Yılanlar, Zehirleri ve Evrim

Yazdır Yılanlar, Zehirleri ve Evrim
Evrimsel sürecin en ilginç adaptasyonlarından birisi çeşitli hayvanlarda evrimleşen zehirdir. Bu makalemizde bu konuya değinecek ve kafanızda oluşabilecek soru işaretlerini gidermeye çalışacağız. Umarız faydalı olacaktır.


Yılan ısırığı (halk arasında "yılan sokması" olarak da bilinir; ancak bu hatalı bir tabirdir) yaygın ve sıklıkla tahrip edici çevresel faktörlü veya mesleki bir hastalıktır, bilhassa gelişmekte olan tropik ülkelerin kırsal alanlarında görülür. Yılan ısırığının halk sağlığındaki yeri genelde tıbbi bilim tarafından önemsenmemiştir. Yılan zehirleri, doku reseptörlerinin büyük bir alanı için özgünlüğü olan protein ve peptit toksince zengindir. Bu da onları klinik açıdan zorlayıcı ve bilimsel açıdan hayranlık uyandırıcı hale getirir. Özellikle ilaç tasarımında bu böyledir. İnsanın yılan ısırığına karşı çektiği nitelenebilir tüm yükü belirsizliğini koruyor olmasına rağmen, yüzbinlerce insanın her yıl zehirlendiği ve onbinlercesinin yılanlar yüzünden öldüğü veya sakat kaldığı bilinmektedir. Önleyici çabalar uygun ayakkabıların kullanımı için etkilenen toplumların eğitilmesine doğru hedeflenmelidir ve yılanların davranışlarının anlaşılmasıyla yılanlarla temas riskinin en aza indirilmesine çalışılmalıdır. Zehir tedavisinde, panzehirin üretimi ve klinik kullanımı geliştirilmelidir. Klinikçiler, epidemiyologlar ve laboratuvar toksinologlar arasında artan işbirliği zehirlenmenin teşhisini ve tedavi edilmesini arttırmalıdır.


Giriş
Yılan korkusu güçlü, ilkel ve olasılıkla doğuştan bir insan duygusudur ki bu durum deneysel psikologların ve evrimsel biyologların uzun bir süredir ilgisini çekmektedir. Fakat yılanlar henüz bir hastalık etkeni olarak yeterince ciddiye alınmamaktadır ve insan zehirlenmesinin klinik fenotipi tarafından elde edilen bilimsel yaklaşımlar uzun bir süre önemsenmemiştir. 

Bir asırdan beridir süregelen araştırma yılan zehirlerinin farmakolojik olarak zengin aktif peptid ve protein kaynağı olduğunu göstermiştir. Bu yüzden, her yılan ısırığıyla zehirlenen hasta, klinik araştırmalar için doğal bir denek haline gelmiştir. Aynı zamanda, bu deneyler sayesinde insancıl ve tedavi edici çözümler geliştirilebilmiştir.  

Yılan ısırığının bilimsel araştırması klinik toksinolojinin bir kısmıdır, bu da toksikolojinin yandalıdır, mikrobiyal, hayvan ve bitki kökenli doğal toksinlerin insan ve evcil hayvanlar üzerinde etkileri, kısmi olarak onların engellenmesi, teşhisi, tedavisi, epidemiyolojisi ve patofizyolojisi ile ilgilenir. Çok uzun bir süre, bu alan yetersiz kanıtlara ve eleştirilmeyen tutumlardan sonuçlara dayanıyordu. Bu tutumlar, neredeyse hiç veri olarak sayılmayacak düşünceler, katı bağlılıktan çağdışı geleneksel fikirler, patofizyolojik mekanizmaların yeterince anlaşılmaması, yetersiz tartışma ve laboratuvar bilim insanları ile işbirliğinin olmaması gibi faktörlerden etkileniyordu. Bazı yılan ısırıklarının özellikleri, bilimsel ilgi ve ihmal edilen tıp tarafının daha iyi anlaşılması için önemi bu makalemizin konusu olacaktır.


Yılan Evrimi, Taksonomisi ve Davranışı

Yılan ısırığı toksinolojisinin uygun çalışması, yılan zoolojinin anlaşılmasını gerektirir. Zehirli yılanlar neredeyse her ülkede geniş bir alana dağılmışlardır, 50 oK ve 50 oG enlemleri batı yarıkürede ve 65 oK ve 50 oG enlemleri doğu yarıküre arasında bulunurlar. Deniz yılanları Hint Okyanusu ve Pasifik Okyanusu’nda 30 oK ve 30 oG enlemleri arasında bulunurlar. Karada, zehirli yılanlar Amerika ve Himalayalar’da deniz seviyesinden 4000 m yüksekliğe kadar bulunduğu tespir edilmiştir, deniz yılanları okyanuslarda 100 m’den daha büyük derinliklere dalarlar. 


Yılan taksonomisi

Yılanların evrimini incelemek paleontoloji açısından oldukça güçtür: çünkü yılanların kemikleri oldukça kırılgandır ve ufaktır, bu da fosilleşmeyi çok zorlaştırmaktadır. Yılan fosilleri zehirli dişleriyle en az alt Miyosen’den keşfedilmiştir, en eski yılan fosili ise Kretase Dönem'e kadar gider. Keşfedilen en eski 2 yılan cinsi, Utah'tan çıkarılan Coniophis ve Cezayir'den çıkarılan Lapparentophis cinslerine aittir. İki fosil alanı da günümüzden 112 ila 94 milyon yıl öncesine aittir. 

