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剧毒动物会自己中毒吗?

2019-11-20 | N2KlsW | admin | 5067°c
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原标题:剧毒动物会自己中毒吗?

自然界中最尴尬的场景之一是毒药是自己中毒的。

例如,当泥鳅受到惊吓时,它会立即分泌致命的河豚毒素。结果,他不小心分泌过多,先毒死了自己。

另一个例子是一个实验室案例,一条埃及眼镜蛇意外咬了自己,导致伤口严重肿胀和毒液中毒症状。

看到这一点,我们不禁有点幸灾乐祸:我没想到剧毒生物会走到这一步。

但是请不要太早快乐。这些只是不擅长学习的剧毒动物的绿色脑袋。绝大多数剧毒生物不会犯这样的错误。

那么,这些剧毒生物做了哪些努力来防止自己中毒呢?对于对大多数毒液没有抵抗力的人类来说,这些机制能给我们什么启示?为什么哺乳动物很少有毒?

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我相信每个人都见过水族馆里美丽的水母。

尽管外表诱人,但自然界中大多数水母都是剧毒的。

其中,箱形水母、帆形水母和森格莫水母毒性最大。即使你无意触摸这些水母碎片,它仍然会让你哭泣。

这些水母都熟悉一种“自我抗毒”策略,尽管它们有不同的形式。这种策略的本质也很简单,就是试图将毒液储存在一个安全的地方。

二尖瓣水母

以水母为例,它有一个鱼叉状结构,叫做棘细胞。

蛰细胞中有一个蛰囊。蛰囊会吐出蛰丝,蛰丝会安全地包裹毒液。当受到外界刺激时,内棘囊从周围的细胞质中吸收水分。

这将改变囊壁的渗透压,从而增加毒刺囊内的压力,并且毒刺可以突破盖板,并转出来直接吐出毒液。

因为这是毒刺囊的自发反应,即使水母被撕成碎片,它也能向敌人释放毒液。

可以看出水母可以攻击敌人而不会中毒。尽管这种策略可行,但似乎并不十分聪明。

脊囊衰竭机制

别担心,大自然的神秘工作超出了我们人类的想象。当然,剧毒动物的结构也不例外。

我想我们很多人从小就听说过毒箭蛙。作为毒性最强的物种之一,已知物种有200多种。

这只青蛙看起来很可爱,但是它们的皮肤腺体里有一种生物碱毒素。

这种毒素会永久阻断神经信号向肌肉细胞的传递,导致肌肉持续紧张和无法放松。例如,金箭蛙的毒素可以在三分钟内杀死十个成年人。

然而,你不能指望这些毒箭蛙在被囚禁时完全无害。

换句话说,箭毒青蛙本身不会产生这些毒素。研究发现,毒蛙体内的毒素来自它们吃的食物,如毒蜘蛛。那么为什么这些外来毒素不毒害箭毒青蛙呢?

在宣布答案之前,我们需要对这些毒素是如何工作的有一个大致的了解。

事实上,一些青蛙神经毒素被称为表巴蒂定,一种类似吗啡的化合物。

一旦捕食者吃了一只有毒的青蛙,毒素就会进入捕食者的神经系统。

它们与神经细胞的表面受体结合,并能干扰乙酰胆碱传递神经信号。

细胞膜上有一种叫做受体的蛋白质。它负责在细胞内外传递信息。

类似于生命中的锁,每个接收器都必须有一把特定的钥匙才能开锁。

受体通常只有在完全匹配的“钥匙”接触时才会发出信号。

然而,科学家发现棘白菌素就像一把万能钥匙,可以打开捕食者神经细胞上的受体,从而破坏神经系统的功能。这样,就会诱发高血压、眩晕、癫痫甚至死亡。

那么,为什么这些毒素不与箭蛙神经细胞表面的受体结合呢?

研究发现,这些有毒青蛙没有中毒的原因是因为它们微小的基因突变。

事实证明,组成受体的2500个氨基酸中有3个发生了微小的变化。

这聪明地防止毒素与它们自己的受体结合,这样它们就不会毒害自己。

换句话说,为了含有毒素,它们稍微改变了受体的形状,所以它们不会被毒素干扰。

你不应该低估这三种氨基酸的突变。如果突变太多,不仅毒素的“万能钥匙”不能打开,正常的受体也不能打开。

这样,生物神经系统的正常功能也会受到很大影响。可以想象,这三种氨基酸的突变如此巧妙,不会影响正常受体与它们的结合。

当然,剧毒生物改变神经系统中的基因并不少见。例如,海蛞蝓会在基因突变后吞下水母的刺,并将刺中的毒素转化为自卫工具。

研究结果也给人类药物开发带来了宝贵的启示。

众所周知,目前几乎所有止痛药都是通过与相应的神经受体结合而起作用的。

然而,大多数药物或多或少都有副作用,如成瘾。

原因很简单,因为它们不仅作用于疼痛受体,还作用于其他神经受体。

那么,我们能根据箭毒蛙的策略通过改变神经系统的表面受体来减少副作用吗?

