Vì sao rắn tiết nọc độc?

Một con rắn đuôi chuông lưng kim cương Tây Mỹ (Crotalus atrox) trong tư thế phòng thủ. Ảnh: Wolfgang Wüster/The Conversation.

Nọc độc của các loài rắn rất đa dạng về thành phần và tác động, gây nhiều khó khăn trong việc phát triển các phương pháp điều trị. Rắn sử dụng nọc độc chủ yếu cho hai mục đích. Thứ nhất là săn mồi, giúp chúng khống chế con mồi trước khi ăn. Thứ hai là tự vệ trước những kẻ săn mồi tiềm năng. Đây cũng là nguyên nhân khiến hàng triệu người bị rắn cắn và khoảng 100.000 người tử vong mỗi năm.

Theo The Conversation, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra nhu cầu bắt và ăn con mồi thường thúc đẩy quá trình tiến hóa nọc độc ở rắn. Chẳng hạn, nọc độc của nhiều loài có độc tính đặc biệt cao đối với những con mồi chủ yếu của chúng. Trong khi đó, các nhà khoa học vẫn biết tương đối ít về vai trò của chọn lọc tự nhiên đối với khả năng tự vệ trong quá trình tiến hóa nọc độc.

Nọc độc có tiến hóa để tự vệ?

Nếu từng bị ong đốt, bạn có thể nhận thấy cơn đau xuất hiện gần như ngay lập tức và nhanh chóng đạt đến đỉnh điểm. Nếu cho rằng vết ong đốt không quá nghiêm trọng, hãy thử nghĩ đến hậu quả khi bị cá mao tiên đâm. Cơn đau do loài cá này gây ra dữ dội hơn nhiều, nhưng vẫn xuất hiện rất nhanh.

Điều này có ý nghĩa về mặt sinh học. Nọc độc dùng để phòng vệ có chức năng ngăn chặn và xua đuổi kẻ tấn công. Đau là cơ chế răn đe phổ biến.

Nếu quá trình tiến hóa nọc độc ở rắn được thúc đẩy bởi nhu cầu tự vệ, chúng ta có thể kỳ vọng nọc độc sẽ gây đau gần như tức thì, với cường độ đủ mạnh để khiến kẻ tấn công chùn bước. Nhưng liệu điều đó có thực sự xảy ra?

Trên thực tế, vết rắn cắn thường gây đau dữ dội, song trước đây các nhà khoa học chưa hiểu rõ cơn đau phát triển theo thời gian như thế nào. Nếu cơn đau xuất hiện muộn sau khi bị cắn, đó có thể chỉ là hệ quả của những đặc tính khác trong nọc độc, chẳng hạn khả năng gây tổn thương mô.

Để kiểm tra giả thuyết này, các nhà nghiên cứu cần một đối tượng thường xuyên tiếp xúc với vết cắn của nhiều loài rắn độc khác nhau, đồng thời có thể mô tả chính xác cảm giác sau khi bị cắn. Đối tượng phù hợp chính là con người, đặc biệt là những người nuôi rắn, nghiên cứu bò sát và các nhà sinh thái học thường xuyên làm việc ngoài thực địa.

Nhằm khai thác kinh nghiệm thực tế của nhóm người này, Harry Ward-Smith, nhà nghiên cứu tại Đại học Bangor, đã thiết kế và phát hành một bảng câu hỏi về những lần người tham gia bị rắn độc cắn, tập trung vào diễn biến của cơn đau sau đó.

Những người tham gia khảo sát được yêu cầu đánh giá mức độ đau theo thang điểm từ 0 đến 10 tại thời điểm một phút, năm phút sau khi bị cắn và mức đau cao nhất ở bất kỳ thời điểm nào tiếp theo. Mục đích chính là tìm hiểu thời điểm cơn đau xuất hiện, thay vì chỉ đánh giá cường độ đau.

Lý do là mức độ đau có thể khác nhau đáng kể giữa từng người, nhưng thời điểm cơn đau phát triển có thể nhất quán hơn. Một người có thể coi vết ong đốt chỉ là sự khó chịu nhẹ, trong khi người khác cảm thấy không thể chịu đựng được. Tuy nhiên, cả hai đều có thể nhận ra cơn đau xuất hiện gần như ngay lập tức.

Người nuôi rắn có thể bị rắn cắn trong quá trình tiếp xúc và chăm sóc chúng. Tuy nhiên, nọc độc của phần lớn loài rắn chủ yếu tiến hóa để phục vụ việc săn bắt con mồi, thay vì tự vệ. Ảnh: Shutterstock.

Kết quả khảo sát cho thấy điều gì?

Cuộc khảo sát thu thập dữ liệu từ 368 người, ghi nhận tổng cộng 584 lần bị cắn bởi 192 loài rắn khác nhau.

Kết quả cho thấy trải nghiệm phổ biến nhất là cảm giác đau tương đối nhẹ sau khi bị cắn, trong vòng 5 phút đầu tiên. Điều này có nghĩa nọc độc thường không gây ra phản ứng đau đủ nhanh để ngăn chặn kẻ tấn công trước khi con rắn có nguy cơ bị thương hoặc chết.

Cơn đau dữ dội hơn thường xuất hiện muộn hơn. Chưa đến 15% trường hợp ghi nhận cơn đau gây suy giảm nghiêm trọng khả năng hoạt động trong vòng năm phút sau khi bị cắn. Trong khi đó, khoảng 55% trường hợp không bao giờ đạt đến mức độ đau nghiêm trọng như vậy. Những kết quả này cho thấy việc tự vệ không phải động lực chính thúc đẩy quá trình tiến hóa nọc độc ở rắn.

Nhóm nghiên cứu cũng khảo sát sự xuất hiện của các loại nọc độc gây đau sớm trên cây tiến hóa của các loài rắn. Họ phát hiện đặc tính gây đau sớm đã tiến hóa độc lập ở một số nhóm rắn, nhưng thường nhanh chóng biến mất trong quá trình tiến hóa tiếp theo.

Phát hiện này một lần nữa củng cố giả thuyết rắn không phát triển nọc độc chủ yếu để xua đuổi những kẻ săn mồi tiềm năng.

Một số loài rắn vẫn dùng nọc độc để phòng vệ

Dù vậy, các nhà nghiên cứu cho rằng vẫn có những ngoại lệ. Chẳng hạn, một số loài rắn san hô và rắn lục hố có các độc tố chuyên biệt gây đau trong thành phần nọc độc. Rắn hổ mang phun nọc cũng có những đặc điểm hành vi thích nghi đặc biệt để sử dụng nọc độc nhằm phòng vệ. Nọc độc của chúng có thể gây đau dữ dội khi tiếp xúc với mắt.

Nhìn chung, kết quả nghiên cứu cho thấy nọc độc ở phần lớn loài rắn chủ yếu tiến hóa để phục vụ việc săn bắt và khống chế con mồi, thay vì nhằm mục đích tự vệ trước các loài săn mồi lớn hơn.

Điều này không có nghĩa rắn không sử dụng nọc độc để phòng vệ khi bị đe dọa. Thay vào đó, khả năng tự vệ có thể là công dụng thứ cấp của nọc độc vốn chủ yếu phục vụ việc kiếm ăn.