https://frosthead.com

Mitä eroa on myrkyllisillä ja myrkyllisillä eläimillä?

Corythomantisin vihreät sammakot näyttävät melko vaarattomilta kaktuksien kuivilta metsiltä . Päinvastoin kuin myrkkyarttujen sammakkojen kirkkaat varoittavat värit, nämä puu sammakot urheilevat ruskean ja vihreän sävyjä. Joten kun Carlos Jared Brasilian Butantan-instituutista uskalsi kerätä ja tutkia niitä, hän ei ajatellut, että ne aiheuttivat suurta uhkaa - kunnes hän tunsi kipua kämmenessään.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Tutkijoiden yllätys voi, että jopa ei-harvinaiset käärmeet voivat lyödä naurettavalla nopeudella
  • Käärmeen myrkkyn tappavan salauksen dekoodaus
  • Tällä kauhistuttavalla Brasilian saarella on korkein pitoisuus myrkyllisiä käärmeitä kaikkialla maailmassa

"Kesti kauan, että huomasin, että kipulla oli yhteys näiden eläinten intensiiviseen ja huolimattomaan kokoelmaan, joka osui kämmenelleni", Jared muistelee. Biologi joutui täysin ainutlaatuisen puolustusmekanismin saaliin: Kypäräpäiset sammakot käyttävät piikkiensä kautta piikkejä voimakkaiden kemikaalien injektoimiseksi, jolloin hyökkääjät sekoittavat pään takapuolen ja myrkyllisen tupakan. Huolellisen tutkimuksen jälkeen Jared ja hänen ryhmänsä havaitsivat, että C. greeningi ja siihen liittyvä hylidinen sammakkolaji, Aparasphenodon brunoi , ovat ainoat myrkylliset sammakot, jotka tieteen tiedetään.

”Tämä on erittäin hienoa. Ennennäkemätön olisi todella aliarvioitu ”, sanoo Queanlandin yliopiston molekyylibiologi Bryan Fry, joka ei ollut sidoksissa tutkimukseen. Mutta jos tiesimme jo sammakot voivat olla myrkyllisiä, miksi tämä löytö on niin iso juttu? Vastaus on usein ymmärretty ero myrkkyjen ja myrkkyjen välillä.

Jotkut ihmiset käyttävät sanoja keskenään, koska kerran kehossa kemikaalit aiheuttavat samanlaisia ​​vaurioita, hyökkäävät sydämeen, aivoihin tai muihin elintärkeisiin kohteisiin. Termit tarkoittavat kuitenkin hyvin erilaisia ​​asioita. Perinteisesti myrkylliset olennot purevat, pistävät tai pistävät sinut tekemään vaurioita, kun taas puremat tai kosketat myrkyllisiä otteita tunteaksesi niiden vaikutukset. Tämä tarkoittaa, että myrkylliset organismit tarvitsevat tiensä, kuten hamput tai hampaat. Kaikki mustekalat ovat myrkyllisiä, samoin kuin jotkut kalmarit, runsaasti käärmeitä, hämähäkkejä ja skorpioneja, muutama liskoja, vampyyri lepakot ja jopa hidas loris Nycticebus kayan . Jotkut kalat, mukaan lukien lionfish, käyttävät piikit kimppuun hyökkääjien myrkkyyn. Brasilian sammakot eivät ole edes ainoita myrkyllisiä sammakkoeläimiä. Hyökkäyksen aikana iberialaiset urahammasuusut työntävät omat kylkiluut ulos niin, että päissä olevat piikit tukkivat saalistajan toksiinilla.