Yılanlar, yani Serpentes alttakımı içerisindeki en ilkin yılan grupları boa yılanları ve pitonlardır. Bu ikili, evrimsel süreçte diğerlerinden en erken ayrılan gruplar olarak düşünülmektedir. Bunu, 22 milyon yıl önce evrimleşmeye başlayan insansı maymunlardan ilk olarak ayrılan gibonlara benzetebiliriz. Gibonlar da insansı maymundur, ancak en uzak akrabalarımızdır. Benzer şekilde, boa ve pitonlar da yılanların sürüngenlerden evriminde ilk ayrılan iki yılan grubudur. Öyle ki, bu canlıların bazılarında halen körelmiş halde bacak kalıntıları görmek mümkündür. Zira tüm yılanların ortak atası ve onun ataları ile yakın akrabaları, evrimsel süreçte bacakları giderek körelmiş ve sürünerek, sessiz ve sinsice hareket etme konusunda uzmanlaşmış bir sürüngen türleridir. Bu ilkin yılanlarda körelen bacakların tamamen yok olmamasının sebebi, bu körelmiş çıkıntıların çiftleşme sırasında halen bir miktar kullanılabiliyor olmasıdır. Yılanların sürüngenlerden evrimleştiğine dair bir diğer net veri de, iplik yılanları olarak da bilinen Leptotyphlopidae ile kör yılanlar olarak bilinen Typhlopidae ailelerinde bulunan körelmiş leğen kemikleridir. Bu kemikler, eskiden bacakların bağlandığı temel kemiklerdir ve sürüngenlerde (memelilerde ve kuşlarda da olduğu gibi) bulunur. Ancak yılanlarda körelmiş ve birçoğunda tamamen yok olmuştur.


Körelmiş bir yılan bacağı (anal mahmuz)

Bilinen neredeyse tüm yılanlarda, ön uzuvlar da tamamen körelmiş ve yok olmuştur. Yapılan genetik çalışmalar, evrimsel biyolojinin öngörülerini doğrulamakta ve bu ön uzuvların yok olmasına neden olan HOX genlerindeki mutasyonları tespit edebilmektedir. Bu körelmenin evrimsel analizi de detaylı olarak yapılabilmiştir. Yılanların ortak atalarında boyun, göğüs, lumbar (alt sırt), kalça ve kuyruk omurları bulunmaktaydı. Bu yapılar, tüm dört uzuvluların evriminde ortaktır, dolayısıyla yılanların sürüngen atalarında da bunlar bulunmaktaydı. Yılan evriminin erken basamaklarında, HOX genlerinde meydana geldiği tespit edilen bazı mutasyonlar, göğüs omurlarının ifadesinin baskınlaştırmaya başlamıştır. Bu durum, arka bacakları oluşturan tomurcukların halen var olduğu zamanlarda, göğüsteki kemiklere benzer yapıda oluşmasına neden olmuştur. Bu durum, evrimsel süreçte seçilmiş ve nesiller içerisinde, yılan omurgası giderek büyüyen bir "göğüs omurgası" halini almıştır. Yani bir yılanın omurgasının büyük bir kısmı, aslında çok büyük bir göğüs omurgası gibidir.


Yılan İskeleti



Yukarıdaki iskelete bakacak olursanız, ne demek istediğimiz anlaşılacaktır. Normalde kaburga kemikleri sadece göğüs omurgasında bulunur. Ancak yılanda, bu yapı çok daha uzun ve büyüktür. Bunun sebebi, HOX genlerindeki mutasyonların vücut planını değiştirmesidir. Bu süreçte, boyun, alt sırt ve kalça kemikleri oldukça baskılanmış ve ufalmıştır. Bu omurların toplamı günümüzdeki yılanlarda sadece 2 ila 10 arasındadır.

Yılanlar, evrim tarihinde, özellikle 60 milyon yıl kadar önce hızlı bir türleşme ve evrim sürecine girmiştir. Bu, tam da memelilerin yükselişe geçmesiyle aynı zamanlara denk gelmektedir. Hem memelilerin, hem de yılanların türleşme hızının artması, dönemin mutlak dominant türleri olan dinozorların yok oluşuna bağlanmaktadır. Bu süreçte, kemirgenler ile yılanların karşılıklı olarak evrimleşmesi de, süreci hızlandırmıştır. Zira kemirgenlerin evrimi hızlandıkça, onların baskın avcısı konumundaki yılanların da evrimi hızlanmış ve çeşitlenmiştir.

Aslında yılanların kökeniyle ilgili tartışmalar halen sürmektedir ve evrimlerine yönelik 2 temel yaklaşım bulunmaktadır. Bunlardan ilki, tünel kazıcı sürüngen hipotezi olarak bilinir ve yılanların Kretase Dönem'de yaşamış, tüneller kazan sürüngenler olan varanlar ve yakın akrabaları gibi bir canlıdan farklılaşarak evrimleştiğini ileri sürer. Bu görüşü destekleyen pek çok tür keşfedilmiştir. Örneğin aşağıda fosili görülen Najash rionegrina türü, 2 kolu bulunan ve diğer ikisi körelmiş olan bir ara geçiş türüdür.


İki kollu yılan atası...


