Aurinko paahtaa Komodon saarta Indonesiassa. Saaren erään vesilähteen vieressä loikoilee kolme metriä pitkä komodonvaraani paistatellen päivää.
Yhtäkkiä sen kieli värisee voimakkaasti.
Peto on vainunnut saaliseläimen ja piiloutuu. Vähän ajan päästä paikalle ilmestyy pieni vuohilauma.
Suuri lisko ampaisee vuohen kimppuun ja iskee kitansa kuolaiset hampaat sen takaraajaan.
Hetken rimpuiltuaan vuohi tempautuu otteesta ja pötkii pakoon. Komodonvaraani tietää kuitenkin saavansa iltapalansa ja seuraa tyynen rauhallisesti haavoittuneen saaliseläimensä hajujälkiä.
Tunnin kuluttua hyökkäyksestä vuohi on menettänyt niin paljon verta, että se makaa lamaantuneena maassa.
Se jaksaa hädin tuskin määkiä, kun komodonvaraani tulee sen luo ja repii sen mahan auki.
On tiedetty jo kauan, että komodonvaraanit kykenevät haistamaan saaliseläimet kilometrien päästä. Kyvylle on kuitenkin löydetty selitys vasta hiljattain.
Kansainvälinen tutkijaryhmä on kartoittanut lajin koko perimän ja muun muassa tunnistanut 129 geeniä, jotka liittyvät äärimmäisen herkkään hajuaistiin.
Geeneillä on yhteys yläleuan hajureseptoreihin. Aina kun komodonvaraani työntää pitkän kielensä ulos, se ottaa hajunäytteitä ilmasta.
Niiden sisältämät molekyylit, kuten feromonit ja hormonit, hipovat aistinsoluja, jotka voivat erottaa esimerkiksi verestä tai raadosta kulkeutuvia hajuja yli kymmenen kilometrin säteellä, vaikka ne olisivat hyvin heikkoja.
Geenitutkimuksen lähtökohtana olivat yhdysvaltalaisen Atlantan eläintarhan komodonvaraanit.
Kahden yksilön dna:n kartoitus paljasti vain 1,51 miljardin emäsparin laajuisen perimän, joka jakautuu 20 kromosomipariin.
Se on yllättävän pieni näin kookkaalle matelijalle. Esimerkiksi komodonvaraanin lähimmällä sukulaisella, kiinankyhmyliskolla, perimä on 32 prosenttia ja ihmisellä peräti 100 prosenttia suurempi.
Kiinan krokotiililisko on noin 40 senttiä pitkä, ja sillä on lihaksikas, sarveislevyjen peittämä pyrstö, joka muistuttaa krokotiilin pyrstöä.
Tavoitteena oli selvittää, mikä erottaa komodonvaraanin lähilajeista. Liskoja vertailtaessa analysoitiin 4 047 geeniä, jotka ovat yhteisiä kahdeksalla valitulla lajilla.
Perintötekijöistä etsittiin eroja, jotka paljastavat, kuinka lajien kehityslinjat ovat erkaantuneet yhteisestä kantamuodosta.
Niistä löydettiin muutoksia, jotka selittävät komodonvaraanin kehittymisen siksi pedoksi, joka se tätä nykyä on, ja pudottavat pohjan pois sitkeähenkiseltä lajin tappavaa puremaa koskevalta uskomukselta.
Aineenvaihdunta uuteen uskoon
Komodonvaraani on jopa 140 kilon painoisena ja kolmen metrin pituisena maailman suurin lisko.
Juuri mittojensa takia lajista puhutaan myös jättiläisliskona ja komodonlohikäärmeenä.
Komodonvaraaneja elää Komodon lisäksi neljässä muussa Indonesian saaressa – ehdottomina huippupetoina.
Komodon saaren lisäksi varaaneja elää Indonesiassa Floresin, Rincan, Gili Dasamin ja Gili Motangin saarissa.
Vaikka kookkaat matelijat ovat yleensä melko hitaita, komodonvaraani voi liikkua noin 20 kilometriä tunnissa.
Vaihtolämpöisille eläimille on ominaista tasalämpöisiä lajeja hitaampi aineenvaihdunta, joten ne väsyvät nopeammin, mutta komodonvaraanit muistuttavat aineenvaihdunnaltaan nisäkkäitä.
Selitys löytyy joukosta geenimuunnoksia. Se ilmentyy mitokondrioissa, jotka ovat solujen voimaloita. Ne tuottavat energiaa lihaksille.
Joukkoon kuuluvan ACADL-geenin mukaan muodostuvalla entsyymillä on tärkeä osa rasvahappojen pilkkoutumisessa mitokondrioissa.
