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为什么有些动物能吃毒药并逃避死亡

2025-11-19 21:57:11

食用含有致命毒素的生物进化出一套巧妙的生存策略。


这10条蛇面临着艰难的困境。


生物们已经利用致命分子互相残杀了数亿年。首先出现的是利用这些化学物质来淘汰竞争者或攻击其入侵的宿主细胞的微生物;然后是动物,用来杀死猎物或驱赶捕食者,植物则用来防御食草动物。


许多动物进化出了生存这些毒素的方法。


科学家们开始揭示这些创新的抗毒素防御机制,并希望由此找到更好的中毒性治疗方法。


了解一种默默帮助塑造生物群落的力量。


仅仅是几毫克的单一化合物,就能改变生态系统中的所有相互作用。


物种以多种方式变得有毒。


其中一些人自己制造毒素,蟾蜍产生一种叫做强心苷的分子,阻止一种叫做钠钾泵的蛋白质在细胞内分流离子。这种分流对于维持细胞体积、收缩肌肉和传递神经冲动至关重要。


其他动物体内含有产毒细菌——河豚就是这样,其含有河豚毒素的肉体可能致命。


还有许多其他生物通过食物获取毒素——例如有毒的青蛙,它们会吞食含毒昆虫和螨虫;这些青蛙包括被喂给地面蛇的物种。


随着一些动物进化出有毒的特性,它们也重新连接了身体以避免中毒。同样的事情也发生在他们吃的生物身上,或者被吃掉他们的生物身上。


这些适应中研究最深入的,涉及对通常被毒素破坏的蛋白质发生变化,使其变得具有耐药性。例如,生长并取食富含糖苷的乳草植物的昆虫,进化出了糖苷无法结合的钠钾泵。


三条纹毒蛙将其毒素发展为防御捕食者的手段


但改变一个重要分子可能会给生物带来并发症,在对大型乳草菌的研究中发现,泵越抗糖苷,效率越低。这在神经细胞中尤为关键,泵浦尤为关键。


这个bug似乎进化出了绕过这个问题的方法。


他们了解到,大脑中功能最丰富的那个,也是对毒素最敏感的。多布勒说,乳草菌必定进化出了其他保护大脑免受糖苷类侵害的方式。


一种称为ABCB转运蛋白的蛋白质:这些蛋白位于细胞膜中,将废物和其他不需要的产物分流出细胞。


某些天蛾利用位于神经组织周围的ABCB转运蛋白将心脏苷类从细胞中运出。也许乳草虫也在做类似的事情。


许多昆虫肠道膜中存在ABCB转运蛋白,阻止有毒物质进入体内。这或许能解释为什么那只以富含糖苷为主的铃兰为食的鲜红色洋葱甲虫似乎对毒素毫不在意,只是排出毒素。


对于皇家地蛇来说,肝脏似乎是关键。通过细胞培养实验,有证据表明蛇肝提取物中含有某种成分,能抵御三条纹毒箭蛙的毒素。团队推测蛇体内有酶,能将致命物质转化为无毒形式,就像人体对酒精和尼古丁的反应一样。


蛇肝可能含有能附着于毒素的蛋白质,使其无法与目标结合——像海绵一样清理目标。科学家们在一些有毒青蛙的血液中发现了这种“毒素海绵”蛋白,使它们能够抵抗饮食中致命的萨克斯毒素和生物碱毒素。


地松鼠已经进化出一系列对响尾蛇毒液的对策


地松鼠似乎也用类似的技巧来防御响尾蛇的毒液,这是一种由数十种毒素混合而成的混合物,能破坏血管壁,阻止血液凝固等。地松鼠的血液含有阻断部分毒素的蛋白质——比如响尾蛇自身用来保护毒液以防毒液从其专门的毒腺泄漏时的蛋白质。不同蛇类种群的毒液成分不同,密歇根大学的进化生物学家马修·霍尔丁有证据表明,地松鼠的抗毒血清配方是针对当地蛇类量身定制的。


这样的辩护并非刀枪不入。响尾蛇不断进化出新的毒液以克服松鼠的适应性,即使是响尾蛇,如果注射过多自身毒液也会死亡。


这就是为什么动物,即使是耐药的,也会作为第一步防御措施,尽量避免毒素。因此地蛇有拖拽行为,一些只吃有毒蝾螈的腹部皮肤和内脏,而不吃致命的背部皮肤。甚至像帝王蝶毛毛虫这样对强心苷类有抗性的昆虫,也会在吸附植物前割破乳草的静脉以排出有毒液体。


许多动物还会找到方法安全地储存它们摄入的有毒化学物质,并用于自己的目的。例如,彩虹色的狗咬甲虫会从寄主植物那里获取心脏苷,然后——很可能通过ABCB运输器——将它们运到背部以自卫。当你以某种方式惹恼这些甲虫时,你会看到它们的鞘翅、背部表面上会出现小水滴。


通过这种毒药的收编,一些昆虫开始依赖寄主植物以求生存。帝王蝶与乳草植物之间的关系就是一个典型例子——同时也是这种交织联系可能具有深远影响的典型例子。






源:BBC

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