לדלג לתוכן

ארס

ערך מומלץ
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
פירוש נוסף ערך זה עוסק בהפרשה ביולוגית. אם התכוונתם לאל היווני, ראו ארס (מיתולוגיה), לפירושים נוספים ראו ארס (פירושונים).
מינים שונים של בעלי חיים ארסיים; שורה ראשונה: יונקים, שורה שנייה: זוחלים, שורה שלישית: פרוקי רגליים, שורה רביעית: יצורים ימיים.

ארס הוא תמיסה ביולוגית המופרשת על ידי בעל חיים ומורכבת מרעלנים העשויים מריכוז גבוה של חלבונים פפטידיים, מולקולות קטנות, מלחים ואנזימים, הפועלים לשיבוש תפקודן הנורמלי של מערכות שונות בגוף. הארס מיוצר בגופם של חלק מבעלי החיים למטרות התגוננות, תחרות, הכנעת הטרף והאצת תהליך עיכולו. אצל טפילים משמש הארס לעיתים כחומר משתק. מינים מסוימים מנצלים את הארס למטרות משניות ובצורות ייחודיות. בעל חיים ארסי מחדיר את ארסו באמצעות פציעת גוף המותקף על ידי הכשה, עקיצה וכן הלאה. אמצעים אלה מבדילים אותו מבעל חיים רעיל אשר רעלו חודר לגוף הקורבן באמצעות בליעתו, ספיגתו דרך העור או הריריות, או באמצעות שאיפתו.[1]

הארס התפתח בתהליכים אבולוציוניים בקרב בעלי חיים שונים, ויש גיוון רב באופני העברתו מן התוקף לקורבן. הוא בנוי מאבני-היסוד הזעירות והחיוניות ביותר לתפקוד מערכות הגוף, שעברו מוטציה והחלו למלא תפקיד מנוגד: לשבש את פעולת המערכות האלה. התפתחות הארס במגוון גדול מאוד של מיני בעלי חיים היא דוגמה לאבולוציה מתכנסת ובעלת מאפיינים הומופלסיים, כלומר ללא נוכחות אב קדמון משותף.

משפחות בעלי החיים הנושאות ארס הן מגוונות ביותר ובעלות מאגר גנטי עצום הנמצא בלמעלה מ-100,000 מינים ארסיים. הקידודים הגנטיים של רעלני הארס השונים נבחרו באופן אקטיבי במרוצת האבולוציה, כשלכל אחד מהם ישנו ייעוד ומטרה מוגדרת, כך שהארס ועוצמתו יותאמו ביעילות לסוגי הטרף השונים.[2][3] עוצמת הארס נבחנת במדד שנקרא LD50.

בעלי חיים ארסיים גורמים לעשרות אלפי מקרי מוות בקרב בני אדם מדי שנה. המינים שגורמים למספר מקרי המוות הגדול ביותר הם לאו דווקא בעלי עוצמת הארס החזקה ביותר, אלא אלה שנפוצים בסביבתו הקרובה של האדם, גם אם עוצמת הארס שלהם בינונית.[4] בעת העתיקה עשו בני האדם שימוש בארס בתור כלי נשק ולצורכי רפואה. בימינו ישנן תרופות רבות שנרקחות מארס. תעשיית הפרמקולוגיה מגלה עניין רב בתחום זה, ומתנהלים מחקרים רבים לצורך ייצור תרופות חדשות ממרכיבי הארס.[5]

ארסן-ים פרחוני מכיל ארס המשפיע על השרירים ועל תאי הדם

הגדרת המונח ארס

[עריכת קוד מקור | עריכה]
תקריב עוקץ הצרעה, וטיפת ארס

עוד משלהי המאה ה-19 שררו מחלוקות בין בכירי המדענים על הגדרה אחת למונחים: ארס, בלוטות ארס ואמצעי העברת הארס.[6][7] בעבר הרחוק נסובו חלק מהגדרות המונח ארס סביב הנזק הרפואי שעלול להיגרם לבני אדם, ומאוחר יותר התקיימו ויכוחים סביב הלחץ שבלוטת הארס מסוגלת לייצר, מיקום שיני הארס בחזית הלסת או מאחור וכן הלאה.[6] בעבר כל ניסיון להגדיר את המונח ארס נתקל במכשול כלשהו. לדוגמה, הניסיון להגדיר ארס באמצעות מידת הנזק שהוא גורם לאדם אינו סביר מאחר שהארס קיים הרבה לפני הופעת האדם ואינו יכול להיות בזיקה בלעדית למדע הרפואה, או לחלופין הגדרתו באמצעות מידת הנזק שיגרום לחיות מעבדה, כגון עכברים, אינו סביר גם הוא בשל העובדה שהארס עשוי להיות בעל השפעה משתנה בין בעל חיים אחד למשנהו. ניסיון לסווג את הארס לפי חלוקה טקסונומית כשל בשל העובדה שהעץ הטקסונומי עבר שינויים רבים במרוצת הזמן ומיני בעלי חיים סווגו מחדש בסדרות ובמשפחות חדשות או שונות. ההגדרה המסורתית שלגביה התקיים קונצנזוס מסוים בקהילה המדעית בכ-50 השנים האחרונות הייתה כדלקמן:[8]

חומר מורכב המיוצר בבלוטה ייעודית, המועבר באמצעות מנגנון ייחודי המשויך אליה, ומזיק לאורגניזם אחר בהינתן מינון מסוים. הוא משמש באופן פעיל לצורך הכנעה או עיכול של הטרף או להגנה.[8]

עם זאת, בעשור השני של המאה ה-21 התגלו ממצאים רחבי היקף בכל הנוגע לנוכחות הארס בבעלי חיים שסווגו כלא ארסיים עד אותה עת. תגליות אלו עוררו מחדש את המחלוקות שהיו בעבר בקרב הקהילה המדעית, וכיום ישנם ביולוגים שדוחים את ההגדרה המסורתית. מהמובילים שבהם הוא פרופסור בריאן גריג פריי שיזם חלק נכבד מהמחקרים שהובילו לתגליות אלו.[6][8] פריי מציע להגדיר את הארס במשמעות רחבה יותר מההגדרה המסורתית:[9][10]

הפרשה המיוצרת בתאים ייעודיים של בעל חיים אחד ומועברת אל בעל חיים אחר, המהווה מטרה, באמצעות גרימת פצע באופן המשבש את הפיזיולוגיה הפנימית או תהליכים הביוכימיים של האחר וזאת כסיוע לצורכי תזונה, הגנה או תחרות של בעל החיים מייצר ההפרשה.

השינויים בנוסח של שתי ההגדרות עשויים להיראות מזעריים וזניחים, אולם, למעשה, ההבדלים בין ההגדרות גדולים מאוד, ובהתאם לכך גם השלכותיהם על התפיסה המדעית. למעשה הרחיב פריי את קבוצות בעלי החיים העשויים לשאת ארס בעצם הגדרת ייצור הארס בתאים ולאו דווקא בבלוטות ארס, באופן העברת הארס, בהשפעתו ובמטרותיו. כך למשל הארס המסייע לצורכי תזונה אינו בהכרח מזיק כהגדרתו הקלאסית, ובהתאם ניתן לראות בעלי חיים מסוימים באור אחר.

התפיסה המדעית נותרה שנויה במחלוקת. טענתם העיקרית של המתנגדים לשינוי נובעת מכך שאין ביסוס עובדתי וראייתי מספק לממצאים חד-משמעיים התומכים בהרחבה ההגדרתית החדשה.[6][11] מחקרים רבים בני זמננו עושים לרוב שימוש במושג ארס בהתאם לאחת משתי הגדרות אלה.[10]

הבחנה בין ארס לרעל

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ערך מורחב – רעל
צפרדע חץ זהובה, מבעלי החיים הרעילים ביותר בעולם

באמצעות מדד ה-LD50 (פירוט בהמשך) נמדדות רמות רעילות וארס, אולם ישנה הבחנה בין בעל חיים ארסי לבעל חיים רעיל. בעלי חיים ארסיים מייצרים את הארס בבלוטות הארס שלהם או בתאי גופם, ואילו בעלי חיים רעילים נוטלים בדרך כלל את הגורם הרעיל מרכיבי תזונתם, או ממקור אחר. רעל מכיל אף הוא רעלנים בדומה לארס, אך מורכבותם שונה בהתאם; רעל וארס הן צורות שונות שבהן מאוחסנים החומרים הטוקסיים השונים. לדוגמה, מולקולות הארס והחלבונים שהוא מכיל – גדולים, ומרכיביו הנפוצים הם פפטידים וחלבונים. לעומתם, מולקולות הרעל קטנות, ולכן חדירתן למערכות הגוף הפנימיות מתאפשרת גם שלא דרך פצע. רעל מורכב בדרך כלל מאלקלואידים או מתרכובות אורגניות ארומטיות אחרות, ומשמש גם להגנה.[1]

ההגדרה הכללית של בעל חיים כרעיל או כארסי – היא באמצעות אופן העברת החומר הרעיל.

בעל חיים רעיל מעביר את הרעל מגופו אל הגוף הקורבן בשלוש דרכים עיקריות:[1]

  • דרך מערכת העיכול – כשהתוקף אוכל את בעל החיים הרעיל. לדוגמה, הדג הרעיל פוגו.
  • דרך מערכת הנשימה – כשהקורבן שואף את מולקולות הרעל הקטנות בנשימתו ומחדיר אותן לתוך איברי הנשימה שלו.
  • במגע – הרעל חודר לגוף הקורבן באמצעות ספיגתו אל שכבות הגוף הפנימיות דרך רקמות חיצוניות, דוגמת העור וריריות העיניים או האף. לדוגמה, צפרדע חץ רעילה.

צפרדע חץ רעילה אינה מהווה, למעשה, מין אחד אלא קבוצה של מיני צפרדעים במשפחה "Dendrobatidae". צפרדעים אלה הן מהיצורים הרעילים בעולם, ובקבוצה זו בולט במיוחד המין צפרדע חץ זהובה. רעילותן כה חזקה, שדי בשני מיקרוגרם (2 מיליוניות הגרם) מהחומר הפעיל בגופה כדי להמית אדם בוגר.[12] רעל חזק זה אינו מיוצר באיברי גופה של הצפרדע, אלא נקלט ממזונה – אם נפריד את הצפרדע מסביבתה הטבעית היא תאבד את רעילותה; היא מייצרת ומזקקת את הרעל הזה מחרקים רעילים שמהם היא ניזונה, ובדומה לה חרקים אלה סופגים בתורם את הרעלים מצמחים רעילים שמהם הם ניזונים.[13]

בעלי חיים רעילים נוספים שייכים למשפחת הנפוחיתיים (מוכרים בשפה עממית "אבו נפחא"), ובולט במשפחה זו מין הדג פוגו. לדג זה איבר הקשור לרעלן עצבי (נוירוטוקסין) התוקף את מערכת העצבים, כשהרעל מיוצר מחיידק הגדל באיבריו של הדג.[14] ישנם מינים רבים אחרים הנחשבים רעילים, לרבות ציפורים מסוג פיטוהוי עטוי, המפרישות רעל מבלוטות בגופן ומושחות אותו על נוצותיהן כאמצעי הגנה.