Ilman tätä hajoamisprosessia mitokondriot eivät pystyisi tuottamaan energiaa lihaksille adenosiinitrifosfaattina eli ATP:nä.
Komodonvaraanilla tiedetään nyt olevan geenistä tehokkaammin toimiva variantti kuin muilla matelijoilla.
Kun rasvahapot hajoavat, alkaa vapautua elektroneja. Nämä osallistuvat mitokondrioiden elektroninsiirtoketjuksi kutsuttuun energiaa tuottavaan reaktiosarjaan.
Komodonvaraani on saanut avaingeeneistä kuusi ainutlaatuista muunnosta, jotka toimiessaan ketjussa optimoivat prosessin.
Mitokondrioiden kyky tarjota lihaksille energiaa riippuu siitä, kuinka hyvin verenkiertoelimistö kuljettaa happea ja ravintoa
Myös tältä osin komodonvaraanilla on hyvä perimä.
Eräs geeni ohjaa angiotensiini-nimisen aineen tuotantoa ja tätä kautta säätää sydämen yhdellä supistumiskerralla pumppaaman verimäärän maksimiinsa ja siten varmistaa, että mitokondriot saavat runsaasti happea energiantuotantoa varten.
Komodonvaraani on panssarivaunu
Maailman suurin lisko on ehdoton huippupeto niissä viidessä Indonesian saaressa, joissa sitä esiintyy. Jopa kolme metriä pitkällä ja 140 kiloa painavalla komodonvaraanilla on terävät kynnet ja hampaat – ja suursyömärin maha.
Kieli löytää syötävän 10 kilometrin päästä
Komodonvaraani haistelee kapealla kaksihaaraisella kielellään. Se ottaa vastaan ilmassa olevia hajuaineita ja siirtää ne suuhun ja edelleen suulaen Jacobsonin elimeen eli vomeronasaalielimeen, joka sisältää paljon hajureseptoreja. Niiden toiminta mahdollistaa verta vuotavan saaliseläimen paikantamisen, vaikka etäisyys olisi toistakymmentä kilometriä.
Luuhaarniska antaa suojaa yhteenotoissa
Keskiajan silmukkapanssarin tapainen rakenne on keskeinen komodonvaraanien suojavaruste keskinäisissä kahinoissa, joissa usein puremalla ratkaistaan ravintoon, reviiriin ja lisääntymiskumppaneihin liittyviä riitoja. Suomuisen ihon alla pienet luut limittyvät ketjuja ja verkkoja muistuttavaksi kerrokseksi.
Hampaat leikkaavat kuin leipäveitset
Sahalaitaiset hampaat, joita on 60, silpovat veitsen tavoin saaliseläintä kappaleiksi. Hampailla on pituutta 2,5 senttiä, ja ne vaihtuvat tiuhaan tahtiin.
Kuolainen suu sylkee myrkkyä
Hampaiden välissä olevista kanavista purkautuu suuhun myrkkyrauhasten tuottamaa tahmeaa eritettä. Se sisältää verta ohentavaa ainetta, joka aiheuttaa saaliseläimelle verenhukan kautta hitaan kuoleman. Komodonvaraanin suussa on lisäksi sylkeä, joka liukastaa ruoan kulkua.
Kynnet sopivat raateluun ja lepopaikan kaivuun
Pitkät, terävät ja lujat kynnet painuvat tiukasti saaliseläimeen ja repivät tehokkaasti sitä. Komodonvaraanit myös kaivavat maahan kuoppia tai onkaloita, joissa ne pitävät siestaa, kun on kuumaa.
Venyvä mahalaukku vetää 112 kiloa lihaa
Mahalaukun laajentumisen ansiosta komodonvaraani voi syödä kerralla 80 prosenttia omasta painostaan. Jos pedon pitää päästä nopeasti liikkeelle, se tyhjentää mahan oksentamalla.
Lisäksi on tunnistettu kaksi geeniä, jotka myötävaikuttavat uusien mitokondrioiden syntymiseen matelijoille epätyypillisesti.
Kaikkiaan komodonvaraanilta on löydetty 19 erikoista aineenvaihduntaa säätelevää geeniä, joiden ansiosta laji on rivakampi liikkuja kuin muut matelijat.
Alaleuasta pursuaa myrkkyä
Komodonvaraani käyttää voimavarojaan hyväksi soveltaessaan suosimaansa saalistustaktiikkaa: yllätyshyökkäystä.
Nopean aineenvaihdunnan ja tehokkaan verenkiertoelimistön tuella peto kykenee ampaisemaan saaliseläimen kimppuun väijyksistä ja yleensä myös puremaan sitä, ennen kuin se riuhtaisee itsensä irti ja pötkii pakoon.
