刺细胞|自带解药,不怕毒素:毒蛙、河豚是如何成为“玩毒高手”的?

刺细胞|自带解药,不怕毒素:毒蛙、河豚是如何成为“玩毒高手”的?】自然界带毒的动物这么多,大家有没有好奇过,这类有毒动物是怎么产生毒素呢?
毒蛇、河豚等“玩毒高手”,是如何做到随心所欲毒敌人,而自己不被毒到的?
隔离存放,安全保险
对于有毒或者需要小心对待的物品,我们的处理方式一般是单独隔离存放到平时不会接触的地方,用时再取。比如药品、打火机等。类似的,有毒生物在存放毒素时,也是这样的策略,将产生的毒素存储在特定的“房间”内。
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在很多人的印象当中,水母是一种看起来非常娇弱的生物,殊不知,看起来柔柔弱弱的水母也是一种有毒的生物。每年都有很多游客触摸被冲上海岸的水母,出现过敏症状,甚至出现致命危险。
那一眼就能看透身体结构的水母,是怎么隔离存放毒素的呢?
原来,水母的触须中有一种类似鱼叉的结构,叫做刺细胞。水母的毒液就保存在刺细胞中,当受到外界刺激时,刺细胞内的刺丝就会弹出,刺入被攻击对象体内,释放毒汁。
整个吐出毒液的过程并不会影响水母身体的其他器官正常运转。水母的这种毒液发射机制既能攻击敌人,又不会让自己中毒。
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刺细胞射出刺丝图示 图片来源:wikipedia
和水母类似,毒蛇的毒液也是单独储存在“特别的地方”——口腔上部的毒腺内。这个特别地方的唯一出口便是毒牙。当毒蛇咬住敌人时,毒液就会通过毒牙注入敌人体内。
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毒蛇毒液储存位置 图片来源:SME的司马亿
自带解药,不怕毒素
动物高超的玩毒技巧除了专门为毒素开辟单独“房间”存放外,有些动物甚至进化出了和毒素“同生共死”的情谊。
作为自然界毒性最强的物种之一,箭毒蛙虽然看起来非常可爱,但非常致命。它的皮肤腺体中存在着一种生物碱,这种毒素能永久性地阻断神经信号向肌肉细胞的传递,从而导致肌肉持续紧张不能放松。一只黄金箭毒蛙体内的毒素能够轻易在3分钟内毒死10名成年人。
有意思的是,在人工圈养环境下箭毒蛙并不会产生毒素,因为它的毒来自于吃下的毒蜘蛛等食物。
那为什么箭毒蛙不会被毒蜘蛛毒死,反而能二次利用它的毒素呢?这就涉及到毒素在细胞中的作用原理了。
箭毒蛙体内的神经毒素叫做箭毒蛙毒素,这种物质在进入动物体内后,会与神经细胞的表面受体(这种受体主要负责在细胞内外传递离子,进而影响细胞的状态)相结合,从而干扰正常情况下传递神经信号物质的工作,进而影响神经系统的正常运转。
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神经细胞需要特定受体才会开启离子通道
受体在正常情况下,需要特定匹配的“钥匙”才能打开传递离子的大门传递神经信号。而箭毒蛙体内的箭毒蛙毒素就像万能钥匙一样,把自己伪装地非常优秀,使得神经细胞受体“眼花缭乱”,传递错误信号,从而破坏神经系统的正常运转,引起高血压、眩晕等症状,严重时还会造成死亡。
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钴蓝箭毒蛙 图片来源:子非网
箭毒蛙之所以不会受这种毒素的影响,并不是它体内神经细胞受体开启了“火眼金睛”,而是其体内的基因发生了微小突变,导致其神经细胞的受体压根不理会毒素,从而避免了毒死自己的尴尬情况。
只要更具竞争力,我就赢了
动物在放毒上也会相互较量。如上文提到的,箭毒蛙食谱中的毒蜘蛛,虽然有毒,但是箭毒蛙却丝毫不在意这种毒素。毒蜘蛛没能毒倒箭毒蛙,那它就输了,箭毒蛙赢得了活下去的权利。
这是因为在进化过程中,猎食者纷纷进化出更加致命的毒素,相应的捕食者也在进化出更强的毒素。两军相遇毒者胜,能将对方毒倒的物种才能活下去。
但是,毒素的生产需要大量的蛋白质和能量,成本非常高,所以包括人在内的很多动物很难采取相同的生存策略。例如,很多动物会增大体型,通过暴力斗争来获得生存权,而不是依靠毒液。还有一些动物,开发出了新型“有毒武器”——“臭气”,遇到危险时,会放出类似烟雾弹的奇臭无比的物质,让捕食者晕头转向。 与积累大量毒素相比,这种招数更加狡猾。
动物们为了生存可谓是各出奇招,有的进化出剧毒,有的会使用运用”臭气“,可以说都是顶级的生化大师了。
END
审核专家
审核专家:武雷,执业兽医师,动物学硕士。
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