Bu türün tamamen karasal olduğu düşünülmektedir, dolayısıyla ikinci hipotez olan sucul mezozor hipotezine karşı olarak kullanılmaktadır. Ancak ona geçmeden önce, kısaca ilk hipotezin iddailarına bakmakta fayda var: bu hipoteze göre bu tür bir atadan evrimleşen yılanlar, giderek tünel kazma konusunda özelleşmiştir. Bu süreçte, bril adı verilen, hareket ettirilemeyen ve tüm gözü kaplayan bir koruyucu katman evrimleşmiştir ve bu yılanlar, dış kulaklarını tamamen yitirmişlerdir. Tüm bunlar, yılanların toprak altında yaşama adaptasyonları olarak görülmektedir.


Yılanlarda görülen bril yapısı: gözü kaplayan koruyucu ve hareketsiz kılıf


Bu tür bir evrimi destekleyecek, yılanların kademeli olarak uzuvlarını kaybettiklerini gösteren birçok ara tür keşfedilmiştir. Bu ara türlerde net bir biçimde körelmiş de olsa arka bacakların varlığı görülmektedir. Bu geçiş türlerinden üçü aşağıda gösterilmektedir:


Haasiophis terrasanctus


Pachyrhachis


Eupodophis


Diğer hipotez olan sucul mozazor hipotezi ise yılanların denizel sürüngenlerden evrimleştiğini iddia etmektedir. Bu canlılar, Kretase Dönem'de denizlere hükmetmiş ve sonrasında yok olmuş sürüngenlerdir. Bu canlıların da varanlar ve yakın akrabalarından (varanidlerden) ve monitor kertenkelelerinden evrimleştiği ve suları işgal ettiği düşünülmektedir. Bu varanların günümüzdeki temsilcilerinden biri olan Komodo Ejderi aşağıda görülmektedir:



Aslında iki hipotezin kullandıkları veriler büyük oranda ortaktır: örneğin bril yapısının toprak altı yaşantısına değil, tuzlu suyun etkilerine karşı evrimleştiğini ileri sürmektedir. Zira bu yapı sayesinde tuzluluk oranı düşük olan göz sıvısı, tuzlu su ortamında yitirilmemiş olacaktır. Benzer şekilde, su altında kulakların kullanılmasının gereksiz olması, bu organların yitirlmesine neden olmuştur.

Bu hipoteze göre dinozorların yok oluşu, karaları bereketli bir ortam haline getirmiş ve Geç Kretase Dönem'de bu sucul yılanlar yeniden karaları işgal etmeye başlamışlardır ve buna göre evrimsel değişimler yaşamışlardır. Bu hipotezi destekleyen de fosiller keşfedilmiştir. Ne var ki sonradan yapılan genetik çalışmalar, yılanların monitor kertenkelelerine, dolayısıyla varanlara ve soyu tükenmiş mozazorlara o kadar da yakın akraba olmadığını ortaya koymuştur. Bu durum, bu hipotez hakkında şüpheleri arttırmıştır. Bu konudaki çalışmalar halen devam etmektedir.

Tahminen 2650 gelişmiş yılan türünün çoğu, özellikle Caenophida (yeni yılanlar), Viperidae (Engerekgiller), Elapidae (Kobralar, mambalar, mercan yılanları, deniz yılanları), Atractaspididae (Kazıcı engerek yılanları) ve Colubridae (Kırbaç yılanları) aileleri zehir enjekte etme ya da aşılama yeteneğine sahiptirler, modifiye edilmiş dişler, ağız bezlerinden salgılanan zehri kullanarak yaparlar. Bu yapı ve organlar, evrimsel sürecin en ilgi çekici yapıları arasında yer alırlar.

Evrimsel biyologlar, yılanları zehirlerine ve toksiklerine göre de inceleyerek, gen ve fenotip açısından ele alan araştırmalar yapmış ve türler arası akrabalık ilişkilerini incelemişlerdir. Yılan olmayan sürüngenler arasında da yaygın olan zehir, evrimsel biyoloji açısından çok önemli bilgiler sunmuştur.


Zehirli sürüngenlerin evrimsel akrabalık ilişkileri ve taksonomisi...

Çoğunlukla zehir toksini, evrimsel süreçte farklılaşmış tükürük bezi salgılarından evrimleşmiştir. Öte yandan birçok diğer zehrin üretimini sağlayan genler, kendini tekrar eden gen duplikasyonu (çiftlenmesi) gibi mutasyonlar vasıtasıyla diğer organlardan evrimleşmişlerdir. Bu toksinler en azından bazılarının izoformlarında atasal proteinlerin biyoaktivitelerini sürdürürler. Sistein çaprazbağlı atasal proteinler en çok olası işlevsel olarak çeşide yani yeni toksin mutigenli ailelere genişlerler.
Var olan çoğu yılan taksonunun taksonomik ve evrimsel  ilişkileri DNA-türevli filogeni vasıtasıyla tespit edilmiştir. Klinikçiler ve panzehir üreticileri için özel önemi olanların ikili isimlendirmeye dayalı klasifikasyonu ve tıbbi önemi fark edilmiş birkaç yılan grubunun tanımlanması yapılmıştır. Örnek olarak Afrika tüküren kobralar, Afrika-Asya testere pullu engerek yılanları, Asya kobraları (Naja spp.), Russell’in engerek yılanları (Doboia russelii ve D. siamensis) ve ağaçta yaşayan çukur engerek yılanları verilebilir. 

