; Rooney, AP (2003). "Evolución molecular y filogenia de las toxinas de tres dedos del veneno de serpiente elápida". Revista de evolución molecular . 57 (1): 110–29. Código Bib : 2003JMolE..57..110F. CiteSeerX 10.1.1.539.324 . doi :10.1007/s00239-003-2461-2. PMID  12962311. S2CID  12358977. 
  10. ^ ab Fry, Bryan G.; Lumsden, Natalie G.; Wüster, Wolfgang; Wickramaratna, Janith C.; Hodgson, Wayne C.; Manjunatha Kini, R. (2003). "Aislamiento de una neurotoxina (α-colubritoxina) de un colúbrido no venenoso: evidencia del origen temprano del veneno en serpientes". Revista de evolución molecular . 57 (4): 446–52. Código Bib : 2003JMolE..57..446F. doi :10.1007/s00239-003-2497-3. PMID  14708577. S2CID  21055188.
  11. ^ Freír, BG; Wüster, W (2004). "Montaje de un arsenal: origen y evolución del proteoma del veneno de serpiente inferido del análisis filogenético de secuencias de toxinas". Biología Molecular y Evolución . 21 (5): 870–83. doi : 10.1093/molbev/msh091 . PMID  15014162.
  12. ^ "Venom Hunt considera que las serpientes 'inofensivas' son un peligro potencial". Ciencia diaria . 16 de diciembre de 2003.
  13. ^ Vidal, Nicolás; Coberturas, S. Blair (2005). "La filogenia de los reptiles escamosos (lagartos, serpientes y anfisbenos) se infiere de nueve genes codificadores de proteínas nucleares". Comptes Rendus Biologías . 328 (10–11): 1000–8. doi :10.1016/j.crvi.2005.10.001. PMID  16286089.
  14. ^ Glenday, Craig (2013). Récords Mundiales Guinness 2014 . El grupo Jim Pattison. ISBN 9781908843159.[ página necesaria ]
  15. ^ Weinstein, Scott A.; Smith, Tamara L.; Kardong, Kenneth V. (14 de julio de 2009). "Forma, función y futuro de las glándulas venenosas de reptiles". En Stephen P. Mackessy (ed.). Manual de venenos y toxinas de reptiles . Taylor y Francisco . págs. 76–84. ISBN 978-1-4200-0866-1. Consultado el 18 de julio de 2013 , a través de Google Books .
  16. ^ Hargreaves, Adam D.; Swain, Martín T.; Logan, Darren W.; Mulley, John F. (2014). "Prueba de la Toxicofera: la transcriptómica comparada arroja dudas sobre la evolución única y temprana del sistema de veneno de reptiles" (PDF) . Toxico . 92 : 140–56. doi :10.1016/j.toxicon.2014.10.004. PMID  25449103.

enlaces externos