בעל חיים ארסי, לעומתו, מעביר את הארס מגופו לקורבן באופן ישיר באמצעות פציעה חיצונית של גוף המותקף, בהכשה או בעקיצה. יוצאי דופן מהגדרה זו הם "יורקי הארס" כמו הקוברה היורקת, שמתיזה את ארסה בנוסף להכשה, וכן עקרבים מסוג Parabuthus אשר בדומה מסוגלים להתיז ארסם בנוסף לעקיצתם.[15]

אבולוציית הארס בבעלי החיים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ערך מורחב – אבולוציה
לוריס איטי – הסוג הארסי היחיד בסדרת הפרימטים ומהבודדים במחלקת היונקים כולה[16][17]

במשך מאות מיליוני שנים השתמשו טורפי העל בעולם בכוחם הרב, בגודלם או בזריזותם כדי להכניע את טרפם. ייצור הארס הוא תופעה יוצאת דופן המאפשרת להכניע את הטרף ולהתגונן בדרך שונה. בסוגי ארס שונים קיימים מגוון מרכיבים, חלקם כה מורכבים שנדרשו למדע שנות מחקר רבות והשקעה כספית גדולה על מנת לזהות, לבודד ולהבין כל אחד מהם ואת אופן פעולתם על האורגניזם החי. קיימים אף מרכיבים בסוגי ארס מסוימים שהרכבם הביוכימי אינו ידוע או מובן לגמרי עד היום. הארס הוא נשק ביולוגי כה משוכלל ויעיל, שידוע כי התפתח אבולוציונית לכל הפחות 26 פעמים במגוון גדול של בעלי חיים בעץ הטקסונומי, החל ממדוזות קובייתיות, שארסן רעיל יותר במאות מונים מזה של רב פתן מלכותי וכלה בעכבישי משפך אוסטרליים.[18] קיימים כיום פרוקי-רגליים ארסיים, כרישים ארסיים ואף יונקים ארסיים, כגון ברווזן, לוריס איטי, סולנודוניים וחלק מהחדפיים.[19][18]

הארס הוא חומר ביולוגי הנוצר בתהליך של ביוסינתזה מורכבת, וחלק ממרכיביו פועלים במשולב, ויוצרים תופעות הרסניות שאופן פעולתם אינו מובן לגמרי גם היום. מגוון ושונוּת הארס בין בעלי החיים הוא גדול. בארס של בעל חיים אחד עשויים להיות מספר גדול של סוגי רעלנים שכל אחד מהם כשלעצמו בעל השפעה שונה וקטלנית (לדוגמה החרוטיים), ובארסו של בעל חיים אחר יכולים להיות מספר כימיקלים שכל אחד מהם כשלעצמו אינו מזיק אולם השילוב ביניהם קטלני (בדומה לצפע מצוי).[20] הארס מורכב מסוגי חלבונים המהווים אבני יסוד אוניברסליות בגופם של כל בעלי החיים ואחראים על התפקוד התקין במערכות שונות בגוף, כגון מחזור הדם, מערכת העיכול ואפילו האיזון הכימי במוח.[21] הארס נוצר כאשר סוגי חלבונים אלה עברו במהלך האבולוציה מוטציות, והתפתחותם החדשה התהפכה כך שכוחה לבצע פעולה הפוכה לפעולתם המקורית, ולפגוע בתפקודים הבסיסיים של הגוף.[22] אולם שינויים אלו הם שינויים קלים בלבד, והם דומים מאוד לחלבון המקורי. פרופ' פריי ערך ניתוח גנטי של 24 חלבוני ארס שונים כדי להתחקות אחר מקורם. הנחת העבודה של פריי הייתה כי ארס אינו יכול להתפתח מכלום, אלא סביר שבמהלך האבולוציה גן השתכפל במקרה למוטציה. מתוך 24 החלבונים שבדק פריי, הוא הצליח לזהות ב-21 מקרים את הגן המקורי שממנו התפתח הארס. הוא מצא דמיון ברצף חומצות האמינו המרכיבות את החלבון המקורי. פריי גילה כי ארס התפתח מחלבונים בעלי תפקידים בכל המערכות בגוף. לדוגמה, מחלבון המעורב בשליטה על פעולת השרירים התפתח ארס הגורם לשיתוק השרירים ולכשל נשימתי, ומחלבון המווסת את לחץ הדם בגוף נוצר עותק דומה הגורם לנפילה פתאומית בלחץ הדם. ההבדלים בין החלבונים המקוריים שמועילים לגוף וחיוניים לתפקודו לבין אלה שהתפתחו מהם רעלנים הם זעירים, הן מבחינת רצף חומצות האמינו והן מבחינת המבנה שלהם.[23][24]

זוחלים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ערך מורחב – אבולוציה של ארס נחשים

עד לפני שנים אחדות היה נהוג לחשוב כי ארס התפתח בקבוצת הזוחלים מנחשים. ידוע שלנחשים קדומים היה ארס, אולם ללא מערכת מפותחת של העברתו לטרף כפי שהיא קיימת היום, כלומר ללא שיני ארס חלולות ומשוכללות המזריקות אותו הישר אל הרקמות וכלי הדם. עובדה זו הובילה למחקר שנמשך חמש שנים באוניברסיטת מלבורן שבאוסטרליה בראשות פרופסור בריאן פריי להבנת אבולוציית הארס בקבוצת הזוחלים ולגילוי מקור התפתחותו הקדום. נחשים התפתחו מלטאות לפני כ-100 מיליון שנה,[25] לכן המחקר עבר להתמקד בלטאות. לפני המחקר היה ידוע על שני סוגי לטאות ארסיות בלבד מתוך כ-5,000 סוגים הקיימים כיום, והם נחשבו לתופעה חריגה. לצורך המחקר נאספו דגימות רוק של לטאות ממינים רבים ככל האפשר, והמולקולות הפעילות בו בודדו בתנאי מעבדה. מולקולות אלו נוסו על רקמות בעלי חיים והתגלה שהן פירקו את שריר הלב והרעילו את הריאות באופן שדמה לפעולת הארס של סוגי נחשים מסוימים החיים כיום.[26] היה זה גילוי ראשון של צורת פעולה איטית יותר של ארס ממה שהוכר עד אז. מחקר חדשני ומקיף זה הוביל לגילוי של מרכיבי ארס הדומים לאלה של הנחשים בלמעלה מ-1,500 מיני לטאות החיות כיום, בעלי שוני גדול במורכבותם בקרב מינים אלה.[27]

לזהרון הדור יש מעט טורפים בזכות קוציו הארסיים המגינים עליו

דוגמה בולטת לכך היא לטאת דרקון קומודו, מהקדומות בלטאות החיות כיום. עד השנים האחרונות היה נהוג לחשוב כי הרוק של לטאה זו, המכיל למעלה מ-80 סוגים שונים של חיידקים פתוגניים, מועבר בנשיכת שיניה החדות של הלטאה אל פצע הטרף וגורמות למותו כתוצאה מאלח דם. אולם מחקר מקיף זה, שכלל גם את נפגעי נשיכת הלטאה, הראה דימום מסיבי, כאב שרירים ורעילות עצבית בשעות הראשונות מרגע הפציעה – תסמינים האופייניים לפגיעה מרעלנים ולא מחיידקים. מחקרים אלו גילו שהסברה הקודמת מוטעית, ושהמוות נגרם גם כתוצאה מארס של לטאת דרקון קומודו שקיומו לא היה ידוע בעבר. המחקר הראה שללטאה זו יש ארס הפועל באופן איטי יותר מזה של נחשים, ואף גילה לראשונה בלוטות ארס בלסת התחתונה של הלטאה. מערכת העברת ארס זאת חשפה דרך קדומה להעברת הארס אל הטרף, והוכיחה כי מקור הארס בזוחלים אינו בנחשים, כפי שהיה נהוג לחשוב עד אז, כי אם בלטאות – כלומר מיליוני שנים לפני הופעת הנחשים. עוד הוכיח מחקר זה כי מרכיבים כימיים שנמצאו בארס הלטאות זהים למרכיבים כימיים בארס הנחשים החיים כיום, וכך הוסק שמקורם באב קדמון משותף.[28]

הלודרמה מרירית – לטאה זאת מחדירה ארס באמצעות נשיכה. הארס משבש את הפעילות העצבית (נוירוטוקסין)

פרוקי-רגליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

באבולוציה תופעה משמעותית נוטה להופיע יותר מפעם אחת, כדוגמת התפתחות העיניים או הלסתות בבעלי החיים. הארס הופיע בדגים, ביונקים וגם בפרוקי-רגליים. ארס מעניק יתרון ברור נגד המתחרים. השאלה המרכזית אם כך היא – "מדוע לא כל בעלי החיים פיתחו ארס?". מחקר באוניברסיטת לומה לינדה שבקליפורניה, בראשות פרופסור זיאה ניסני על עקרבים, הוכיח סיבות ברורות לכך. מחקר זה הראה כי לעקרב ארסי יתרון ברור על פני האחרים, אולם יש לו חסרונות בולטים. לצורך ניסוי הוא רוקן את בלוטות הארס של עקרב אחד באמצעות חליבה ומדד את תצרוכת החמצן שלו בעימות מול עקרב מאותו מין שבלוטות הארס שלו מלאות. העקרב מרוקן הארס הראה מאמץ הגדול יותר מהשני ב-50%, והפגין תשישות המקבילה לזו של אצן בסיומו של מרוץ.[29] כשם שגופו של אתלט מתאמץ לחדש את מלאי החלבון והאלקטרוליטים, גופו של עקרב לאחר התרוקנות הארס מפנה את מרב האנרגיה שלו לייצור הנכס המשמעותי ביותר שלו – הארס. לאחר שימוש בארס, הגוף צורך אנרגיה רבה לשם ייצורו מחדש. חיסרון נוסף שגילה המחקר הוא שלאחר התרוקנות הארס העקרב נותר פגיע וחסר הגנה מפני טורפים, היות שמלאי הארס שלו יתחדש רק בחלוף ארבעה ימים מרגע התרוקנות בלוטות הארס. בזמן זה הוא יוכל להתמודד עם טרף קטן משמעותית, מה שיעניק יתרון למתחריו השונים.[29]

הסבר נוסף לכך שארס אינו תופעה נפוצה הרבה יותר בממלכת בעלי החיים הוא שארס מצריך אמצעי העברה מורכב לצורך פעולתו, לדוגמה:

לבעלי חיים שונים דרך ייחודית להעברת הארס, ומכל אחד מהם הנדסה ייחודית זאת גובה מחיר כבד המתבטא בהשקעת אנרגיה גדולה לשם כך על חשבון משהו אחר. לדוגמה, מערכת הרבייה של הדבורים והנמליים השתנתה במרוצת האבולוציה ומשמשת כעוקץ המעביר את הארס,[30] אצל הברווזן בלוטות זיעה התפתחו לבלוטות ארס, ואצל הנחשים בלוטות הרוק התפתחו לבלוטות ארס.[31] דוגמאות מסוג זה ממחישות כי תכונה אחת באה על חשבון האחרת.

אם נשווה ארס במידת השפעתו ביחס ישיר לכמותו, אזי לפרוקי-הרגליים מסוימים קיים ארסנל נשק ביולוגי-כימי מהחזקים בעולם החי. כל אחד ממיני פרוקי-הרגליים האלה פיתח מערכת משוכללת מאוד של העברת הארס, אם בצורת עוקץ (נמלת הקליע, עקרבים, צרעות), באמצעות הניבים (נדלים), או איבר ההִיפּוֹסְטוֹם (קרציות).

המניע להתפתחות הארס

[עריכת קוד מקור | עריכה]
חרוט ממין Conus geographus, מהארסיים בעולם. ארסו גורם לתופעות רבות והשפעה מאסיבית על הגוף

אבולוציית הארס אינה מתרחשת רק בקרב נושאי הארס, אלא לעיתים גם בקרב קורבנותיו הפוטנציאליים. גורי נובחניות (סנאי הקרקע הקליפורני) מהווים טרף מועדף על נחש העכסן. לצורך כך הנחש מאתר את מחילות הנובחנית באדמה ונכנס אליהן על מנת לצוד את טרפו. תצפיות הראו כי לעיתים סנאי הקרקע הקליפורניים חוסמים את הכניסה למחילה בגופם על מנת להגן על הגורים וסופגים, כתוצאה מכך, הכשה מלאה מנחש ארסי זה. אולם הכשת העכסן, שמסוגלת להרוג אדם בוגר, גורמת לסנאי תופעות כאב וגירוד בלבד, היות שעם השנים פיתח המין הספציפי הזה עמידות לאויבו העיקרי ובדמו התפתחו נוגדנים שבכוחם להתמודד עם רעלנים שבארס העכסן.[32] מנגד, מחקרים מראים כי ארס העכסן מתחזק ומשתכלל אבולוציונית על מנת להתמודד עם תופעה זאת. מרוץ חימוש אבולוציוני זה מסביר מדוע נחוץ לעכסן ארס כה עוצמתי.[32][3]

נחש הטאיפן הפנים-יבשתי נחשב כיום לנחש הארסי עלי אדמות ומשוער כי הכשה בודדת שלו מסוגלת להרוג כ-100 בני אדם בוגרים.[33][34] מחקרים שבדקו מדוע לנחש צורך בארס כה עוצמתי גילו שאזור מחייתו המבודד במדבריות אוסטרליה מחייב אותו להתמודד עם סוגי טרף שביכולתם לתקוף ולפגוע בו, לכן הכשה מהירה וקטלנית מעלה את סיכוייו לשרוד באזורים אלה. בנוסף שימוש בכמות ארס מועטה באזור צחיח גורמת לאיבוד מועט של נוזלים.[35]

