Verimato mustalla taustalla

Verimato takoo kuparihampaansa itse

Se, miten Glycera dibranchiata -verimadon myrkkyhampaat muodostuvat, on ollut pitkään tutkijoille arvoitus. Nyt 20 vuoden jälkeen on saatu selville, että mato takoo hampaansa itse tietystä proteiinista.

Se, miten Glycera dibranchiata -verimadon myrkkyhampaat muodostuvat, on ollut pitkään tutkijoille arvoitus. Nyt 20 vuoden jälkeen on saatu selville, että mato takoo hampaansa itse tietystä proteiinista.

Shutterstock

Glycera dibranchiata -verimadon neljä hammasta ovat kuin kauhuelokuvasta, eikä niille ole vastinetta eläinmaailmassa. Mustat myrkkyhampaat koostuvat kuparista.

20 vuoden tutkimusten jälkeen nyt tiedetään, että verimato tekee kuparihampaansa itse yhden proteiinin avulla.

Raportin tehnyt tutkijatiimi toivoo, että proteiinin avulla voitaisiin käyttää uusia ja parempia menetelmiä metallin jalostamiseen.

Metalli pitää hampaat terässä madon koko elämän

Verimato on aggressiivinen saalistaja, joka syö muita meressä eläviä matoja ja pieniä äyriäisiä. Sen ympyränmuotoista suuta kehystää neljä myrkyllistä torahammasta.

Kun mato aikoo pureutua uhriinsa kiinni, se singauttaa mahansa ulos eräänlaiseksi imukärsäksi, minkä jälkeen se lamauttaa saaliinsa hampaidensa myrkyllä ja syö sen elävältä.

Monisukasmato glycera dibranchiata hiekassa
© Shutterstock

Metallihampainen merimato

Verimadoksi usein kutsuttu Glycera dibranchiata on monisukasmato.

Se viihtyy meressä Pohjois-Amerikan itärannikolla.

G. dibranchiata voi kasvaa neljäkymmentä senttiä pitkäksi ja elää viisi vuotta.

Punertava mato syö muita merimatoja tai pieniä äyriäisiä, kuten saaristokatkoja. Joskus se saattaa ahmia myös kuolleita kasveja, eläimiä ja pieneliöitä.

Laji on aggressiivinen, ja sen tiedetään purreen ihmisiä. Aikuiselle purema ei ole mehiläisenpistoa vaarallisempi.

Kaikki madon hampaat puhkeavat kerralla, joten niiden on kestettävä koko sen eliniän. Se voi olla vaikeaa, koska mato haksahtaa välillä vihollisten ja saaliseläinten sijaan puremaan soraa ja pikkukiviä.

Erehtyminen voi käydä purukalustolle kalliiksi, koska sen pitää olla kyllin kova tunkeutumaan saaliin ulkoisen tukirangan läpi.

Myrkkyhampaat ovat siksi ratkaisevan tärkeitä madon selviämiselle. Tähän asti ei kuitenkaan ole tiedetty, miten kuparia sisältävät hampaat muodostuvat.

Yhdysvalloissa Kalifornian yliopistossa on tutkittu G. dibranchiata -lajia jo 20 vuoden ajan.

Lähikuva verimadon kuparihampaista

Verimadon suuaukkoa kehystää neljä myrkyllistä kuparihammasta.

© Matter/Wonderly et. al

Pitkään luultiin, että G. dibranchiatan elimistön suuri kuparipitoisuus, johon moni muu eläin kuolisi, johtuisi meren saasteista. Tuoreimmat tutkimukset osoittavat, että mato kerääkin metallia itseensä tarkoituksella.

Nyt tutkijat ovat löytäneet vastauksen myös viimeiseen kysymykseen, joka verimadon hampaissa on askarruttanut: miten pieni eläin muuntaa keräämänsä ja elimistöön varastoimansa kuparin koviksi hampaiksi.

Tietty proteiini sulattaa ja muovaa kuparia

Verimadon hampaat koostuvat melaniini-proteiinin (tumma väriaine) ja kuparikidesaostumien sekoituksesta.

Kun eläin on kerännyt merenpohjan sedimenteistä kylliksi kuparia, tietyt proteiinit aktivoituvat ja sulattavat metallihiukkaset sakeaksi proteiinipitoiseksi nesteeksi.

Kuparia merivedestä erottava ja sitä sulattava aminohappo on nimeltään dihydroksifenyylialaniini.

Käyttämällä kuparia katalysaattorina mato muuttaa aminohapon melaniiniksi. Yhdessä tiettyjen proteiinien kanssa melaniini muuntaa kuparin leuan myrkkyhampaiksi.

Vaikka proteiini koostuu kahdesta melko yleisestä aminohaposta, glysiinistä ja histidiinistä, se on niin tehokas, että tutkijat kutsuvat sitä "multitaskausproteiiniksi".

"Emme olleet odottaneet, että koostumukseltaan näin yksinkertaisella proteiinilla voisi olla näin monta toimintoa ja toisistaan täysin erillisiä käyttökohteita", selittää professori Herbert Waite, yksi tutkimustiimin jäsenistä.

Tutkijat toivovat siksi, että teollisuudessa innostuttaisiin kehittämään tehokkaampia tuotantotapoja ja materiaaleja ottamalla mallia madon yksinkertaisesta sisäisestä laboratoriosta.