W przeciwieństwie do większości mięsożerców, które pozostawiają po sobie nieprzetrawione fragmenty szkieletu, węże – a zwłaszcza pytony – zjadają swoje ofiary w całości, rozciągając szczęki i połykając wszystko naraz. Co jednak fascynowało badaczy od lat: w odchodach tych gadów nie znaleziono nigdy rozpoznawalnych fragmentów kości. To sugerowało, że muszą mieć wyjątkowy sposób na ich całkowite rozłożenie i wchłonięcie.
Czytaj też: Łechtaczka nie tylko u ssaków. Potwierdzono, że mają ją także węże
Do tej pory nie było wiadomo, jak dokładnie to robią. Teraz, dzięki badaniom zespołu kierowanego przez biologa Jehana-Hervé’a Lignota z Uniwersytetu w Montpellier, udało się zidentyfikować nieznane wcześniej typy komórek jelitowych u pytona birmańskiego (Python molurus bivittatus). To właśnie one pozwalają gadom rozkładać i wydalać duże ilości wapnia i fosforu bez szkody dla organizmu.
Dlaczego węże trawią ofiary w całości?
Naukowcy odkryli w nabłonku jelita cienkiego pytonów osobliwy typ komórek, które różnią się budową od zwykłych enterocytów. Te nowe komórki były wąskie, miały bardzo krótkie mikrokosmki i charakterystyczne wgłębienie na szczycie, tzw. kryptę.
Czytaj też: Węże robią salta. Mamy na to dowody
Wewnątrz krypty znajdowały się wielowarstwowe struktury – kuliste cząstki zbudowane głównie z wapnia, fosforu i żelaza. Ich obecność wiązała się wyłącznie z dietą zawierającą kości. Pytony karmione mięsem bez kości takich cząstek nie produkowały – ale już po dodaniu suplementu wapnia do diety, kule mineralne ponownie się pojawiały. To wskazuje, że komórki te nie tylko pomagają rozkładać i metabolizować kości, ale również regulują poziom minerałów w organizmie węża. Nadmiar wapnia i fosforu, który mógłby prowadzić do zatrucia, jest przez nie przechwytywany, neutralizowany i wydalany.
Najbardziej zaskakującym wnioskiem płynącym z badań opublikowanych w Journal of Experimental Biology jest to, że żadna część szkieletu nie pozostaje w odchodach. Dzięki nowo odkrytym komórkom, kości są całkowicie rozpuszczane w jelicie, a ich minerały przetwarzane na potrzeby organizmu lub bezpiecznie usuwane. Wąż zjada więc ofiarę w całości – i trawi ją w całości.
W czasie głodówki komórki pozostają nieaktywne – a w przypadku diety ubogiej w wapń w kryptach pojawiały się jedynie pierwiastki żelaza, co sugeruje ich podstawową rolę jako mechanizmu oczyszczającego i wydalniczego.
Choć badania koncentrowały się na pytonach birmańskich, zespół Lignota zidentyfikował ten sam typ komórki u innych gatunków gadów: boa dusiciela (Boa constrictor), anakondy zielonej (Eunectes murinus), pytona siatkowanego, pytona krwistego (Python brongersmai), pytona skalnego (Python sebae), a nawet u helodermy arizońskiej (Heloderma suspectum) – dużej jadowitej jaszczurki z Ameryki Północnej. To sugeruje, że ten mechanizm albo powstał bardzo wcześnie w ewolucji zwierząt, albo wyewoluował niezależnie w kilku liniach – jako adaptacja do diety zawierającej twarde, mineralne struktury.
Odkrycie tych komórek może mieć znaczenie nie tylko dla biologii ewolucyjnej, ale też dla medycyny czy fizjologii trawienia. Badanie pokazuje, że organizmy potrafią wykształcać bardzo wyspecjalizowane narządy i mechanizmy, by radzić sobie z potencjalnie toksycznymi nadmiarem minerałów – zamiast po prostu ich unikać. Zrozumienie, jak te komórki przetwarzają i wydalają wapń, może zainspirować nowe podejścia do leczenia chorób związanych z gospodarką mineralną, takich jak hiperkalcemia czy kamica nerkowa.