חלק מחלזונות הים החרוטיים מסוג חרוט נמנים עם בעלי החיים הארסיים בעולם (יש הטוענים שהם הארסיים ביותר), ועוצמת דקירתם מסוגלת להרוג אדם בוגר תוך 4 דקות. צורך כה חזק בארס נובע מאיטיותם הרבה שאינה מאפשרת להם לרדוף אחרי דגים קטנים המהווים את טרפם. ארס לא מתאים יכול לגרום לדג לגסוס הרחק מהחילזון שם יאבד לטובת טורפים רבים אחרים בקרקעית הים. לפיכך ארס כה עוצמתי מבטיח לחילזון ציד מהיר ובטוח. יש מינים רבים בסוג חרוט, לארסיים שבהם יש למעלה מ-100 סוגי רעלנים עוצמתיים. רעלנים אלה ייחודיים בקרב המינים השונים של חילזון החרוט ואף אחד מסוגי רעלנים אלה אינו זהה בין מיני החילזון. מבידוד והבנה של חלק מפעולות רעלנים של חלזונות אלה הצליחו מדענים לייצר תרופות וסמי הרגעה חזקים ביותר, אולם חלק גדול ממורכבות הארס שלהם אינה ידועה. המרכיבים השונים בודדו לכימיקלים שונים שהוזרקו לעכברים, והתוצאות הראו כי לכל אחד השפעה שונה. האחד גורם לגירוד, השני לחוסר אוריינטציה במרחב, השלישי גורם לשינה עמוקה וכן הלאה.[36]

מנגנוני העברת הארס

[עריכת קוד מקור | עריכה]

זוחלים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ערך מורחב – נחשים ארסיים
בלוטת הארס של ביטיס גבוני, השריר הדוחף את הארס החוצה מתוכה, וצינורית העברת הארס אל השן. מנגנון זה מאפיין את משפחת הצפעיים
איור סכמטי המשווה בין חתך הנקב בשיני ארס של קוברה יורקת (מימין) לבין קוברות שאינן יורקות (משמאל)

צפעיים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

המנגנון המאפיין את משפחת הצפעיים הם שיני ארס גדולות וארוכות המתקפלות כמעין ציר. בכל אחד מצידי ראשו של הנחש נמצאת בלוטת ארס. מכל בלוטת ארס יוצאת צינורית דקיקה המחברת אותה אל כל אחת משיני הארס המעוקלות והחלולות בקדמת הלסת העליונה. כאשר הנחש פוער את לסתותיו השיניים הקדמיות והארוכות נשלפות ומזדקרות קדימה בדומה לאולר. בזמן ששיני הארס ננעצות בבשר הקורבן, השיניים החלולות מזריקות לתוך הבשר וכלי הדם ארס הישר מהבלוטות שבצידי הראש. פעולת ההזרקה מתאפשרת בשל פעילות שריר ייעודי, שמחובר לבלוטות הארס, שפועל רפלקסיבית בזמן ההכשה ופעולתו לוחצת על הבלוטות ודוחפת מהן את נוזל הארס החוצה אל שיני הארס החלולות (מנגנון המזכיר את פעולתו של מזרק רפואי). פעולת ההכשה אגרסיבית ומהירה (לרוב לוקחת פחות מרבע שנייה). פעולות חוזרות של הכשה פוגמות בשן העדינה, לכן עם הזמן שיניים אלה נושרות ומוחלפות בשיניים חדשות הגדלות מאחוריהן. הנציג המוכר ביותר של משפחת הצפעיים בישראל הוא הצפע המצוי.

פתניים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

במשפחת הפתניים, בה נכללות הקוברה והממבה, שיני הארס הן לרוב קצרות מאלה של הצפעיים וקבועות (כלומר אינן נעות קדימה ואחורה) ובהתאם ישנם חריצים בלחי התחתונה (בדרך כלל בקו ישיר עם עין הנחש), לתוכם נכנסות שיני הארס כאשר הפה נסגר. הנציג היחיד של משפחה זאת בישראל הוא פתן שחור. תכונה נוספת שפיתחו חלק מהנחשים במשפחה זאת היא היכולת להתיז את הארס בדיוק רב למרחק של עד כ-3 מטרים. יכולת זאת מתאפשרת בשל נוכחותו של נקב זעיר בצורה גאומטרית מסוימת בקדמת שן הארס. כאשר שריר הבלוטה לוחץ בחוזקה על בלוטת הארס, ניתז הארס בעוצמה מנקבים אלה ומחזית הפה. פעולת ההתזה (בדומה לקוברה יורקת) משמשת לצורך הגנה מתוקפים ופגיעת הארס בעיני התוקף גורמת לו לעיוורון זמני או קבוע.

צפעוניים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

משפחת הצפעוניים מאופיינת בשיני ארס קטנות היוצאות מצידי הראש כאשר הנחש מכיש בתנועת דקירה לצדדים גם בפה סגור לחלוטין. מנגנון זה מאפשר לנחש להכיש לטאות ומכרסמים בתוך מחילות צרות שם פעולת ההכשה הקדמית בזינוק קפיצי קדימה ובפעירת פה לא מתאפשרת בשל החלל הצר. בניגוד ליתר משפחות הנחשים הארסיים, שאצלן בלוטות הארס בולטות באזור הלסת האחורית ומשוות לראש צורת משולש, חברי משפחת הצפעוניים פיתחו בלוטות ארס מוארכות שמאפשרות למבנה הראש להיות צר ומתאים להתחפרות וכניסה למחילות צרות. בני אדם רבים הוכשו בניסיון לאחוז נחשים ממשפחה זו מצווארם, בשל העובדה שהם מסוגלים לשלוף את שן הארס מצידי הפה (גם בפה סגור) ולדקור את היד האוחזת בהם. נציג משפחה זו בישראל הוא שרף עין גדי שהכיש למוות תושב רימונים בשנת 2002.[37]

תת-ארסיים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

נחשים הנקראים חצי-ארסיים או תת-ארסיים הם בעלי זוג שיניים מוגדלות ומעוקלות אחורנית הנמצאות בחלק הפנימי של הלסת העליונה. השיניים מחורצות בתעלה דרכה זורם הארס אל פצע הנשיכה. לצורך העברת ארס לטרף, על הנחש להעביר חלק מגופו של הטרף אל עומק פיו ואז לחדור לתוכו, ומכאן הקושי שלהם להכיש טרף גדול, על אף שהנחש מסוגל להעביר את איבר הטרף (או אצבעו של אדם) למיקום הנדרש במהירות יחסית. ארסם של רוב הנחשים המכונים חצי-ארסיים או תת-ארסיים חלש מדי מכדי לסכן אדם (למעט אנשים שאלרגיים לארס), אולם ישנם מקרים יוצאי דופן כגון נחש העפאים ונחש זרדים שנחשבים קטלניים. רוב הנחשים התת-ארסיים מצויים במשפחת הזעמניים, שמכילה גם מינים רבים שאינם ארסיים כלל כגון זעמן שחור.

לטאות

[עריכת קוד מקור | עריכה]

מנגנון העברת הארס של לטאות ארסיות בנוי כך שבלוטות הארס מוארכות וניצבות לאורך הלסת התחתונה. מבנה הבלוטות ומורכבותן משתנה בין המינים, ואלו של לטאת הכוח ממין דרקון קומודו הן מהמורכבות ביותר מבין קבוצת הזוחלים.[38] כל אחת מבלוטות הארס של לטאה זאת מורכבת מ-6 תאים כאשר מכל תא שכזה יוצאת צינורית אל פתח מיוחד הנמצא בין שיניה. המנגנון אצל לטאות ארסיות אחרות, כגון הלודרמה מרירית, מתעל את הארס באמצעות חריצים המצויים לאורך שורות שיניה.[38]

חסרי חוליות

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ערך מורחב – עוקץ (זואולוגיה)
ערך מורחב – שערות צורבות
בלוטת הארס של עכבישאים – לחצו להגדלה
מנגנון העוקץ בזנב העקרבאים (הטלסון)
מבט מגחונו של הנדל מציג את הרגלסות שלו

פרוקי-רגליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

בניגוד לנחשים, כל מיני העקרבים הם ארסיים. זנב העקרב בנוי מ-5 מפרקים כאשר המפרק השישי הוא הטלסון שם נמצא העוקץ. הטלסון מורכב מבועית המכילה שתי בלוטות ארס, ומעין "מחט היפודרמית" באמצעותה הוא מעביר את הארס לקורבן בעקיצתו.

עכבישאים, שרובם ארסיים, שייכים למחלקת העכבישנים שגם העקרבים חברים בה. עכבישאים אינם שייכים לסדרת החרקים. לעכבישאים שני גפי פה המכונים כליצרות המסתיימות במעין ציפורן חדה וחלולה דרכה הם מעבירים את הארס מבלוטות הארס שלהם. צורת בלוטות הארס, מיקומה וגודלה בגופם משתנה ממין למין. יש שהיא קטנה ונמצאת בתוך הכליצרות ויש שהיא גדולה ומאורכת כדי התמשכותה אל תוך החזה.

נדלים הם מרבי-רגל בעלי מערכת ייחודית להעברת הארס. זוג הגפיים הראשון שלהם נקרא רגלסות (רגלי-לסת). אלה הן רגליים קשות, חדות וחלולות, שבפרק הבטן של כל אחת מהן מצויה בלוטת ארס. אצל מינים מסוימים בלוטות ארס אלה מתמשכות לתוך הבטן ומקושרות אל קצה הרגלסות באמצעות צינורית.

בסדרת הדבוראים העוקץ נמצא בקצה הבטן. אצל דבורת הדבש הוא מורכב מנדן שהוא החוד הדוקר בעת העקיצה ולו גנגליון עצמאי הממשיך את פעולת העקיצה גם לאחר קריעת מנגנון העוקץ מגוף הדבורה (שגורם גם למותה כתוצאה מקריעת איבריה הפנימיים). לנדן צמודות שתי מחטים משוננות המסייעות לחדירתו ולתקיעתו ברקמות מבלי לאפשר את שליפתו. בית הקיבול של הארס מחובר לעוקץ והוא מתמלא על ידי בלוטה חומצית. בלוטת ארס שנייה מצויה בפתח בית הקיבול. בשונה מדבורת הדבש, לצרעות ולדבוראים אחרים אין מחטים משוננות ולכן הן מסוגלות לעקוץ שוב ושוב כאשר הן שולפות את העוקץ מבלי לגרום נזק לאיבריהן הפנימיים. חברים נוספים בסדרת הדבוראים הם משפחת הנמליים אשר להם מערכת עוקץ דומה.

לזחלים רבים יש מנגנוני הגנה ארסיים הנקראים שערות צורבות. הן קשורות לבלוטות ארס בגופם של הזחלים. עוצמת הארס משתנה ממין למין, אולם ידוע כי חלק ממיני הזחלים עלולים להיות קטלניים לאדם כדוגמת הזחל מסוג Lonomia.[39]

צורבים ורכיכות

[עריכת קוד מקור | עריכה]
זרועות מדוזה קובייתית המכילות תאי ארס הנורים כקליע.

מדוזות מסוימות מסוגלות לירות תאי ארס ללא מגע ישיר, למשל מדוזת אירוקנג'י.[40] בהתבוננות באמצעים אופטיים ניתן להבחין בתאי הארס הנורים במהירות עצומה הגורמת לקוויטציה במים.

כל המינים בסדרת התמנונאים ארסיים.[41] התמנונאים מעבירים ארס על ידי נשיכה באמצעות איבר דמוי-מקור שהוא גם החלק הקשה היחיד בגופם. אצל מינים מסוימים בלוטות הארס מתמשכות אל מאחורי הראש ומקושרות אל המקור באמצעות צינורית, ואצל מינים אחרים הבלוטות נמצאות ממש בסמוך למקור.[42]

דגים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
קוץ הטריגון

דגים ארסיים מונים למעלה מ-1,200 מינים וכוללים את הסוגים והמשפחות הבאים: אבנון, זהרון, אצטגנון, עקרבנון, דרקוניים, קרפדגיים ודגי סחוס כגון כרישים מסוימים וטריגוניים.[43] באופן כללי מערכת העברת הארס של הדגים מתאפשרת באמצעות קוץ או נשיכה, ומערכות בלוטות הארס מגוונות מאוד.