Dünyanın tıbbi olarak öneme sahip zehirli herpetofaunasının (sürüngen türlerinin) çoğu tanımlanmıştır ve önemli türlerin coğrafi dağılımı bilinmektedir. Ancak klinik ve toksinolojik açıdan ilgi çekici yeni türlerin keşfi de devam etmektedir. Yılanların alışkanlıkları ile günlük ve mevsimsel döngüleri hakkında bilgi çoğu tür için oldukça eksiktir. Benzer şekilde, insanların yılanlarla etkileşimlerinin risklerini saptamak da veri yeterisizliğinden ötürü oldukça güçtür. Öte yandan insanlarla sıklıkla etkileşime geçen bazı çıngıraklı yılan ve diğer Yeni Dünya çukur engerek yılan türleri, zehirleri ve insan üzerindeki etkileri ile ilgili bolca bilgi bulunmaktadır. Bu elde edilecek bilgiler insanlar ve tehlikeli yılanlar arasında karşılaşılan kaza risklerini azaltacak toplum bilinçlendirmesi için önemlidir.


Yılan kafa anatomisi...



Zehir Biyokimyası ve Farmakolojisi
Yılan zehirleri tüm doğal zehirler içinde en kompleks olanlardandır. Herhangi bir türün zehri 100’den fazla farklı toksin ve toksin olmayan protein ve peptid içerebilir, aynı zamanda protein olmayan toksinleri, karbohidratları, lipidleri, aminleri ve diğer küçük molekülleri de içerebilir. Zehirli hayvanlar ve onların zehirleri çoğu ekolojik nişlerin avantajı sağlamak ve geniş bir yelpazede hayvan ve onların yumurtalarını avlamak için evrim geçirmiştir. Zehirli hayvanlara örnek olarak annelidler (halkalı solucanlar), onychophoranlar (velvet solucanları), mollusklar (yumuşakçalar), arthropodlar (eklembacaklılar), amfibiler (iki yaşamlılar), reptiller (sürüngenler), balıklar, kuşlar ve memeliler gibi çok geniş bir yelpazeden örnekler verilebilir. 

Evrimsel baskılar hayvan dokularında çoğu hedef için zehir toksinlerini spesifik hale getirmiştir. İnsan zehirlenmesi içinde çoğu toksinin önemi sinirsel, kardiovasküler ve hemostatik sistemleri etkilemesi ve doku kangrenlerine neden olmasını içerir.
Yılan zehrinin nörotoksinleri çeşitli bögeleri etkileyerek periferal nöromüsküler (sinir-kas bağlantıları) sinapsları engeller veya uyarır. Yılan zehiri nörotoksinlerinin merkezi sinir sistemini ayrı bir şekilde etkilediği düşünülmekteydi. Örneğin Russell engereğinin zehrinden iki düşük moleküler ağırlıklı fosfolipaz A2, kemirgenlere damardışından verildiğinden zararsız olsa da, damariçinden verildiğinde öldürücü ya da uyuşturucu etkide olduğu bilinmektedir. Bununla birlikte yılan ısırığının sık belirtisi uyuşukluktur, bu da kral kobra (Ophiophagus hannah) zehrinde bulunan küçük ve protein olmayan bir toksinle ilişkili olarak, merkezi sinir sisteminde sakinleştirici bir etkisi olabildiğini bize gösterir. 


Russell Engereği


Yılan zehirleri proteaz, kolinosteraz, ribonukleaz, hyaluronidaz gibi enzimler ile en zehirli yılanlar olan Crotalus (çıngıraklı yılanlar) cinsindeki krotamin gibi enzim etkisi göstermeyen proteinlerin karışımından oluşmuştur. Bu bileşenlerin karışım oranı, moleküler ağırlıkları ve dolayısıyla etki derecekleri farklıdır. Engereklerde bulunan büyük moleküllü zehirlerin avın vücudunun içinde yayılması oldukça yavaştır; çünkü bu büyük moleküller ilk etapta sadece lenf sistemiyle taşınabilirler. Buna karşın Elapidae türlerinin zehirleri küçük moleküllü olduğu için kan yoluyla vücudun herhangi bir yerine kolaylıkla taşınabilirler.

Zehirin belirli bileşenleri tek başlarına zehirli değildir; ancak bu ek kimyasallar, hücreler arası maddelerin geçirgenliğini değiştirerek zehrin etkisini kuvvetlendirir. Genel olarak Elapidae türlerinin zehirleri nörotoksiktir, doğrudan sinir sistemine saldırır. Buna karşın engereklerinki doku ve hücre tahribi yapar. Bununla birlikte hiçbir yılan zehirinin sadece bir çeşit etki gösterdiği söylenemez; genellikle bir-iki çeşit araz birden ortaya çıkar. 

Sistematikteki bazı büyük gruplara ait türler, ısırdıktan sonra aynı ya da benzer arazları ortaya çıkartmakla birlikte, gruplar arasında ya da aynı grubun bazı cinsleri, hatta türler arasında zehir etkisi bakımından çok değişik etkiler görülebilir.
Yılan zehirinin etkinliği sadece sistematik akrabalıklarına veya zehrin çeşidine göre değil, yılanın yaşına, ısırmadan önce beslenmiş olup olmamasına, hatta çevre sıcaklığına göre değişir. En önemlisi, her hayvan her zehir çeşidine farklı tepki gösterir. Örneğin Hindistan kobrasından alınmış 1 gr. zehir, intervenöz (damariçi) enjekte edildiği zaman 20.000 kg. atı, 10.000 kg. insanı, 8.300 kg. fareyi, ancak 1250 kg. köpeği öldürebilir. Zehirlerin etkisi konusunda bilgi edinmek için genellikle farelere damardan ya da karınboşluğuna zehir enjekte edilir ve sonuç gözlenir. 