也许在不久的将来,科学家们还可以开发出既能减轻疼痛又不会上瘾的药物,等等。

镇痛药的作用机制

看到这里,你会发现隐藏武器的水母和基因突变的箭毒蛙都采取了单一的策略。

然而,也有一些剧毒生物会采取多种策略来帮助自己抗毒,以确保它们的安全。例如,毒蛇经常出现在我们的生活中。

像水母一样,它们也把毒液储存在一个特殊的隔间里。不同的是,这个隔间的唯一出口是牙齿。

当毒蛇咬敌人时,毒液通过牙齿进入体内。

我们知道毒蛇有很多种,它们造成的伤害也各不相同。

一般来说,毒蛇毒一般分为血液循环毒素、神经毒素和混合毒液。

所谓血液循环毒素是一种进入血液循环系统并能破坏器官甚至细胞,导致猎物死于心肌梗塞等的毒素。

神经毒素可以阻断神经之间的信号,使它们失去功能。肌肉轻度麻痹或运动障碍、呼吸肌严重麻痹可能导致窒息等。

混合毒素具有血液循环和神经毒素的特点,毒性更强。

既然毒液如此强大,它真的不会自杀吗?

换句话说,当毒液通过牙齿释放出来时,它们不会意外地吞下毒液吗?

答案是肯定的,但是一旦吞下,毒液就不会伤害自己。

这是因为毒蛇也采取了第二大抗自噬策略:即生产抗毒性物质。

蛇的血液中有抵抗毒液的免疫物质。

有了这些物质,毒蛇会吞下毒液,就像我们吞下唾液一样,而不会对自己的组织造成伤害。

受此启发,如今在医学上用于治疗毒蛇咬伤的抗蛇毒也是一种类似的物质。

抗蛇毒是通过挤压蛇产生的

看到这里,你会发现剧毒动物尽最大努力防止自己中毒。

然而,这仅限于爬行动物或软体动物。

似乎我们很少听说哺乳动物有毒,更不用说有很强的抗毒能力了。

根据统计,只有少数真正有毒的哺乳动物。

然而,早期哺乳动物的化石表明哺乳动物过去是有毒的。

那么,为什么大多数现代哺乳动物都默认放弃这种能力呢?

高级哺乳动物害怕愚蠢到被毒液毒死吗?

答案当然是否定的,实际上放弃吸毒是一个明智的选择。

毕竟,进化毒液和抗毒能力的成本效益太低。因为积聚毒液不容易,这需要一些努力。

此外,当哺乳动物成为地球的主人时,它们的体积变得越来越大。因此,生产足够的毒素一次杀死大猎物是特别困难的。

相反,日益发达的神经系统也带来了巨大的力量。因此,暴力斗争已经成为比释放毒液等被动防御手段更有效的防御技能。自然地,自制毒液已经成为一种讨厌的东西,并逐渐被抛弃。

此外,为什么不像箭毒蛙那样从外面获取毒素呢?

因为它不具成本效益,它不仅会增加代谢成本,还会使他们只吃某些食物。

但是为什么这些小哺乳动物应该放弃它们的毒液呢?因为它们也进化出了“毒气”

当它们处于危险中时,它们首先释放类似烟雾弹的毒气,让捕食者眩晕。

与不厌其烦地积累大量毒素相比,这种放置“烟雾弹”的方式更加狡猾。

此外,这些哺乳动物不必费力就能发现如何进化抗毒能力。

一只散发“毒气”的臭鼬

至于那些没有大到足以释放毒素的人,为什么他们的抗毒能力极差?这可能是因为对抗毒药的机会不多。

毕竟,有了自知之明,我们将在哪里主动选择对抗这些剧毒动物?

但是这有什么关系呢?现在,世界各地实验室的一组科学家正试图将这些毒液提供给人类。回到搜狐看更多

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