הארס של דגי האבנון מועבר באמצעות קוצי גב מפותחים וחזקים. לכל קוץ שכזה יש זוג בלוטות ארס מחודדות וארוכות בצבע אפור–חום, אחת בכל צד. הקוצים מנקבים את העור ובשר הקורבן, והארס מוזרם מבלוטות הארס באמצעות תעלות בכל צד של הקוץ.[44] בקרב דגי הזהרון ישנן רקמות המתפקדות כבלוטות המפיקות ארס בקוציו הרבים, בכל קוץ תעלות שטוחות שדרכן מוזרם הארס.[44]

בקרב הטריגוניים העברת הארס מתבצעת באמצעות זנב הפועל כשוט עוצמתי המצליף בקוץ גדול ומשונן המשמש להגנה בלבד. בלוטות הארס נמצאות בבסיס זנב הטריגון ומפרישות את הארס אל פני הקוץ הגדול והשטוח שמכוסה בקרום עדין מאוד השומר על הארס. כאשר הטריגון מצליף בזנבו ופוגע בגוף התוקף, הקרום העדין שמכסה את הקוץ בדרך כלל נקרע ומאפשר לארס לחדור אל הפצע הפתוח בגוף התוקף. בשל העובדה שהקוץ משונן מאוד, הוא עלול להישבר ולהישאר נעוץ בגוף התוקף, וקשה עד מאוד להסירו. הארס לרוב אינו קטלני לבני האדם אולם פגיעת הקוץ הגדול עלולה להרוג כמו בתקרית הטרגית בה מצא את מותו מומחה חיות הבר סטיב ארווין.[45]

יונקים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ערך מורחב – יונקים ארסיים
דורבנות זכר הברווזן

יונקים ארסיים הם תופעה נדירה בממלכת בעלי החיים. תכונה זאת קיימת לרוב אצל יונקים אוכלי חרקים למעט הערפדים. יונקים ארסיים מאופיינים בבלוטות ארס גדולות שהתפתחו מבלוטות רוק, מלבד הברווזן שאצלו בלוטות הארס התפתחו מבלוטות זיעה, והלוריס האיטי שאצלו הן התפתחו בעיקר מבלוטות ריח.

שני הזוויגים של הברווזן נולדים עם דורבנות בגפיים האחוריות, אולם אצל הנקבות הם נעלמים כשהן מגיעות לבגרות. דורבנות אלה מחוברים אל בלוטות ארס בבסיס הגפיים. בעוד שהדורבנות החדים משמשים את הזכרים להגנה מפני תוקפים לאורך כל השנה, בלוטות הארס פעילות אך ורק בעונת החיזור וככל הנראה משמשות לתחרות תוך-מינית בלבד.[46]

הלוריס האיטי מייצר ארס על ידי שילוב של הרוק שלו יחד עם הפרשה דמוית שמן מבלוטות ריח מיוחדות בצד הפנימי של מרפקיו[47] (אם כי שניהם מזיקים גם בנפרד). הלוריס מפזר את הארס על מרבית חלקי פרוותו, באמצעות מציצת ההפרשה עם השיניים התחתונות וליקוק הפרווה ובשעת סכנה הוא מצטנף לכדור וחושף בפני הטורף את הפרווה החיצונית הארסית שלו.[48] הנקבות נוהגות ללקק ולמרוח על צאצאיהן את ההפרשה הארסית כדי להגן עליהם מטורפים. בעת סכנה הלוריס גם עלול למצוץ את הארס עם שיניו ואז לנשוך את התוקף בצעד הגנתי; בשל כך הנשיכה של הלוריס האיטי מכאיבה מאוד והיא עלולה לגרום לתופעות אלרגיות חמורות אצל בני אדם.[47] דווח אף על מקרה אחד שבו אדם מת מנשיכת לוריס – כנראה בעקבות אנפילקסיס.[49]

הסולנודונים ומינים מסוימים במשפחת החדפיים הם ארסיים. בלוטת הארס שלהם נמצאת בלסת התחתונה והארס ומופרש באמצעות תעלות זעירות בשיניהם החותכות. הארס מועבר באמצעות נשיכה רירית אל תולעים ומכרסמים קטנים המהווים את עיקר טרפו של החדף.[50] אצל הסולנודון הארס משמש גם להגנה עצמית ובמאבק בין הזכרים.[51]

עוצמת הארס

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ערך מורחב – LD50

עוצמת הארס משתנה עד מאוד כתלות במין בעל החיים עצמו ובסביבתו. המדד המקובל בעולם כיום למדידת עוצמתו הוא מדד LD50, מינון קטלני למחצה, כלומר כמות הארס המינימלית הנדרשת במיליגרם לכל קילוגרם מסת גוף של הקורבן על מנת להרוג 50% מאוכלוסיית הנבדקים. הנבדקים הם בדרך כלל חיות מעבדה כגון עכברים, חולדות, קביות וכדומה. לדוגמה, נחש שרף עין גדי הוא הארסי ביותר בארצנו כאשר כמות זעירה של 0.06 מ"ג מהארס שלו מסוגלת להרוג מחצית מאוכלוסיית עכברים במשקל כולל של ק"ג אחד (כלומר מדד ה-LD50 של שרף עין גדי הוא 0.06 מ"ג\ק"ג) והכמות המקסימלית של ארס בבלוטת הארס שלו מסוגלת להמית כ-50% מ-8,000 עכברים.[52] כמויות ארס מדודות מוזרקות הישר לחיות המעבדה בצורות ואופנים שונים: הזרקה תת-עורית (S.C), הזרקה הישר לעורקים ולוורידים (I.V), הזרקה לרקמות השריר (I.M), או אל הצפק (I.P). באמצעות מדד ה-LD50 גילו לראשונה כי ארס של אותו מין בעל חיים משתנה כתלות באזור מחייתו. לדוגמה, בניסויים שנערכו בירדן על נחשים עלו המדדים הבאים[53]:

עקרב הודי אדום גובה קורבנות מדי שנה בהודו
הארס של עכביש משפך אוסטרלי משפיע על מערכת העצבים (נוירוטוקסין)
הנחש כמות הארס הדרושה כדי להמית עכבר
פתן שחור 8.9 מיליגרם
עכן חרטומים 13.5 מיליגרם
שפיפון 35 מיליגרם
צפע מצוי 38 מיליגרם

ואילו ניסויים זהים שנערכו בישראל על מיני נחשים אלה הראו תוצאות שונות. מבדיקות שבוצעו על אוכלוסיות נחשים בישראל עלה כי קיימת שונות בארס אפילו באזורים שונים בארצנו, ומכאן שנסיוב נגד ארס שהופק מצפע מצוי שנתפס בדרום הארץ לא בהכרח יתאים לצפע בצפון הארץ. מסיבה זאת במחלבת הנחשים בישראל ישנו חדר המכיל קרוב ל-100 צפעים מצויים שנלכדו מכל האזורים בישראל ומהם חולבים את הארס ומכינים נסיוב שנוגדניו יתאימו לכל אזור בארץ.[54]

על פי מדד זה נקבע כי עם בעלי החיים הארסיים בעולם נמנים הבאים*:
(* עוצמת הארס נכונה ביחס לסוג חיות הניסוי בלבד)

טאיפן פנים-יבשתי, על פי מדד LD50 הוא הארסי בנחשי העולם
בעל החיים מדד LD50 מ"ג לק"ג מסת גוף
נחש טאיפן פנים-יבשתי 0.025 מ"ג[55]
מדוזות קובייתיות מסוימות 0.04 מ"ג[56]
חרוטון ארסי 0.005 מ"ג[57]
עכביש נודד ברזילאי 0.006 מ"ג/ק"ג מסת גוף (לזכר)[4][58]
עכבישי משפך אוסטרליים 0.16 מ"ג/ק"ג מסת גוף[59]
עקרב צהוב אירני 0.19 מיליגרם[60][4]
תמנון כחול-טבעות 0.3 מ"ג[61]
דגי האבנון 0.36 מ"ג[62]

לשם השוואה, לפי מדד ה-LD50:

  • עוצמת הארס של צפע מצוי היא 9.4 מ"ג/ק"ג מסת גוף.[63]
  • עוצמת הארס של אלמנה שחורה היא 0.33–1.06 מ"ג/ק"ג מסת גוף.[64]
  • עוצמת הארס של עקרב צהוב היא 0.25 מ"ג/ק"ג מסת גוף.[60]

הביקורת על שיטת המדידה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

שיטת המדידה LD50 הוצגה לראשונה בעולם המדע בשנת 1927 ומאז הפכה לשיטה נפוצה ומקובלת.[65] מבקרי השיטה חולקים על מידת דיוקה בטענה כי הפיזיולוגיה של קבוצת חיות הניסוי שונה מהותית מזאת של גוף האדם ובהתאם לכך אין זה נכון להסיק מתוצאות ניסויים אלה את עוצמת השפעת הארס על גוף האדם. טענות אלה, של מבקרי השיטה, נסמכות בעיקר על העובדה שהארס התאים עצמו אבולוציונית לפיזיולוגיה של בעלי החיים בסביבתו הייחודית ובהתאם לכך השפעתו עשויה להיות מהירה וקטלנית על בעל חיים מסוים ופחות קטלנית ובעלת השפעה איטית יותר על בעל חיים אחר.[66][3]

הרכב הארס והשפעותיו

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ערך מורחב – רעלן
ארס הקוברה מכיל רעלן קרדיוטוקסין התוקף את פעילות הלב

ביוכימיה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ארס אופייני מכיל תערובת של חלבונים ופפטידים שחלקם הם רעלנים. בנוסף, ארס מכיל מלחים ומרכיבים אורגניים אחרים כגון חומצות אמינו ומוליכים עצביים. המרכיבים החלבוניים הם בדרך כלל השכיחים ביותר בתוך הארס, ומהווים כ-70% ממשקל הארס היבש של דבורת הדבש, ועד כ-90% ממשקל הארס היבש של נחשים ועקרבים. המרכיבים החלבוניים אחראים לרוב ההשפעות הביולוגיות של הארס.[67][68][69]

בתוך הארס יש מאות ואולי אלפי חלבונים. חלקם מתפקדים כרעלנים, וחלקם בתור אנזימים, כדוגמת הידרולאזות (Hydrolases – אנזימים המזרזים פירוק קשרים קוולנטיים באמצעות הידרוליזה). הרכבם ומינונם של האנזימים משתנה מאוד מבעל חיים אחד למשנהו. לדוגמה, במשפחת הצפעיים הארס מכיל כ-80%–90% אנזימים, ואילו במשפחת הפתניים כ-25%–70%.[69] הרכב האנזימים כולל סוגים שונים. להלן רשימה חלקית שלהם[69][70][71]:

רכיבים בעלי משקל מולקולרי נמוך (עד 1.5 קילודלטון) כוללים יוני מתכות, פפטידים, ליפידים, נוקלאוזידים, פחמימות, אמינים, אוליגופפטידים המעכבים אנזים ממיר אנגיוטנסין (אנזים המגביר לחץ דם באמצעות כיווץ כלי הדם), ומסייעי ברדיקינין (פפטיד הגורם להרחבת כלי דם ולהתכווצות שרירים), והם המרכיבים בארס בהם מתמקדת תעשיית הפרמקולוגיה במחקר וחיפוש אחר תרופות חדשות.[72]

רעלנים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
תרשים המתאר את מבנה הסינפסה

ארס שמשמש להגנה גורם, לרוב, לכאב עז מיידי ומקומי בדומה לארס הדבורה (מכיל רעלן בשם אפיטוקסין). ארס שמשמש לציד הוא מורכב יותר ובעל טווח רחב של השפעות על הגוף. בניתוח תכולת הארס בוחנים בדרך כלל את סוגי הרעלנים שהוא מכיל. את הרעלנים הפוליפפטידיים ניתן לחלק בצורה גסה לקבוצות הבאות, אף על פי שיש יוצאי דופן רבים לכך:[4]

  • ציטוטוקסינים (Cytotoxins) – רעלנים הפוגעים בכלל התאים בגוף, בעיקר בקרום התא.[73]
  • קרדיוטוקסינים (Cardiotoxins) – רעלנים הפוגעים ברקמת הלב והשרירים.[74]
  • המוטוקסינים (Hemotoxins) – רעלנים הפוגעים בתאי הדם, בדפנות כלי הדם ובתהליך הקרישה. רעלנים אלה פוגעים ביכולת שינוע החמצן בגוף ויכולים להוביל לכשל רב מערכתי. מוות כתוצאה מהמוטוקסין הוא בדרך כלל איטי יותר בהשוואה לנוירוטוקסין. המונח רעלן דמי שנוי במחלקות משום שסוגי הרעלנים בקטגוריה זו פוגעים, בנוסף לתאי הדם, גם באיברי הגוף עצמם.[4]
  • נוירוטוקסינים (Neurotoxins) – רעלנים הפוגעים בתקשורת עצב-שריר. רעלנים עצביים פועלים בתא עצב הקולט (B בתרשים הסינפסה) כשהם נקשרים לקולטני אצטילכולין שנמצאים בצמתי עצב-שריר.[75] רעלנים אלה פוגעים בתאי עצב לאורך כל מערכת העצבים וגורמים למספר כשלים לרבות שיתוק, עווית שרירים, דום נשימתי, והשפעה על תפקוד המוח.