Yılanların Anatomik Sınıflandırılması

Yılanları çok basit olarak diş yapılarına göre kategorize etmek mümkündür. Çünkü diş yapıları, aynı zamanda zehir, zehir oyukları ve kafa anatomisi hakkında da birçok bilgi vermektedir. Bu da, doğrudan tür teşhisinde önemli bir araçtır. 

Aglif tipi yılanlarda diş oyukları ve özelleşmiş dişler bulunmaz. Tüm dişler eşit boyda ve yapıdadır. Kimi aglifus yılanlarda diş boyları da değişebilecek olsa da, şekilleri genellikle aynıdır. Aglifus olmasına rağmen boyutlarda farklılıklar görülen yılanlar, genelde kuş avcısıdırlar ve bu yüzden kısmen özelleşmiş dişlere sahiptirler. Çoğu aglifus yılan zehirsiz ve zararsızdır; ancak Thamnophis gibi bazı istisnalar, orta derecede zehirli olabilir. Buna rağmen, genelde insanlara zarar verebilecek kadar bir zehre sahip değillerdir. 


Aglifus yılan anatomisi


Ofistoglif tipi yılanlarda geriye dönük, özelleşmiş dişler bulunur. Bu türlerde bir çift büyük diş bulunur ve bunlardan zehir enjekte edilir. Geriye dönük bu dişlerin kökünde bir zehir oyuğu bulunur ve ince bir kanaldan dişe zehir gönderilir. Ancak bu yılanlarda, zehirli dişler ağzın ön tarafında değil, arka tarafında yer alır, bu yüzden "arka-dişli" yılanlar olarak da anılırlar.

İlginç bir şekilde, ofistoglifus türü yılanlar, avlarını zehirleyebilmek için ağızlarının gerisine kadar götürmeleri gerekir. Bu durum, büyük avların zehirlenmesini zorlaştırmaktadır; ancak küçük avlar için herhangi bir sorun çıkarmamaktadır. Bu küçük av, yeri geldiğinde yılanı yakalayan insanların parmakları da olabilmektedir. 

Bu diş yapısı, yılanların evrimsel geçmişinde en az 2 defa, farklı noktalarda evrimleşmiştir. Bu yılanların zehirleri genellikle insanlar için çok zayıftır, ancak ufak avlar için yeterli olmaktadır. İlginç bir şekilde, bu yılanları ve zehirlerini küçümseyen iki sürüngen bilimci, Karl Schmidt ve Robert Mertens, bu gruptan iki yılanın zehriyle ölmüştür. Schmidt'i öldüren yılan Dispholidus typus türü bir ağaç yılanı, Mertens'i öldüren ise Thelotornis cinsi bir dal yılanıdır. Bu da, yılan zehirlerinin asla küçümsenmemesi gerektiğinin en güzel örneğidir.


Ofistoglif tipi yılanların zehrini ciddiye almaması sebebiyle ölen herpetolog Karl Schmidt'i ısıran ağaç yılanı türünden bir birey...


Ofistoglif tipi yılanların kafatası anatomisi...


Proteroglif tipi yılanların özelleşmiş dişleri ön taraftadır. Bu yılanların dişleri genellikle oldukça ufaktır ve bu sebeple, zehrin enjekte edilmesi boyunca ava yapışık kalması gerekir. Bu tip yılanların sadece bazılarında, tükürme adaptasyonu görülür. Örneğin tüküren kobraların diş yapıları, zehri hızlı bir jet halinde avın gözlerine fırlatacak şekilde özelleşmiştir. Bu tür yılanlar, Elapidae ailesinde yer alır.


Protoglif tipi yılanların kafa anatomisi...


Son olarak, karşımıza çıkan diğer diş anatomisi solenoglif tipidir ve bilinen tüm yılanlar arasındaki en gelişmiş zehir enjeksiyonu yapısı bu yılanlardadır. Dişler, bazılarında öylesine büyüktür ki, kafa büyüklüğünün yarı uzunluğuna kadar erişebilir. Bu dişler, genelde ağız içerisine doğru kıvrımlıdır, hatta kimisi damağa bakacak kadar kıvrımlı olabilir. Bu dişler, ağzın açılmasıyla birlikte geriye doğru kıvrılarak ısırma pozisyonuna geçer. Bu yılanlar, ağızlarını 180 dereceye kadar açabilir, bu sayede geriye kıvrımlı dişleri bile ileriye dönük hale gelebilir. Her ne kadar bu yılanların zehri, toksisite açısından daha zayıfsa da, bir defada boşaltılan miktar diğer tüm tiplerden daha fazladır. Engerek yılanları, bu tipin en belirgin örnekleridir.


Solenoglif tipi yılanların ağız ve kafa anatomisi...




Epidemiyoloji: İnsanoğlunun Ağır Izdırabı

2009’da yılan ısırığının ihmal edilen bir tropik hastalık olduğu, ilk defa Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından kabul edildi. Tropikal ülkelerde, tarım işçileri için geniş çaplı bir meslek hastalığıdır ve sonuç olarak gıda üretimini etkileyebilmektedir. Yılan ısırığı insanlarda önemli düzeyde ölümlere ve hem fiziksel hem de psikolojik düzeyde sakatlıklara neden olmaktadır, ancak uluslararası önemde toplumsal bir sağlık konusu olarak tanımlanması yetersiz epidemiyolojik veriler yüzünden aksatıldı. 
Güney ve Güneydoğu Asya’nın yılan ısırığı olayının en yüksek karşılaşıldığı ve ölümlerin başlıca nedeni olduğu tanımlanmıştır. Hindistan’da yılda 30.000 kişinin kobra ısırmasından dolayı, Güney Amerika’da yine yaklaşık 2.500, yerleşimin az olduğu Afrika’da 500, çok daha zehirli yılanların olduğu Avustralya’da halkın bilinçli olarak eğitilmesinden dolayı sadece 5-6 kişinin yılan zehirlenmesinden öldüğü bilinmektedir.



