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腐蚀性物质从它们身体喷射出的瞬间温度可能达到一百摄氏度,但为什么不会伤害到动物自己呢?

世界上有数千种有毒动物,这些动物在漫长的进化中逐渐进化出防御武器,比如青蛙、水母、蝾螈和蛇,都会用有毒化学物来保护自己。

这种腐蚀性物质从它们身体喷射出的瞬间温度可能达到一百摄氏度,但为什么不会伤害到动物自己呢?或者应该问,有毒动物是如何不受自己的有毒分泌物的伤害的呢?

通过研究发现,它们一般有两种方法保护自己:

1、 毒液保存在安全的地方

2、 进化出对抗毒性的能力

常见的昆虫——椿象,俗称“放屁虫”,当它们遇到危险时就会放出臭屁。

它们采用的是第1种办法,它们把组成毒液的两种分成保存在两个分开的腔室中,当它们受到危险时,两个腔室间的活门就会打开,这两种物质结合起来,发生剧烈的化学反应,就变成带有腐蚀性的毒液,最终从腺体中喷出。

水母则会采用类似鱼叉的结构,这种结构叫做刺丝胞,它们把毒液安全地包裹起来。

毒蛇则会把毒液储存在一个特别的隔间中,这个隔间只有一个出口——牙齿,毒液在蛇咬住敌人时通过毒牙,进入猎物或者猎食者的身体。

蛇还会采用第2种办法:建立生化抗性,也就是产生抵抗毒性的能力。响尾蛇和其他类型的毒蛇会制造特殊的蛋白质,这些蛋白质和血液中的毒液结合可以解除毒液的毒性,就好像自己会产生解毒药丸一样。

箭毒蛙作为世界上毒性最强的物种之一,则是演化出了自身毒液的抗性,只是产生的过程和机制与毒蛇不同。

箭毒蛙的毒液是一种生物碱,这种生物碱由数百种有苦味的化合物组成,但是这些生物碱并不是箭毒蛙自己生产出来的,而是来自于它们的食物——小型节肢动物,如螨和蚂蚁等。其中最强力的一种生物碱是化学地棘蛙素,它与尼古丁一样都可以直接影响大脑接收器,但是强度比尼古丁还要强至少10倍,只需要一小颗糖的量,就可以置人于死地。

那么,是什么让箭毒蛙不会毒死自己呢?一般来说,这种生物碱需要和生物体内的某种蛋白质结合以后,才能发挥它的毒性作用,这种被生物碱结合的蛋白质我们称之为分子标靶。

你可以把分子标靶想成是一个门锁,生物碱本身是钥匙。当有毒的钥匙插入门锁时,它就会启动一连串化学和电子信号,直接影响大脑接受器的作用,就可能会造成瘫痪、失去意识,最终死亡。但如果你改变了钥匙或者门锁任一一处的形状,就无法打开门锁,也就不能与某种蛋白质结合。

对毒箭蛙和许多其他用神经毒液来防卫的动物来说,一点点的基因改变,就会转变结合生物碱之处的结构,这转变刚好足让神经毒素不要发生有害的作用。

      这种进化,不仅在有毒的动物身上发生,还会在捕食它们的动物和它们的猎物上发生。袜带蛇会吃有神经毒素的蝾螈,它们就演化出对蝾螈毒素的抗性,演化过程的一些基因改变是和蝾螈本身一样的。那就意味着,只有最毒的蝾螈才能避免被吃掉——且只有抗性最强的蛇才能在饱餐之后活下来。

这样的结果就是,传给后代最多的基因,会是能提供最强抗性和毒性的基因。随着毒素增强,抗性也会增强,这场演化的军备竞赛已经持续了数百万年。

小提示:

袜带蛇或称束带蛇,身具条纹图案,有如袜带。袜带蛇为加拿大至中美洲一带最常见的蛇类之一。

      这种方式会反复出现。通过改变神经系统中的基因,草蜢小鼠能抵抗来自蝎子的毒液,角蜥能很轻易就吃掉火蚁,靠着特殊的血浆,抵抗它们有毒的叮螫。海蛞蝓会吃水母刺丝胞,预防其黏液中的化合物被活化,并将之转换为它们自己的防卫用途。放屁虫也不例外,蟾蜍能吞下它们,容忍其腐蚀性的喷液。

这种进化就是大自然优胜劣汰法则最好的演绎,了解这种规律,对我们了解生物的进化和物种关系都会有巨大的帮助。



梅森: 比起任何特殊的科学理论来,对人类的价值观影响更大的恐怕还是科学的方法。  
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共 0 个关于为什么有毒的动物不会把自己毒死?的回复 最后回复于2020-2-25 15:57:18

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