מעבר לחלוקה זאת ניתן למיין רעלנים לקטגוריות משנה בהתבסס על מטרותיהם הספציפיות, או באמצעות בעלי החיים המייצרים אותם, לדוגמה:

  • ארס הקוברה מכיל קרדיוטוקסין המשבש את פעילות הלב והתכווצותו וגורם לדום לב.
  • נחשים מסוימים, במיוחד העכסנים, מייצרים מיוטוקסין הגורם לנקרוזה של רקמת השריר.
  • ארס האלמנה השחורה מכיל רעלן לטרוטוקסין שבין היתר משבש את האותות העצביים השולטים בשרירים. נוירוטוקסין זה גורם לרעידות, בחילות ולחץ דם גבוה.

ארס עשוי להכיל כמה רעלנים מסוגים שונים שכל אחד מהם משפיע על כמה מערכות שונות בגוף. מסיבה זו, מומחים נמנעים מלסווג ארס רק על בסיס סוג רעלן מסוים, כך למשל: עכסנים בארצות הברית ידועים כבעלי ארס המוטוקסי, אולם ארס עכסן מוהאבי (Crotalus scutulatus) מכיל בנוסף גם רעלן נוירוטוקסי חזק בשם רעלן מוהאבי. עם זאת, כל קבוצה טקסונומית של בעלי חיים מאופיינת, לרוב, במרכיבי רעלנים דומיננטיים:[4]

  • במשפחת הצפעיים הדומיננטיים הם רעלנים המוטוקסיים.
  • במשפחת הפתניים נפוצים רעלנים נוירוטוקסיים.
  • משפחת הצפעוניים מאופיינת ברעלנים קרדיוטוקסיים.

אף על פי שמרכיבים רבים בארס בעלי החיים עדיין לא ידועים או מובנים לגמרי, רבים מהם בודדו. נמצא כי כל אחד מהמרכיבים פועל באופן שונה מן האחר. חלקם פועלים על מערכת קרישת הדם, חלקם מפרקי חלבונים, חלקם משבשים את פעילות תעלות היונים החיוניות לפעולת כל התאים החיים בגוף, והמגוון רחב ביותר וחלוקת הקטגוריות גדולה עד מאוד.[4]

נוירוטוקסינים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ארס התמנון כחול-טבעות מכיל רעלני נוירוטוקסין רבי עוצמה

במצב תקין מתרחש דחף עצבי המשמש להולכה ועיבוד של מידע בתאי עצב:

  1. שחלוף יונים לאורך קרום תא העצב המשדר גורם לדפולריזציה המאפשרת שליחת אות חשמלי לכיוון קצה תא העצב (A בתרשים הסינפסה).
  2. כאשר אותות החשמליים מגיעים לקצה תא העצב, המוליכים העצביים מסוג אצטילכולין, שמוחזקים בשלפוחיות סינפטיות (מס' 2 בתרשים הסינפסה), משתחררים למרווח הסינפטי (מס' 4 בתרשים הסינפסה). מולקולות של אצטילכולין נעות אל עבר תא עצב הקולט (B בתרשים הסינפסה).
  3. מולקולות אצטילכולין נקשרות לקולטנים ייחודיים ומאפשרים את העברת האות אל עבר תא המטרה. זמן קצר לאחר סיום פעולתם, מתפרקות מולקולות האצטילכולין על ידי האנזים אצטילכולין אסטראז.

נוירוטוקסינים פועלים באתרי התקשורת שבין העצבים לשרירים (סינפסות צומת עצב-שריר) ורוב חומרי הארס פועלים באתר זה. כל התנועות הרצוניות תלויות באותות שמעביר המוח דרך העצבים אל השרירים. כדי להעביר הוראה לשריר, מפריש העצב מוליך עצבי הקרוי אצטילכולין, אשר נקשר לקולטנים ייחודיים המוצגים על קרומי תאי השריר ובדרך זו מפעיל את השריר. סוגים מסוימים של ארס נחשים פועלים כשהם נקשרים לקולטני אצטילכולין וחוסמים אותם, ובכך משבשים את התקשורת בין העצב לשריר. פעולה זאת יכולה להביא לשיתוק השרירים המעורבים בפעולתו החיונית של הגוף כגון שרירי הסרעפת או הלב ולהסתיים במוות.[76][77]

להלן מספר דוגמאות לנוירוטוקסינים שכיחים:

פסיקולינים (Fasciculins)
[עריכת קוד מקור | עריכה]

רעלנים אלה פוגעים בתאי עצב כולינרגיים (אלו המשמשים להולכת האצטילכולין) באמצעות הרס האנזים אצטילכולין אסטראז. כתוצאה מכך האצטילכולין לא יכול להתפרק ונשאר צמוד לקולטנים. הדבר מוביל להתכווצות שרירים בלתי רצונית שעלולה להסתיים במוות. רעלנים אלה נקראים פסיקולינים מאחר שזמן קצר לאחר הזרקתם לעכבר, מתחילות פסיקולציות חמורות ובלתי פוסקות שנמשכות כ-5–7 שעות. רעלנים אלה קיימים בנחשי הממבה השונים ובחלק מהעכסנים.[78]

דנדרוטוקסינים (Dendrotoxins)
[עריכת קוד מקור | עריכה]

דנדרוטוקסינים הם רעלנים, המורכבים מ-59 חומצות אמינו, הנקשרים לשערי תעלות יונים ממותגות מתח של אשלגן בקצה תא העצב. שערי תעלות האשלגן ממותגות מתח הם בעלי תפקיד מרכזי בתאי עצב ובתאי שריר. הם שולטים במתח מנוחה תא העצב כדי שתתבצע דפולריזציה של קרום התא בהתרחש דחף עצבי. כאשר דנדרוטוקסין מסוים נקשר לשערי התעלות אלה, הוא חוסם את הפעילות של תעלות האשלגן הללו. בצורה זו הדנדרוטוקסינים מאריכים את משך פעולת הדחף העצבי ומגבירים את שחרור האצטילכולין בצמתי עצב-שריר. כתוצאה מכך מתרחשות עוויתות והתכווצויות בלתי רצוניות של שרירים.[69][78] רעלנים אלה שכיחים במיוחד בקרב נחשי הממבה.

אלפא-נוירוטוקסינים (α-Neurotoxins)
[עריכת קוד מקור | עריכה]

אלפא-נוירוטוקסינים הם קבוצה גדולה, הכוללת מעל 100 רעלני תאי עצב קולט (בתר-סינפטי) אשר זוהו. רעלני אלפא-נוירוטוקסין תוקפים את קולטני האצטילכולין הניקוטיניים של תאי העצב הכולינרגיים. הם מחקים את צורת מולקולות האצטילכולין וכך מתאימים עצמם להיצמדות אל הקולטנים ונקשרים אליהם באופן בלתי הפיך. היקשרות זאת גורמת לפתיחת התעלות היוניות באופן בלתי מבוקר, דבר שמוביל לחוסר תחושה ושיתוק.[78]

אלפא-בונגרוטוקסין (α-Bungarotoxin)
[עריכת קוד מקור | עריכה]

אלפא-בונגרוטוקסין שייך לקבוצת רעלני בונגרוטוקסין (Bungarotoxins) המהווים רכיב בארס חלק מנחשי משפחת הפתניים כגון נחש הקרייט. רעלן זה הוא סוג של אלפא-נוירוטוקסין, חלבון נוירוטוקסי הנקשר לקולטני האצטילכולין הניקוטיניים בצומת עצב-שריר, וגורם לשיתוק, כשל נשימתי ומוות.[78] פרופ' שרה פוקס ממכון ויצמן למדע ניהלה מחקר ארוך שנים שבמהלכו הצליחה לזהות את האזור בקולטן שאליו נקשר הרעלן. מדובר במקטע המורכב מ-21 חומצות אמינו בלבד, בתוך קולטן העצב שמורכב מרצף של כ-3000 חומצות אמינו. בהמשך היא הצליחה לגלות מה מקנה לנחשים ולנמיות חסינות מסוימת כנגד ארס נחשים. מבנה קולטן האצטילכולין שלהם, שאליו נקשר הרעלן אלפא-בונגרוטוקסין, שונה במקצת משאר בעלי החיים, ולכן לא מאפשר לרעלן להקשר אליו. מאוחר יותר המשיכו צוות מדענים את מחקרה וגילו את צורתה של מולקולת הרעלן אלפא-בונגרוטוקסין בעלת שלוש האצבעות שעוטפת את אזור הקישור בקולטן. תגלית זאת עשויה להוות פריצת דרך בפיתוח חיסונים נגד ארס ובטיפול במחלות שונות הקשורות לפגמים בפעילות האצטילכולין.[76][77]

המוטוקסינים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
איור סכמטי של קרום התא. ניתן לראות את מולקולות הפוספוליפיד מודגשת מימין למטה בצבע אדום

המוטוקסינים גורמים להמוליזה (הרס תאי הדם האדומים), לפגיעה בדפנות כלי הדם ובתהליך הקרישה. רעלנים אלה פוגעים ביכולת שינוע החמצן בגוף ויכולים להוביל לכשל רב מערכתי. היסטמין וקטכולאמין, שמצויים בארס נחשים מסוימים, משפיעים על זרימת הדם באמצעות הרחבת כלי הדם או כיווצם.[78]

רעלנים אלה שכיחים בקרב משפחת הצפעיים.

המורגינים (hemorrhagins)
[עריכת קוד מקור | עריכה]

ההמורגינים שכיחים בארס הצפעוניים וצפעוני גומה ומשבשים את המנגנון ההמוסטטי בגוף ואת האנדותליום ויוצרים המורגיות (שטפי דם) על ידי גרימת נקבים בדפנות כלי הדם אל הרקמות. ההמורגינים פוגעים במערכת קרישת הדם על ידי מניעת התלכדות טסיות הדם, ומניעה מהפיברינוגן להפוך לפיברין – חומר בלתי-מסיס שמסייע בתהליך סתימת הפריצה בכלי הדם (ראה תהליך קרישת הדם).