Opistoglif yılanların zehirleri konusunda bilgi azdır. Çünkü bu yılanların dişleri arkada bulunduğu için insanlara nadiren zarar verirler. Bu nedenle de ayrıntılı incelenmemiştir. Bununla birlikte proteroglif ve solenoglif yılanların zehirlerindeki etkiyi gösterdikleri; bazen toksisite açısından engereklerden ve Elapidae türlerinden geri kalmadıkları bilinmektedir. Bazı zehirsiz yılanların üst dudakbezinden çıkan karışık zehirli maddeler, tükürük salgısıyla karıştığı için tükürüğün enjekte edilmesi öldürücü etki yapabilir. 
Proteroglif yılanlar nörotoksik, solenoglif yılanlar hemolitik (kan ile ilgili) etki gösterme eğiliminde olmakla birlikte, zehirin etkisiyle sistematik akrabalık arasında bir bağlantı kurulamaz. Proteroglif yılanlar ısırdığı yerde ilk olarak bir acı duyulur ve bu kısmın civarı algılama yeteneğini yitirir. Bacaklardan yukarıya doğru felç başlar, soluk alıp verme sıklaşır ve güçleşir, yüz morarır. 

Solenoglif yılanların ısırığında ise ısırılan yer şişer, burada sürekli acı duyulur ve kanama meydana gelebilir. Bu arada yavaş yavaş vücudun diğer yerlerine de yayılmaya başlar. İç kanamalar ortaya çıkar, böbreklerdeki tahribattan dolayı kanlı idrar, sindirim sistemindeki kanamalardan ötürü kanlı dışkı görülür. Ayrıca kusma, baş dönmesi, terleme, susama vs. görülür. Kobra yılanında olduğu gibi her iki arazı bir arada ortaya çıkaranlar da vardır. Bazen hafif zehirlemelerde bu etkiler ya zayıf olarak görülür ya da bazıları gözükmez.



Yılan Isırığına Karşı Önlem
Hindistan’da, Pakistan’da ve Burma’da zehirli yılanların soyunu tüketmeye yönelik bazı mücadeleler yürütülmektedir. Ancak bu şekilde çabalar, hayvan hakları, ekolojik nedenler ve yılanların tarım ve insan sağlığı için kemirgen populasyonlarını dengelemede önemli olmalarından ötürü asla tavsiye edilmemektedir. Tharrawaddy (Burma), Chianat (Tayland) ve Kerala (Hindistan) gibi birkaç şehirde zehirli yılanların sayısının azalmasıyla sıçanların tahıllara verdiği zararın arttığı görülmüştür. Toplumu ısırılmaya karşı eğitmek, canlı türlerinin toptan yok edilmesinden tabii ki çok daha akıllıca ve insanca bir çözümdür.


Isırılan yerin yaşamsal organlara uzaklığı, ısırılan bireyin ve yılanın büyüklüğü zehirin etkisi bakımından önemlidir. Yumurtadan çıkan yavrunun dahi zehiri vardır; fakat güçlü değildir. Ayrıca kızdırılmış yılan, dişlerini daha derinlere batırır ve daha çık zehir akıtır. Halbuki bazen zehirli yılanlar dişlerini batırsa dahi zehirini akıtmayabilir. Çünkü zehirin akıtılmasını merkezi sistemle denetleyebilirler ve gerekli görmediklerinde zehirlerini akıtmazlar. Ayrıca bu zehirlerin üretilmesi için belli bir süre geçmesi gerekir; örneğin yakın zamanda zehrini boşaltmış bir yılan, hemen sonra tekrar ısıracak olursa zehir akıtamayabilir. Boş arazilerde ölmüş yılanların iskeletlerinden bile uzak durmakta yarar vardır. Çünkü sivri kısımlarına zehir birikmiş olabilir ve bu yolla derimizin altına ulaşabilir. 
Tropikal ülkelerde, çoğu yılan ısırığı bacağın alt tarafında ve ayaklarda olduğu, fakat koruyucu ayakkabıların yüksek koruma sağladığı bilinmektedir. Burma’da üretilen yılan dişlerine dayanıklı, hafif botlar oldukça ekonomik ve sağlamlığı kabul edilmiş ürünlerdir.