Video: Komodonvaraanit syövät elävän peuran. VAROITUS – RAJUJA KUVIA
Liskon terävät, sahalaitaiset hampaat uppoavat kuitenkin syvälle ihoon ja takaavat, että komodonvaraani pääsee hyödyntämään vahvoja niskalihaksiaan ja repimään uhrin haavoille.
Laajalti tunnetun uskomuksen mukaan komodonvaraani myrkyttää saaliseläimen kuolallaan, joka sisältää sen suussa eläviä hengenvaarallisia bakteereja.
Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat luulon vääräksi, sillä lajilla on suussaan melko tavallinen lihansyöjien bakteerikanta.
Kansainvälinen tutkijaryhmä huomasi sen sijaan, että komodonvaraanilla on alaleuassaan rauhasia, jotka tuottavat myrkyllisen koktailin.
Purema vuodattaa verta
Suun rauhaset keittävät myrkkyä
Komodonvaraanin suussa on rauhasia, joiden tuottama myrkky valuu suuhun hampaiden välissä olevia kanavia pitkin – eikä kulje onttojen myrkkyhampaiden läpi kuten käärmeillä. Komodonvaraani puree monta kertaa ja raatelee saaliseläintään, jotta tämä saa paljon myrkkyä.
Myrkky hajottaa verihiutaleita
Myrkyn sisältämä PLA2-entsyymi puhkoo verihiutaleiden solukalvoa ja haittaa näin niiden toimintaa. Verihiutaleilla on tärkeä osa veren hyytymisessä, joka estää verta ohenemasta liikaa. Kun saalis-eläimen verenkierrossa on paljon PLA2:ta, veri ei enää hyydy normaalisti. Siitä seuraa, että haavoista, kuten puremakohdista, vuotaa verta jatkuvasti, eikä niihin synny tulppaa.
Verenvuoto ei tyrehdy itsestään
Vaikka saaliseläin onnistuisi rimpuilemaan irti komodon-varaanin otteesta, myrkyn takia se menettää verta. Verenhukka johtaa siihen, että suonistossa on liian vähän verta ja verenpaine laskee. Koska kudokset eivät saa kunnolla happea ja ravintoa, voimat hupenevat. Pakomatka päättyy lyhyeen, eikä saaliseläin jaksa enää tehdä vastarintaa.
Kun peto puree, hammasväleissä sijaitsevien kanavien kautta purkautuu suuhun myrkkyä, joka sisältää verenpainetta laskevia ja verta ohentavia aineita.
Niiden takia haavainen uhri alkaa kärsiä verenhukasta ja joutuu lopulta verenkiertošokkiin. Saalistaja jäljittää karanneen saaliinsa tarkan vainunsa ohjaamana ja pistelee sen poskeensa.
Täysikasvuiset komodonvaraanit tyydyttävät jopa kymmenesosan ravinnontarpeestaan syömällä pienempiä lajitovereitaan.
Siksi nuoret yksilöt pysyttelevät mielellään puissa. Komodonvaraanien ruokalistalla ovat myös muut matelijat käärmeistä liskoihin ja sellaiset nisäkkäät kuin vuohet, kauriit ja vesipuhvelit.
Ihmisetkin kelpaavat niille syötäväksi. Hyvin venyvän mahalaukun ansiosta komodonvaraani voi ahmia kerralla jopa 80 prosenttia painostaan.
Suojautuakseen täysikasvuisilta kannibaaleilta komodonvaraanin poikaset pysyttelevät mahdollisimman paljon poissa maanpinnalta. Vasta, kun ne ovat metrin pituisia ja pystyvät puolustautumaan, ne uskaltautuvat alas puista.
Geenit hoitavat haavat
Kasvuun liittyy panssaripaitaan pukeutuminen.
Suomuisen ihon alle muodostuu pienistä luista eräänlainen rengashaarniska, joka antaa suojaa lajitovereiden hyökkäyksiä vastaan.
Suojavaruste ei kuitenkaan yksin riitä silloin, kun komodonvaraanit ottavat rajusti mittaa toisistaan taistellessaan ravinnosta, elinpiiristä ja parittelukumppaneista. Myös myrkyltä pitää suojautua.
Havaintojen mukaan ne yksilöt, joita lajitoveri on purrut, eivät kärsi yhtä voimakkaista verenvuodoista kuin saaliseläimet.
Kaikkien selkärankaisten veri sisältää verihiutaleita, jotka tukkivat haavoja muodostamalla kokkaroitumalla tulpan.