ההמורגינים כוללים אנזימי סרין פרוטאז, שמבקעים קשרי פפטידים בחלבונים ומשבשים פעילות של תרומבין ופיברינוליזיס. הם כוללים גם אנזימי מטאלופרוטאז שמפרקים חלבונים של המטריצה חוץ-תאית ושל המערכת ההמוסטטית שעלולה להוביל לאפקט כשל רעלן הציטוטוקסין המוזכר לעיל. בנוסף, ההמורגינים כוללים גם חלבונים שאינם אנזימטיים כגון דיסאינטגרין ומעכבי אינטגרין שמפעילים או מעכבים את פקטור גורמי הקרישה השונים, שפעול טסיות הדם ושיבוש האנדותליום.[79]

קונוולקסין (Convulxin)
[עריכת קוד מקור | עריכה]

יש מין מסוים של עכסן שהארס שלו מכיל רעלן הקרוי קונוולקסין. רעלן זה גורם להפעלת טסיות דם, יוצר קרישי דם מפושטים ומעלה את לחץ הדם. הקונוולקסין פועל כאגוניסט לקולטנים גליקופרוטאיניים מסוג Glycoprotein VI, שהם קולטני קולגן חשובים. קשירתו לרצפטורים אלו גורמת לקרישיות יתר ואובדן דם, דבר שעלול להסתיים במוות.[80]

קרדיוטוקסינים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

קרדיוטוקסינים עשויים ממרכיבים שפוגעים ספציפית ברקמת הלב והשריר. הם נקשרים באתר ספציפי על פני שטח תאי השריר וגורמים לדפולריזציה. הרעלנים מונעים מהשריר להתכווץ כסדרו וגורמים לפעימות לב בלתי סדירות, לעצירה מוחלטת של הלב, ולמוות. ישנו סוג של רעלן קרדיוטוקסי שנמצא בארס הקוברות והדבורים בלבד. הוא משפיע על כיווץ שרירי השלד וגורם להמוליזה של תאי הדם האדומים.[78]

להלן רשימה חלקית ומצומצמת של סוגי הרעלנים ותיאור השפעתם השונה:

שם רעלן השפעת הרעלן בעל חיים לדוגמה
מיוטוקסין נקרוזה ושיתוק שרירים עכסנים
נקרוטוקסין גורם למות רקמות שרירים עכביש נודד ברזילאי
ציטוטוקסין גורם להרס כל סוגי התאים עכביש ששן חום
קרוטמין הרס תאי שרירים רב פתן מלכותי
סרפוטוקסין כיווץ חד בכלי הדם, פגיעה ברקמת שריר הלב שרף עין גדי
קרדיוטוקסין תוקף את פעילות הלב, דום לב מדוזת הקופסה
בונגרוטוקסין פוגע במוליך עצבי אצטילכולין נחשים ממשפחת הפתניים מסוג קרייט
לאטרוטוקסין משבש את אותות העצבים השולטים בשרירים אלמנה שחורה
טאיקאטוקסין משבש פעילות תעלות הסידן ותעלות יוניות אחרות נחשי הטאיפן
קונוטוקסין משבש פעילות תעלת יונים חרוט ארסי
טטרודוטוקסין חוסם תעלות נתרן בתאי עצב תמנון כחול-טבעות

שימושים יוצאי דופן בארס

[עריכת קוד מקור | עריכה]
צרעה ממין Polistes fuscatus משתמשת בארס לצורכי חיזור

כיום ידוע כי מינים מסוימים עושים שימוש משני במרכיבי הארס השונים שלהם למטרות שונות ומגוונות.[10]

למשל, לאחר שצרעת אמפולקס קומפרסה מאתרת פונדקאי, שהוא מין ספציפי של תיקן אמריקני, היא תוקפת אותו בלסתותיה החזקות ואוחזת בגופו. העקיצה הראשונה מעבירה הישר לגופו של המקק כמות ארס מדויקת שמשתקת רק את רגליו, וזאת על מנת לבצע את פעולת העקיצה המדויקת השנייה ללא הפרעה, והפעם הישר אל מוחו של התיקן.[81] לאחר העקיצה השנייה הארס משתק את התיקן והופך אותו למעין זומבי חסר תנועה, אולם לא ממית אותו. נהפוך הוא, מחקר ישראלי מצא כי במצב זה שרידותו טובה יותר. הצרעה גוררת את התיקן אל מחילה ואוטמת אותה עליו, לא לפני שמטילה לגופו ביצה שבוקעת לאחר כמה ימים. הפגית שבוקעת ניזונה מגופו הפנימי של התיקן החי ולאחר שאוכלת ומתפתחת די צורכה היא מתגלמת, ויוצאת מגופו המיובש של התיקן כצרעה בוגרת.[81]

נקבת צרעה ממין Polistes fuscatus (אנ') משתמשת בארס שלה באופן ייחודי, היא משחררת ארס המכיל פרומון מין המעורר את הזכרים לפעולת רבייה וחיזור.[82] באופן דומה צרעה ממין Polistes exclamans (אנ') משתמשת בארס שלה לצורך שחרור פרומון המעורר את יתר הצרעות במושבה להתגונן כנגד פולש או תוקף.[83] צרעה ממין אחר, Parischnogaster striatula (אנ'), חיה במושבות קטנות שבהן מחלות עלולות לעבור במהירות בין הפרטים. הצרעה הזאת מתגוננת ממחלות מסוימות באמצעות איסוף טיפות זעירות של ארס מרגליה ופיזורן על כל גופה. הארס מכיל פפטידים הקוטלים מיקרואורגניזמים שגורמים למחלות בקרב צרעות אלה. למעשה צרעה זאת מחסנת עצמה ממחלות קטלניות באמצעות הארס שלה.[84] באופן דומה מתנהגת גם נמלה ממין Polyrhachis dives (אנ') המושחת את גופה בארס שלה כחיטוי מפתוגנים שונים.[85]

עטלף ערפד מלקק דם הניגר כתוצאה מנשיכתו הארסית בסמוך לכלי דם של חזיר

הערפדים הם תת-משפחה של עטלפים הניזונים בעיקר מדם בעלי חוליות. באמצעות נשיכה הם מבצעים חתך קטן בעור בסמוך לכלי דם ומלקקים את הדם הניגר מפצע זה. אולם בעלי חוליות מצוידים במנגנון קרישת דם שתפקידו לחסום פצעים פתוחים ולמנוע מהדם לזרום החוצה. הקרשת הדם תמנע מהעטלפים ליטול מנת דם מספקת. נמצא כי ארס הערפדים מונע קרישת דם, גורם לאלחוש מקומי (דבר שמונע מהקורבן להרגיש בפציעה כלל) וכן מכיל מולקולות הגורמות להרחבת העורקים של הקורבן על מנת לאפשר זרימה מוגברת של הדם.[86] בדומה לאבולוציית הנחשים, כך גם ארס הערפדים נשאר צעד אחד לפני הנוגדנים שמיוצרים כנגדו בגוף הקורבן. ארס הערפדים התפתח במהירות כדי להתגבר על מערכת החיסון של הקורבן שמייצרת נוגדנים נגד מולקולות הארס הייחודי שלהם.[87]
ארס הערפדים מכיל צורות רבות של אותם רכיבים אקטיביים עם שינויים קטנים על פני שטח המולקולות השונות. כאשר הקורבן מפתח נוגדנים למולקולות מסוימות בארס, אחרות עדיין מסוגלות לחדור את הגנת מערכת החיסון ולגרום לדם להמשיך לזרום ללא קרישתו מפצע הנשיכה שממנו ניזונים הערפדים. הדבר מבטיח לערפד יכולת הזנה מאותו קורבן לילה אחר לילה ללא הפרעה. מחקרים גילו כי במקרים שבהם ערפדים ניזונים לילה אחר לילה מאותה פרה, בשלב מסוים מערכת החיסון שלה מתגברת על הארס ומפתחת נוגדנים שגורמים להגלדת הפצע תוך זמן קצר יותר. תגלית זאת ממחישה את מרוץ התפתחות ארס הערפד אל מול מערכת החיסון של קורבנותיו.[88]
ארס הערפדים התגלה לפני עשורים רבים, אולם מחקרים חדשים עדיין מוצאים בו אנזימים וחלבונים חדשים שלא היו מוכרים לפני כן למדע. אחד מסוגי החלבונים החדשים שהתגלו בארס הערפדים זכה לשם ההולם: דראקולין, על שם הדמות האגדית דרקולה.

כמה מינים של קרציות משתמשים אף הם בארס.[89] מחקרים שנעשו על רוק קרציות אלה הראו כי הרכבו מכיל לא רק רעלנים קטלניים, אלה גם חלבונים הדומים לאלה הנמצאים בארס העכבישים והעקרבים. מאחר שקרציות, עקרבים ועכבישים הם משפחות במחלקת העכבישנים, הדמיון בהרכב הארס שלהם הוביל למסקנה כי הם חולקים מערכת ארס שמקורה באב קדמון משותף.[90] קיימים מיני קרציות ארסיות המסוגלות לשבש את מנגנון קרישת הדם בדומה לערפדים כדי לאפשר את תזונתן, כ-9% מהמינים עלולים לגרום לשיתוק קרציות אשר עלול להסתיים במוות אם לא יינתן נסיוב נגד ארס בסמוך להופעת התסמינים. מקרה המוות הראשון כתוצאה משיתוק קרציות תואר לראשונה בשנת 1912 באוסטרליה.[91] בדומה לקרציות, גם לחלק מהאקריות יש מערכות ארס דומות.[92]

השפעות על האדם

[עריכת קוד מקור | עריכה]

פציעות ומקרי מוות בעולם

[עריכת קוד מקור | עריכה]
דבורה קטלנית הורגת בארצות הברית מדי שנה יותר בני אדם מאשר נחשים

לפי הערכות ארגון הבריאות העולמי, מדי שנה מתרחשות ברחבי העולם כ-2.4 מיליון הכשות נחשים ארסיים, הגורמות כ-94,000 עד 125,000 מקרי מוות בכל שנה, וכ-400,000 מקרים מסתיימים בקטיעת איברים ובעיות רפואיות חמורות אחרות.[93] עיקר הדיווחים על פגיעות קטלניות מגיעים ממדינות לא מפותחות ובעיקר מאזור דרום-מזרח אסיה ומאפריקה.[93] בסביבה זאת שירותי הרפואה אינם זמינים ומפותחים, ובאזורים כפריים רבים הנסיוב נגד ארס של בעלי החיים ארסיים רבים אינו זמין די הצורך ועלותו גבוהה. לרוב הכשות הנחשים ומקרי המוות בדרום-מזרח אסיה אחראים המינים המכונים בעולם כארבעת הגדולים והם:

נסיוב בודד כנגד ארבעת סוגי הארס (נסיוב רב-ערכי) פותח במיוחד על מנת להתאים לטיפול בהכשות ארבעת מינים אלה. בהודו, שבה מספר מקרי המוות כתוצאה מהכשות נחש הוא הגבוה בעולם, פעילים לוכדי נחשים מיומנים משבט האירולה. בעברם היו סוחרי עורות נחשים וכיום הם מתקיימים מאספקת ארס של ארבעת הגדולים למעבדות לצורכי הפקת נסיובים ברחבי הודו.[94]

לפי הערכות ישנם כ-1.2 מיליון מקרי עקיצות מעקרבים הגורמים ל-3,250 מקרי מוות מדי שנה.[95] מקרים אלה שכיחים באזור הטרופי והסובטרופי של העולם ובמדינות לא מפותחות במיוחד באזור הסאהל שבאפריקה, דרום הודו, המזרח התיכון, מקסיקו ובדרום אמריקה הלטינית. עקרבים נמצאים במקום השני לאחר הנחשים כגורם העיקרי לפציעות ומקרי מוות בעולם מבעלי חיים ארסיים.[95]

בארצות הברית לבדה מתרחשים כ-53 מקרי מוות מדי שנה מעקיצות דבורים וצרעות. הנתון הוא ממוצע הדיווחים בין השנים 2001–2013.[96] התמותה כתוצאה מעקיצות צרעות ודבורים גדולה פי 3 עד 4 מהכשות נחשים בארצות הברית בעיקר בשל חדירת מין פולש של דבורה בשם דבורה קטלנית.[97]

בישראל

[עריכת קוד מקור | עריכה]

בישראל, החל משנת 2000 הכשת נחש אינה מוגדרת כמחלה המחייבת דיווח למשרד הבריאות. עקב כך, לא קיים תיעוד מפורט של היקף ההכשות במדינה. הערכה המבוססת על דיווחים חלקיים מצביעה כי מדי שנה מתרחשים בין 200–300 מקרי הכשה כאשר כ–95% ממקרים אלה הם הכשות של צפע מצוי.[98][99] מקרי המוות בישראל מבעלי חיים ארסיים מוגדרים על ידי גורמי רפואה כנדירים.[100] בנוסף, כ-300 הכשות של חיות מחמד ובעלי חיים שונים מטופלות מדי שנה בישראל על ידי וטרינרים.[101]

בישראל מיוצר נסיוב נגד ארס של צפע מצוי ושל אפעה מגוון במתקן הייצור של מפעל קמהדע הממוקם בבית קמה, שהקמתו מומנה בסיוע משרד הבריאות. הנסיוב כלול בסל התרופות.[102][103] בישראל לא קיימים נסיובים לכל בעלי החיים הארסיים החיים בה, כדוגמת שרף עין גדי.[104]