İlkyardım
Yılan ısırıklarında en kısa sürede tıbbi yardımın alınabileceği yerlere ulaşım sağlanmalıdır ve profesyonel yardım sağlanana kadar sağlığı tehdit eden şok durumlarının ve solunum felcinin önlenmesinin  sağlanması gerekmektedir. İlk olarak ısırılan yerin 8-10 cm. kalbe taraf olan kısmından mendil ve kravatla, nabız yitirilmeyecek şekilde sıkılmalıdır. Çünkü amaç, kan dolaşımını önlemek değil lenf akışını önlemektir. Engerek grubundaki zehirler büyük moleküllü zehirler taşıdığı için, bu zehirlerin iletimi lenf yoluyla olmaktadır. Daha sonra ısırılan yer antiseptik bir maddeyle temizlendikten sonra, 5-8 mm. derinliğinde ve boyuna olacak şekilde, temiz bir bıçak ya da jiletle yarık açılır ve bu yerden lenf, vantuz ya da ağız yoluyla emilir. Bu sırada ağıza zeytinyağı gibi koruyucu bir sıvının alınması yararlı olur. Bir miktar zehir sindirim kanalına ulaşsa da, sindirim kanalında yara yoksa herhangi bir zararı olmayacaktır. En garantili çözümse, bu ilkyardımdan sonra hemen doktora başvurarak antiserum yaptırmaktır.
Kural olarak, her çeşit yılan zehiri için ayrı antikor hazırlamak gerekir. Bu nedenle mümkünse ısıran yılanı ayrıntıları ile tanımak, özelliklerini bellekte tutarak doktora anlatmak gerekir. Diğer tedavi tekniklerinin araştırılmasına devam edilmektedir. Bunlar erkenden panzehir uygulanması, gönüllü motorsikletçilerle kırsal bölgelerde hastaların hızlı bir şekilde hastanelere ulaştırılması, ambulans görevlilerinin hastaneye götürürken hastalarla ne şekilde ilgilenmeleri gerektiğiyle ilgili eğitimin verilmesi şeklinde sıralanabilir. 


Türkiye'deki Zehirli Yılanlar
Bilinmeyen yılan ısırıklarının raporları pek ciddiye alınmaz. Birisinin ısırmış olan yılanı yakalama ya da öldürme girişimi tehlikeli ve ekolojik olarak yıkıcıdır, tavsiye edilmemektedir. Hatta yılan inceleme için uygun olsa bile, yanlış teşhis sonucu yanlış tedavi uygulanabilir. Uzman herpetologlar bile tür tayininde ölümcül hatalar yapabilmektedirler, hatta kimi zaman zehirleri olmaması gereken şekilde hafife alabilmektedirler.

Yılanları tespit etmek için, yaşadıkları bölgeye göre ayırt etmek gerekir. Türkiye'de, farklı kaynaklara göre değişen 9-13 arası zehirli yılan türü bulunmaktadır ve bunların neredeyse hepsi engerek yılanlarıdır. Engerek haricindeki tek zehirli türün siyah çöl kobrası olarak bilinen Walterinnesia aegyptia türüdür. Aslen Türkiye'de bulunmayan bu kobra, kimi zaman Suriye üzerinden Türkiye'ye ulaşabilmektedir. Bu sebeple herpetologlar arasında Türkiye'deki zehirli tür sayısı kesin olarak bilinememektedir; ancak yaklaşık bir liste şöyle verilebilir:


Macrovipera lebetina (Koca Engerek)



Montivipera xanthina (Osmanlı Engereği - Şeritli Engerek)



Montivipera raddei (Ağrı Engereği)



Montivipera wagneri (Wagner Engereği)



Montivipera albizona (Orta Türkiye Dağ Engereği)



Montivipera bulgardaghica (Bolkar Engereği)



Vipera ammodytes (Boynuzlu Engerek)



Vipera transcaucasiana (Transkafkasya Kum Engereği)



Vipera (Pelias) barani (Baran Engereği)



Vipera (Pelias) kaznakovi (Kafkas-Çoruh Engereği),



Vipera (Acridophaga) anatolica (Anadolu Engereği) 



Vipera (Acridophaga) eriwanensis (Erivan Engereği)



Walterinnesia morgani (Çöl Siyah Kobrası) 




Vipera (Pelias) pontica (Çoruh Engereği)



Malpolon monspessulanus (Çukur Başlı Yılan, insanlara zarar vermez)




Yılanlar Neden Kendilerini Zehirlemez?

Bu soru, birçoklarının kafasını karıştıran bir sorudur ve elbette ki cevabı, yalnızca evrimsel biyolojide gizlidir. İzah edelim:

Her tür, kendi içerisinde zehirli kimyasallar taşır, insanlardan tutun da sineklere, yılanlara kadar... Ancak bu kimyasallar birkaç sebeple bireylerin kendi bünyelerine zarar vermez: bu sebeplerden başlıcası, zaten bu türün evrimsel süreçte bu kimyasal ile bir arada evrimleşmiş olmasıdır. Dolayısıyla hücrelerinin tipinden tutun da, doku ve organlarına kadar her bir yapısı, bu kimyasala adaptiftir. Düşünebileceğiniz gibi, adaptif olmayan bireyler zaten yavaş yavaş ya da hızlıca zehirlenerek eleneceklerdir. 

Canlıların kendi zehirlerinden etkilenmemelerinin bir diğer sebebi de, toksisitesi yüksek olan bu kimyasalların çok az miktarda bulunmasıdır. Tabii ki bu durum yılanlar gibi aktif olarak zehir üreten canlılar için değil, diğer türler için geçerlidir. Örneğin tükürüğümüzdeki veya vücut sıvımızdaki bazı kimyasallar, aslında zehirli kimyasallardır. Ancak bunlardan vücudumuzda o kadar az miktarda üretilir veya bulunur ki, bunlar bizleri zehirlemeye asla yetmez. Zaten evrimsel süreçte yılan veya örümcek zehri gibi özelleşmiş kimyasallar, halihazırda vücutta eser miktarda bulunan kimyasalların miktarlarının en fazla olanların seçilmesiyle evrimleşmitştir. Yani her kimyasal, her bireyde birebir aynı bulunmaz. Bu canlıların nesiller boyunca avlanmaları sırasında avını en hızlı etkisiz hale getirebilenlerinin seçimi, ister istemez yılanlar gibi canlılarda toksik kimyasalların üretimini kademeli olarak arttırmıştır. Bu süreçte tüm anatomileri de, buna uygun olarak adapte olmuş, olamayanlar elenmiştir.