Komodonvaraaneilla verihiutaleiden toimintaan vaikuttavat neljä geeniä ovat muuntuneet. Vaikka geenivarianttien vaikutusta ei ole vielä selvitetty, geenien toiminta muilla eläimillä vihjaa siitä.
Esimerkiksi MRVI1-geeni estää normaalisti verihiutaleita kokkaroitumasta, mutta komodonvaraanien muunnos on passiivisempi, joten niillä vuotokohta voi tulppautua tavallista nopeammin.
Mutaatiot voivat myös tehostaa geenien toimintaa. Komodonvaraaneilla on tehovariantti muun muassa CD63:sta, joka säätelee verihiutaleiden kulkua veressä.
Lisäksi niillä on fibrinogeenin tuotantoa ohjaavan FGB-geenin muunnos, joka kiihdyttää tästä proteiinista syntyvien fibriinisäikeiden muodostumista.
Tästä ominaisuudesta seuraa, että haavat umpeutuvat paremmin kuin yleensä, koska vuotokohdat saavat nopeammin fibriinistä koostuvan hyytymätulpan.
Perimä tyrehdyttää verenvuodon
Verihiutaleet alkavat kokkaroitua hitaasti
Tavallisesti haava vuotaa niin kauan, että vuotokohtaan on kertynyt riittävästi verihiutaleita. Umpeutumista säätelevä MRVI1-geeni ohjaa sen proteiinin tuotantoa, joka estää verihiutaleita aktivoitumasta. Vasta geenin sammuttua verihiutaleet voivat kokkaroitua ja muodostaa tulpan vuotokohtaan.
Passiivinen geeni tehostaa umpeutumista
Komodonvaraanilla neljän eri geenin variantit säätelevät verihiutaleiden aktivoitumista. Lajin MRVI1 on harvinaisen passiivinen
verrattuna muihin eläimiin. Sen ansiosta komodonvaraaneilla aktivoituu nopeasti paljon verihiutaleita, mikä taas lyhentää merkittävästi vuotokohdan tukkeutumisaikaa.
Proteiinit sitovat verihiutaleet yhteen
Haavassa verihiutaleet alkavat kokkaroitua tulpaksi. Se tapahtuu fibrinogeeni-proteiinin avustuksella. Proteiinin tuotantoa ohjaa muun muassa FGB-geeni, josta komodonvaraanilla on oma muunnoksensa. Perimä optimoi fibrinogeenin kyvyn muuntua haavaa tulppaaviksi fibriinisäikeiksi.
Verihiutaleiden toimintaa ja veren hyytymistä tehostavat geenimuunnokset johtunevat komodonvaraanien itse itselleen aiheuttamasta valintapaineesta.
Lajinsisäinen kilpailu on karsinut häviäjien variantit.
Muinaisten jättiläisten sukua
Kun komodonvaraanien perimää alettiin kartoittaa, odotettiin, että siitä löytyy selitys lajin kunnioitusta herättäville mitoille, joiden takia jättiläisvaraani-nimitys on perusteltavissa.
Perimä järjesti kuitenkin tutkijoille yllätyksen, sillä siinä ei näyttänyt olevan erityisiä geenimuotoja tai sopeumia, jotka suoraan liittyisivät lajin kasvuun.
Myöskään niin sanottu saarivaikutus ei voi selittää komodonvaraanien kokoa. Ilmiö tarkoittaa sitä, että saarissa mantereiden populaatioista erillään elävät eläimet suurenevat tai pienenevät sukupolvien ketjussa.
Fossiilit paljastavat kuitenkin, että komodonvaraanit ovat pysyneet samankokoisina siitä asti, kun ne levisivät Australiasta Indonesian saaristoon miljoonia vuosia sitten.
Pidetään mahdollisena, että komodonvaraanin mitat ovat liskojen vanha ominaispiirre.
Uuden teorian mukaan nykyisten pienten liskojen esivanhemmat elivät muinaisten jättilajien rinnalla.
Fossiiliaineistosta käy ilmi esimerkiksi, että Australiassa oli vielä 40 000 vuotta sitten Megalania-varaaneja, jotka kasvoivat viisimetrisiksi.
Teoriaa tukevat Timorista löydetyt kolme fossiilia, jotka osoittavat jättiläisliskoja esiintyneen laajalti ennen muinoin.
Komodonvaraani voi hyvinkin olla ainutlaatuinen geneettinen jäänne ajalta, jolloin liskot muistuttivat enemmän hirvittäviä lohikäärmeitä kuin ne pienikokoiset lajit, joita suomumatelijoiden lahkossa tätä nykyä enimmäkseen on.