שימוש האדם בארס

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ארס כנשק בעת העתיקה

[עריכת קוד מקור | עריכה]
קשתים סקיתים, המאה ה-4 לפנה"ס

האזכור העתיק ביותר לשימוש בארס בתור כלי נשק מקורו במיתולוגיה היוונית וייתכן גם שהיווה השראה ליישומו. אחד משנים-עשר מעללי הגבורה של הרקולס היה להרוג את הידרה – יצור ארסי בעל כמה ראשי נחש. לאחר שערף את ראשי היצור, טבל הרקולס את חיציו בדם הארסי שניגר מגופו. לפי אגדה עתיקה אודיסאוס, גיבור מיתולוגיה יוונית, נהרג מפגיעת חץ משוח בארס הטריגון. האיליאדה של הומרוס, שירה אפית שמקורה בראשית התקופה הארכאית בתולדות יוון העתיקה,[105] מתארת פצעי לוחמים במהלך מלחמת טרויה מחניתות וקשתות שסירבו להחלים, ומתוכם ניגר דם שחור כהה, ורופאים ששאבו ארס מפצעי חיצים בשדה הקרב. סממנים אלה אופייניים לארס נחשים.[106]

בשנת 326 לפנה"ס צבאו של אלכסנדר הגדול נתקל בחיצים וחרבות קטלניים בהודו, שנטבלו בארס נחשים. ההיסטוריון קווינטוס קורטיוס רופוס תיאר כי כל לוחם שסבל אפילו מפציעה שטחית חש כאב דוקר, סבל מהקאות ופרכוסים, עור חיוור, דם מוקצף שחור שניגר מהפצע, וכאשר הנמק הסגלגל–ירוק החל להתפשט המוות לא איחר לבוא. על פי תסמינים אלה מניחים מומחים בני ימינו כי הארס שבו השתמשו אויביו של אלכסנדר הגדול מקורו בצפע הודי.[106]

משיחת ראשי החיצים בארס התאפשרה בשל העובדה שכאשר ארס מתגבש הוא נדבק בקלות לראשי חיצים מאבן, עצם, עץ או ברזל, והרעלנים שבו נותרים פעילים זמן ממושך יחסית.[106] במאה החמישית לפנה"ס, קשתים סקיתים המציאו שיטה קטלנית למשיחת הארס על חיציהם; הם ערבבו את ארסו של נחש ממין צפע אורסיני (Vipera ursinii) עם דם וגללים והותירו את העיסה הסמיכה להירקב באדמה. הסקיתים אפילו צבעו את חיציהם בצבעי וצורות נחשים ארסיים. קורבנות החיצים הללו נידונו למוות בייסורים נוראיים אפילו מפציעה שטחית, וכך שמם של הקשתים הסקיתיים נפוץ לכל עבר והפך לאימת אויביהם.[106] עם הקשתים שעשו שימוש בחיצים טבולים בארס נמנו הגאלים, הדלמטים, הדאקים, הסרמטים, הגטים, האתיופים ועוד רבים אחרים.[106]

ישנן השערות כי בתקופה הנאוליתית נהגו להשליך כוורות דבורים על אויבים. בתקופה הרומית המאוחרת יותר נעשה שימוש בקטפולטה להשלכת הכוורות. בני המאיה עשו שימוש במלכודות מתוחכמות כדי למנוע מצור על חומותיהם; הם השתמשו בבובות לוחמים בעלי ראשי דלעת מלאים בצרעות. קורנליוס נפוס מתאר כי במאה השנייה לפנה"ס מצא עצמו חניבעל בנחיתות מספרית בקרב הימי מול פרגמון. חניבעל שלח את חייליו לחוף כדי לאסוף נחשי צפע בכדי חרס, וכאשר ספינות פרגמון התקרבו לספינותיו, ניפצו חיילי חניבעל על סיפוני האויב את כדי החרס. תוך זמן קצר התמלאו ספינות פרגמון בנחשים והבלבול ששרר הקל על חניבעל לנצח.[106]

במאה ה-2 לספירה ניסה ספטימיוס סוורוס להטיל מצור על חומות העיר חאטרה, אולם חייליו נאלצו לסגת לאחר שתושבי העיר השליכו עליהם כדי חימר מלאים בעקרבים, טורפניתיים וחרקים ארסיים אחרים מהסביבה המדברית. ההיסטוריון הרומי הרודיאנוס מאנטיוכיה תיאר את המעשה כגשם של חרקים ארסיים שעקצו ונשכו את חיילי ספטימיוס בכל חלקי גופם וגרמו לפציעות מרובות שהביאו לנסיגתם.[106]

ארס לצורכי רפואה בעת העתיקה

[עריכת קוד מקור | עריכה]
3 כדים לאחסון נסיוב המיתרידטיום שרקח מלך פונטוס בשנת 63 לפנה"ס. הכדים נוצרו בתקופה מאוחרת הרבה יותר

שימוש בארס בצורות מסוימות לצורכי ריפוי היה מוכר מראשיתו של מדע הרפואה. ביוון העתיקה שימש הנחש כסמל הרפואה בהקשר לאל הרפואה אסקלפיוס. סמל זה או מוטיבים דומים לו (כגון מטה הרמס) משמשים עד היום את ארגוני הרפואה בעולם לרבות את ארגון הבריאות העולמי. שמאנים אוחזי נחשים אגריים וסקיתים אחרים נהגו לחלוב ארס נחשים לצורכי רפואה וייצור נסיובים. רופאיו של מיתרידטס השישי, מלך פונטוס, ככל הנראה היו הראשונים בהיסטוריה שהגו את עקרון הנסיוב נגד ארס.

אפשרות החיסון מארס הייתה מוכרת מאחר שהיה ידוע כי הנחש מחוסן מארסו. רופאיו של המלך, אשר ערכו ניסויים בארס, השקו את חייליו בכמויות קטנות של תמצית ארס כדי לפתח נוגדנים. ארס אינו משפיע על מערכת העיכול אלא במגע ישיר עם הדם ולכן לא נוצרו נוגדנים, אולם עצם העיקרון הקדים את זמנו בכ-2,000 שנה.[106] תיעוד ראשון לשימוש בארס למטרות רפואיות מקורו במאה ה-1 לפנה"ס כשהמלך מיתרידטס נפצע קשה מחרב באזור הירך. רופאיו הצליחו לחסום את הפצע הניגר באמצעות ארס נחשים. מדובר בתיעוד הראשון של שימוש באפקט קרישת הדם באמצעות כמויות זעירות של ארס הצפע.[107]

הרפואה המודרנית עושה שימוש בתרופות שנרקחו מארס נחשים לשימוש זהה בחדרי המיון. מבין העובדות הידועות ביותר על המלך מיתרידטס השישי הוא ניסיונו לחסן את עצמו מחיצים וחרבות משוחים בארס ורעל. בשנת 63 לפנה"ס, במטרה לחשל את גופו, הוא רקח נסיוב שהורכב מ-64 רכיבים שונים – נסיוב זה נודע בשם מיתרידטיום והוא התיימר לחסן מפני כל סוגי הארס והרעלים הקיימים. מתכון רכיבי הנסיוב שרד הרבה לאחר לכתו של מיתרידטס, שוכלל מאוחר יותר על ידי רופאו של נירון קיסר והפך לנחשק באירופה ובמיוחד בצרפת ואיטליה במהלך ימי הביניים והרנסאנס ואף נותר כזה עד המאה ה-19.[108][109]

ארס לצורכי רפואה בעת המודרנית

[עריכת קוד מקור | עריכה]

כאמור, אבולוציית הארס במינים רבים הובילה ליצירת מגוון ולפיזור גדול ביותר בממלכת בעלי החיים. מערך חדש של כימיקלים, חלבונים ורכיבים אחרים, שלכל אחד מהם השפעה ייחודית על הגוף, מעורר עניין גובר בקרב חברות התרופות בעולם בהקשר של פיתוח תרופות חדשות ממרכיבי הארס. אם ארס מסוגל להשפיע על תהליכים ביולוגיים זה אך מתבקש להשתמש ולבדוק אם תופעות אלה מסוגלות להשפיע על מסלולים ביולוגים ששובשו על ידי מחלות.

מטה אסקלפיוס, סמל בינלאומי לרפואה

להלן מספר דוגמאות לתרופות שנרקחו מארס:

תעשיית הפרמקולוגיה מגלה עניין הולך וגובר בארס המתבטא במאות מחקרים לפיתוח תרופות חדשות מארס בעלי חיים. להלן מספר דוגמאות בולטות:

מחקרים חדשניים אלה מצביעים על אפשרויות נרחבות למציאת תרופות חדשות מארס, עובדה המחזקת את הצורך בשימור החי נוכח העובדה שבעלי חיים ארסיים רבים נתונים בסכנת הכחדה בעיקר בשל הרס סביבת מחייתם.[18][5]