Örneğin insan vücudunun büyük organlarından biri olan pankreas, tam bir "zehir çukurudur". Ancak bir hasar olmadığı ve kontrolsüzce üretilmediği müddetçe hiçbir birey pankreasındaki kimyasallardan zehirlenmez, çünkü vücudumuz evrimsel süreçte bu kimyasallara adapte olmuştur (tabii ki sadece biz değil, tüm atalarımız ve bu organı taşıyan tüm hayvanlar da aynı şekilde). Bu örnek, bize kimyasalların "kontrol altında tutulması" açısından önemli bilgiler vermektedir: yılanlar da, zehirlerini sadece zehir oyuklarında ve dişlerinde saklamaktadırlar. Böylece vücutlarının diğer kısımları bu zehre asla maruz kalmamaktadır.

Ancak önemli bir diğer nokta şudur: zehir dediğimiz yapılar protein yapılıdır ve proteinler, zaten bir canlının ana yapıtaşıdır. Dolayısıyla bir yılan, kendi zehirini yutsa veya kendi türünden bir yılan tarafından sokulsa bile zehirden etkilenmeyecektir, çünkü o zehirli protein tipi zaten kendisinde bulunmaktadır. Burada yine evrim tarafından aydınlatılan bir gerçeğe değinmek önem arz eder:

Her canlı türünde olduğu gibi, yılanlarda da çok geniş bir varyasyon vardır ve bu, evrimin ana çeşitlilik kaynağıdır. Aynı tür yılanların zehirleri bile, bir miktar da olsa birbirinden farklı olabilir; tıpkı "yeşil gözlü" insanların göz renginin birbirinden az da olsa farklı olabilmesi gibi. İşte bu farklılıklar, bir yılanın kendi türünden bir yılan tarafından sokulduğunda zehirlenmesi için yeterlidir. Dolayısıyla bir önceki paragrafta verdiğimiz direnç, her zaman geçerli değildir. Ne var ki bazı yılanlarda, panzehir etkisi yapan kimyasallar da keşfedilmiştir. Ancak bu, tüm yılanlarda olan bir yapı değildir. Dolayısıyla, bir zehrin o zehri korumak için evrimleşmiş yapılar içerisinde hapsolmuş halde bulunmasıyla, vücut içerisinde serbest halde bulunması arasında fark vardır (tıpkı pankreas enzimlerinin, pankreas içerisinde güvenli, dışında ise doku ve organları sindirici etkisi olması gibi). 

Buradaki bir diğer nokta da, yılanın zehrinin etki tipidir. Nörotoksik olan ve sinirlere saldıran bir zehir, belki yutulacak olursa yılana etki etmeyebilir. Ancak kan yoluyla ve ısırıkla geçecek olursa, aynı yılanda ölümcül etkiler yaratabilir. Dolayısıyla yılanların kendi zehirlerinden etkilenmediğini söylemek, genellikle hatalı bir yargı olacaktır. Bunun en güzel analojilerinden birisi örümceklerdir: karadul gibi örümceklerin dişileri, erkeklerini çiftleşme sonrası ısırarak öldürürler. Erkekler, kendi türünün dişilerinin zehirlerine karşı korumalı değildirler. Yılanlarda da benzer bir durum görülür.



Panzehir
Yılan zehirlerinde toksinlere karşı etkili bilinen tek panzehir, sokan yılana özel olarak geliştirilen ve hiperimmün globulin proteinlerinden üretilen serumlardır. Bu serumların türlere özel olarak üretilmeleri gerekir ve genelgeçer bir panzehir henüz tespit edilememiştir. Bu serumlar, yılanların zehirlerinin dişlerinden sağılması ve bir başka hayvana verilmesi sonucu, hayvanın ürettiği antikorlardan elde edilir. Bu işlem, oldukça zorludur; ancak yine de işe yaramaktadır. Bu yöntemin geliştirilmesinden önce zehirli yılan ısırıkları neredeyse her zaman ölümcül kabul edilmekteydi. Unutmamak gerekir ki panzehir, var olan zehirin etkisini durdurmaktadır; ancak zehrin, panzehir uygulanana kadar yarattığı hasarı geri alamaz. Dolayısıyla panzehirin olabildiğince hızlı uygulanması şarttır.


Şekilde Malayan çukur engerek tarafından zehirlenmiş ve pıhtılaşmasının düzelmesi için üç doz panzehire ihtiyacı olan bir hastanın pıhtılaşma bozukluğu durumu gösterilmektedir.



Sonuçlar
Yılanlar, zehirleri ve bu ikisinin evrimi, çok uzun süredir bilim insanlarının ilgisini çekmektedir. Bu makalemizde sizlere bu canlılarla ilgili olabildiğince fazla bilgiyi, olabildiğince yalın olarak vermeye çalıştık. 

Umuyoruz ki faydalı olabilmişizdir.

Yazanlar: ÇMB (Evrim Ağacı) ve Gürhan Öztürk (Evrim Ağacı)

Kaynaklar ve İleri Okuma:
  1. Nature-1
  2. Nature-2
  3. Snake Bite Initiative
  4. Hedges Lab
  5. KingSnake
  6. PawNation
  7. The Naked Scientists
  8. Wikipedia "Snake Skeleton" Makalesi
  9. Demirsoy, A., Yaşamın Temel Kuralları Cilt-III, Kısım-II (Sürüngenler, kuşlar ve memeliler) 
6 Yorum