ראו גם

[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא ארס בוויקישיתוף

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ^ 1 2 3 Prof Bryan Fry, Understanding venom evolution as a guide for biodiscovery, באתר יוטיוב, יולי 2014
  2. ^ Snake venoms are integrated systems, but abundant venom proteins evolve more rapidly באתר BioMed Central
  3. ^ 1 2 3 What is the most dangerous snake? באתר Journal of Venomous Animals and Toxins
  4. ^ 1 2 3 4 5 6 7 Meet the Deadliest Venomous Animals in the World באתר io9
  5. ^ 1 2 Christian Lévêque, Jean-Claude Mounolou, Biodiversity, John Wiley & Sons, Apr 21, 2004, p 183
  6. ^ 1 2 3 4 Weinstein, S.A., et al Replies to Fry et al. (Toxicon 2012 XX, 1–15). Part A. Analyses of squamate reptile oral glands and their products: A call for caution in formal assignment of terminology designating biological function, Toxicon (2012), 10.1016/j.toxicon.2012.05.006
  7. ^ Stephen P. Mackessy (2009). Handbook of Venoms and Toxins of Reptiles. CRC Press. p 6
  8. ^ 1 2 3 An important note on the use of the terms, “venom” and “venomous” for non-front-fanged colubroid1 snakes and other squamate reptiles באתר toxinology.com
  9. ^ Bryan Fry,Venomous Reptiles and Their Toxins: Evolution, Pathophysiology, and Biodiscovery Oxford University Press, 2015, p 1
  10. ^ 1 2 3 Johanna E. Rode-Margono and K. Anne-Isola Nekaris, Cabinet of Curiosities Venom Systems and Their Ecological Function in Mammals with a Focus on Primates, Oxford Brookes University, July 2015
  11. ^ : Jackson, T.N.W., et al.,Response to “Replies to Fry et al. (Toxicon 2012, 60/4, 434–448). Part A. Analyses of squamate reptile oral glands and their products: A call for caution in formal assignment of terminology designating biological function”, Toxicon (2012)
  12. ^ A dangerously toxic new frog (Phyllobates) used by Emberá Indians of western Colombia, with discussion of blowgun fabrication and dart poisoning. Bulletin of the AMNH ; v. 161, article 2 באתר AMNH Library Digital Repository
  13. ^ POISON DART FROGS באתר Smithsonian National Zoological Park
  14. ^ How the puffer fish gets you high, zombifies you, and kills you, באתר io9.com
  15. ^ Venom-Squirting Scorpions Blind Enemies with Toxin, באתר live science
  16. ^ Dr. Brian Grieg Fry,The world’s only poisonous primate, באתר wordpress.com
  17. ^ Extreme Primates: Ecology and Evolution Nekaris, K.A.I. 2014
  18. ^ 1 2 3 Prof Bryan Fry, Understanding venom evolution as a guide for biodiscovery, באתר יוטיוב, יולי 2014
  19. ^ Sharks and chimaeras: large venomous spines, באתר Museum Victoria
  20. ^ Protein and cDNA Structures of an Acidic Phospholipase A2, the Enzymatic Part of an Unusual, Two-Component Toxin fromVipera palaestinae, באתר ScienceDirect
  21. ^ The presence in pig brain of an endogenous equivalent of apamin, באתר US National Library of Medicine
  22. ^ From genome to "venome": molecular origin and evolution of the snake venom proteome inferred from phylogenetic analysis of toxin sequences and related body proteins, באתר US National Library of Medicine
  23. ^ Fry B. G. (2005). From genome to "venome": Molecular origin and evolution of the snake venom proteome inferred from phylogenetic .analysis of toxin sequences and related body proteins Genome Res. 15, 403 – 420
  24. ^ מחקר נוטף ארס, באתר מכון ויצמן למדע
  25. ^ Four-legged snake fossil found, באתר ScienceDaily,‏ 24 ביולי 2015 (באנגלית)
  26. ^ Early evolution of the venom system in lizards and snakes, באתר nature.com
  27. ^ רויטרס‏, המשפחות רבות של לטאות התגלו כארסיות, באתר וואלה, 21 בנובמבר 2005
  28. ^ The Surprising Origin of Venom Revealed, באתר live Science
  29. ^ 1 2 Behavioral and physiological ecology of scorpion venom expenditure: Stinging, spraying, and venom regeneration, באתר Dissertations & Theses – Gradworks
  30. ^ Jerome Goddard, Physician's Guide to Arthropods of Medical Importance, Sixth Edition עמוד 36
  31. ^ http://www.mapoflife.org/topics/topic_316_Venom-in-mammals-(and-other-synapsids)/ Venom in mammals (and other synapsids) באתר Map of Life
  32. ^ 1 2 Resistance of California ground squirrels (Spermophilus beecheyi) to the venom of the northern Pacific rattlesnake (Crotalus viridis oreganus): a study of adaptive variation, באתר US National Library of Medicine
  33. ^ Oxyuranus microlepidotus, באתר Australia Zoo
  34. ^ Ecology of Highly Venomous Snakes: the Australian Genus Oxyuranus, באתר אוניברסיטת סידני
  35. ^ Why are some snakes so venomous? באתר The Conversation
  36. ^ Exploring Cone Snails and Science, באתר theconesnail.com
  37. ^ גילי סופר, זהירות, נחשים, באתר ynet, 14 ביולי 2002
  38. ^ 1 2 Venomous Komodo dragons kill prey with wound-and-poison tactics, באתר נשיונל ג'יאוגרפיק
  39. ^ The venom of the Lonomia caterpillar: An overview, באתר sciencedirect
  40. ^ Irukandji Jellyfish, באתר Prezi
  41. ^ All Octopuses Are Venomous, Study Says, באתר נשיונל ג'יאוגרפיק
  42. ^ Cephalopod venoms, באתר scienceblogs
  43. ^ Grady, Venom Runs Thick in Fish Families, Researchers Learn, באתר הניו יורק טיימס, 22 באוגוסט 2006
  44. ^ 1 2 Scorpaeniform, באתר ncyclopædia Britannica
  45. ^ How do stingrays kill? באתר HowStuffWorks
  46. ^ Defensins and the convergent evolution of platypus and reptile venom genes, באתר US National Library of Medicine
  47. ^ 1 2 Javan slow loris (Nycticebus javanicus)
  48. ^ Nycticebus coucang slow loris
  49. ^ Anaphylactic Shock Following Bite by a ‘Slow Loris,’ Nycticebus Coucang
  50. ^ The Stunning Saliva Of Shrews באתר Chemical & Engineering News
  51. ^ Solenodon cubanus Cuban solenodon
  52. ^ LD50 of venomous snakes
  53. ^ נחשים ארסיים והכשות נחשים, באתר מדרשת שדה בוקר – מרכז בינתחומי ללימודי נגב מדבר וסביבה
  54. ^ חדשות ערוץ 2, תיעוד ממחלבת הצפעים בישראל להפקת נסיוב רפואי, באתר יוטיוב
  55. ^ Some pharmacological studies of venom from the inland taipan (Oxyuranus microlepidotus), באתר sciencedirect.com
  56. ^ Do jellyfish have the deadliest venom in the world? באתר howstuffworks.com
  57. ^ Conus geographus Linnaeus 1758, באתר uchicago.edu
  58. ^ Most venomous spider, באתר ספר השיאים של גינס
  59. ^ How Not To Die In Australia Part 2: Spiders, באתר wordpress.com
  60. ^ 1 2 Relative toxicity of scorpions, באתר singnet.com
  61. ^ Gallery: Australia's top 10 most venomous animals, באתר australiangeographic.com
  62. ^ How Not To Die In Australia Part 3: Sea Creatures, באתר wordpress.com
  63. ^ Was bedeutet LD50? באתר terra-animals.de
  64. ^ The toxicology of Latrodectus tredecimguttatus :the Mediterranean Black Widow Spider, באתר scribd.com
  65. ^ Alternative approaches in median lethality (LD50) and acute toxicity testing, באתר US National Library of Medicine
  66. ^ LD50 Test, באתר chm.bris.ac.uk
  67. ^ C.-Y. Lee (2012). Snake Venoms. Springer Science & Business Media,NY. p 295
  68. ^ Herve Rochat, Marie-France Martin-Eauclaire (2013). Animal Toxins: Facts and Protocols. Birkhäuser. P 128
  69. ^ 1 2 3 4 Gordon Charles Cook, Alimuddin Zumla (2009). Manson's Tropical Diseases. Elsevier Health Sciences, p 564 p565
  70. ^ Bauchot, Roland (1994). Snakes: A Natural History. New York City, NY, USA: Sterling Publishing Co., Inc. pp. 194–209.
  71. ^ Carl H. Ernst, Evelyn M. Ernst (2011). Venomous Reptiles of the United States, Canada, and Northern Mexico. JHU Press. p 4
  72. ^ Atta-ur Rahman, Allen B. Reitz, M. Iqbal Choudhary (2009). Frontiers in Medicinal Chemistry, Volume (4). Bentham Science Publishers. p 339
  73. ^ A. Wallace Hayes (2007). Principles and Methods of Toxicology, Fifth Edition. CRC Press p 1032
  74. ^ Abba Kastin, Abba J. Kastin (2011), Handbook of Biologically Active Peptides. Academic Press. p 357
  75. ^ Abba Kastin, Abba J. Kastin (2011). Handbook of Biologically Active Peptides. Academic Press, p355-p357
  76. ^ 1 2 נחש נשך נחש סיפור ארוך ומפותל, על מחקר שנמשך כמעט עשרים שנה והסתיים בסוף טוב, באתר מכון ויצמן למדע (הקישור אינו פעיל, 12.01.2020)
  77. ^ 1 2 נחש נשך נחש, באתר מכון ויצמן למדע, יוני 2002
  78. ^ 1 2 3 4 5 6 Mohamed Abou-Donia (2015). Mammalian Toxicology. John Wiley & Sons, p 634 ,p 635
  79. ^ 10. Panfoli I, Calzia D, Ravera S, Morelli A. Inhibition of hemorragic snake venom components: old and new approaches. Toxin. 2010;2:417–427
  80. ^ A compound heterozygous mutation in glycoprotein VI in a patient with a bleeding disorder, באתר On Line Library
  81. ^ 1 2 Gal Haspel, Lior Ann Rosenberg and Frederic Libersat (2003): Direct Injection of Venom by a Predatory Wasp into Cockroach Brain, Journal of Neurobiology, 56 (4):287–292
  82. ^ Venom as an interspecific sex pheromone, and species recognition by a cuticular pheromone in Paper Wasps, באתר researchgate.net
  83. ^ Post, Downing and Jeanne (1984). "Alarm response to venom by social wasps Polistes exclamans and P. fuscatus". Journal of Chemical Ecology 10 (10): 1425–1433
  84. ^ Baracchi, David, Giuseppe Mazza, and Stefano Turillazzi. "From Individual to Collective Immunity: The Role of the Venom as Antimicrobial Agent in the Stenogastrinae Wasp Societies." Journal of Insect Physiology 58.1 (2012): 188-93. Web. 11 Oct. 2014.
  85. ^ Graystock, Peter; Hughes, William O. H. (2011). "Disease resistance in a weaver ant, Polyrhachis dives, and the role of antibiotic-producing glands". Behavioral Ecology and Sociobiology
  86. ^ Dracula’s children may lead to novel drug design, באתר University of Queensland,‏ 20 ביוני 2013
  87. ^ Vampire bat venom could lead to new drugs for stroke and high blood pressure, באתר Science Alert
  88. ^ Carl Zimmer, Dracula’s Children, באתר נשיונל ג'יאוגרפיק
  89. ^ Are ticks venomous animals? באתר National Center for Biotechnology Information
  90. ^ Yet another reason to hate ticks, באתר Science News
  91. ^ V. Vedanarayanan, M.D.; W.H. Sorey, M.D.; S.H. Subramony, M.D.Tick Paralysis Semin Neurol. 2004, באתר medscape
  92. ^ Are ticks venomous animals? באתר US National Library of Medicine National Institutes of Health
  93. ^ 1 2 Animal bites באתר ארגון הבריאות העולמי, פברואר 2013
  94. ^ אי-אף-פי, שבט האירולה - לוכדי נחשים בהודו, באתר הארץ, 4 בדצמבר 2016
  95. ^ 1 2 Scorpion Envenomation באתר Medscape
  96. ^ Chart: The animals that are most likely to kill you this summer, באתר וושינגטון פוסט
  97. ^ Bee, Wasp, Hornet, and Ant Stings, באתר merckmanuals.com
  98. ^ הכשת נחש באזורים מדבריים בישראל: תיאור מקרה וסקירה, באתר חיל הרפואה של צה"ל
  99. ^ יאיר אלטמן‏, האסון בכינרת: "הנחש נכנס לתיק - והכיש את מיכאל ביד", באתר וואלה, 22 ביוני 2013
  100. ^ ד"ר איתי גל ואחיה ראב"ד, מתה בת 38 שהוכשה על ידי נחש בטיול משפחתי בגליל העליון, באתר ynet, 1 ביולי 2015
  101. ^ אתר למנויים בלבד תומר פרת, עקב מחאת הווטרינרים, הוחל בייבוא נסיוב זול יותר נגד הכשת צפע, באתר הארץ, 5 במאי 2013
  102. ^ אתר למנויים בלבד אלי אשכנזי, מחיר נסיוב נגד הכשת נחש זינק מאלף ל-5,000 שקלים, באתר הארץ, 7 באפריל 2013
  103. ^ יורם גביזון, קמהדע תמכור למדינה נסיוב נגד ארס נחשים ב-35 מיליון שקל בעשור הקרוב, באתר TheMarker‏, 30 באוגוסט 2011
  104. ^ טיפול במקרי הכשות, עקיצות ונשיכות בעלי חיים, באתר מרכז רפואי הדסה
  105. ^ G. S. Kirk, "Homer: The poet and the oral tradition", in P. E. Easterling, Bernard M. W. Knox (eds.), The Cambridge History of Classical Literature, Vol 1: Greek Literature, Cambridge University Press, 1985, pp. 47-8
  106. ^ 1 2 3 4 5 6 7 8 Philip Wexler, History of Toxicology and Environmental Health: Toxicology in Antiquity II, p 57 p 11
  107. ^ Adrienne Mayor, The Poison King: the life and legend of Mithradates, Rome's deadliest enemy. Princeton University Press, 2009, p. 364
  108. ^ Pair of Drug Jars, באתר The J. Paul Getty Museum
  109. ^ Adrienne Mayor, "Greek Fire, Poison Arrows & Scorpion Bombs" Overlook 2003"
  110. ^ Expression of biological activity of draculin, the anticoagulant factor from vampire bat saliva, is strictly dependent on the appropriate glycosylation of the native molecule באתר US National Library of Medicine
  111. ^ Deadly sea snail uses weaponised insulin to make its prey sluggish, באתר הגרדיאן
  112. ^ The Discovery of Captopril, באתר The FASEB Journal
  113. ^ Application of Ziconotide as a painkiller, באתר Marine Biotechnology ERA-NET
  114. ^ Exenatide: From the Gila Monster to the Pharmacy, באתר medscape.com
  115. ^ Drugs in development, באתר venomstodrugs.wordpress.com
  116. ^ The Nemertine Toxin Anabaseine and Its Derivative DMXBA (GTS-21): Chemical and Pharmacological Properties, באתר US National Library of Medicine
  117. ^ Deathstalker scorpion venom could improve gene therapy for brain cancer, באתר American Chemical Society
  118. ^ Fighting Cancer With Scorpions? באתר פוקס ניוז


אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=ארס&oldid=39926007"