Iberian lehtikalo Iberian ripausveski laajentaa kylkiluitaan työntääkseen piikit ahma-tyylisiin ja lempinopeuksiin myrkyllisillä kärjillä. Vaikka leukaloiden toksiinit ovat vähemmän tutkittuja, tutkijoiden mielestä eläimet voivat käyttää samanlaista myrkyllistä strategiaa kuin hylidiset sammakot. (Javier Ábalos Alvarez / Flickr CC BY-SA 2.0)

Myrkylliset organismit käyttävät passiivisempaa lähestymistapaa, vuoraten ihon tai muut pinnat usein myrkyllisillä kemikaaleilla. Myrkyt voidaan joko valmistaa tyhjästä eläimen sisällä tai hankkia ruokavalion avulla. Sokeriruput erittävät luonnollisesti myrkkyjä korvakorujen rauhasissa. Sillä välin, myrkkyvärikkäät sammakot tuottavat erittäin myrkyllistä alkaloidista ihokerrosta, jonka ne saavat muurahaisista muurahaisista. Äiti-sammakot välittävät kemikaalin juurikapoille munasäkkien kautta, joten jos otat nuoren myrkkyärttuvan sammakon pois luonnollisesta elinympäristöstään, se menettää myrkyllisyyden.

Joidenkin organismien kehittäminen myrkkyihin, jotka on ensisijaisesti tarkoitettu puolustamaan saalistajia, joutui hajottamaan haitallisia ruokia selviytymiseksi. "Jos tämä tarjosi jonkin verran suojaa petoksilta, voit nähdä, kuinka tämä voisi edistää järjestelmien kehitystä keskittymään toksiinit ihoon sen sijaan, että niitä hävitettäisiin", selittää East Carolina Universityn evoluutiobiologi Kyle Summers.

Sitä vastoin, myrkyt kehittyivät puolustukseen, rikokseen tai molempiin. Jotkut organismit jopa käyttävät myrkkyä paritteluun. Miespuolinen piikkikorko ampuu toksiininsa pienistä, piikkisistä jalkapalloista halvaamaan kilpailevat koskettajat.

Älä anna suloisen ankan laskun huijata sinua. Muna munivien nisäkkäiden kurrarauhasissa valmistettu hampaiden myrkky halvataan hetkeksi pariutuneita kilpailijoita, jolloin voittaja voi valloittaa narttuaan. (Trevira1Flickr CC BY-NC 2.0) Olipa sisämaan taipani maailman myrkyllisin käärme vai ei, se on varmasti yksi vaarallisimmista. Käärme asuu Koillis-Australian kuivassa ympäristössä. (: Matthew Klein / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) Komodo-lohikäärme tappoi vuosien ajan suussa kasvavien bakteerien avulla. Todellisuudessa lisat tekevät oman myrkynsä pienissä suurauhasissa, joita kukaan ei ollut huomannut aiemmin. (Tony Cyphert / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) Myrkylliset lionfish-piikit palvelevat petoeläimiä ennemmin kuin metsästävät saalista. (: Peter Liu valokuvaus / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) Kultaista myrkkyä tikka-sammakkoa pidetään yhtenä myrsky-sammakkoperheen myrkyllisimmistä jäsenistä. Heidän kirkas värinsä varoittaa petoeläimiä. (: Silvain de Munck / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) Etelämantereen mustekalailla, kuten yllä olevalla Pareledone charcotilla, on ainoa myrkky, joka näyttää toimivan nollapistelämpötiloissa. (Armin Rose)

Myrkyt ovat nousseet noin 30 erilliseen otteeseen elämäpuussa, arvioi Fry. Suurin osa on peräisin täysin normaaleista entsyymeistä. Esimerkiksi hämähäkkimyrkky oli peräisin vaarattomasta hormonista - insuliinin hämähäkkiversiosta. Yksi tapa, joka voi tapahtua, on, kun yhden elimen yhteisen proteiinin geeni kopioituu. Kopio mutatoituu ja lopulta näkyy missä tahansa sen ei pitäisi olla - kuten käärmeiden sylkirauhaset. Kun olento puree saalista tai puolustaa itseään saalistajalta, viritetty proteiini voi olla lievästi myrkyllinen vastustajalleen. Ajan myötä evoluutio suosii lajien myrkyllisiä jäseniä ja entsyymi kehittyy voimakkuudessa.

Myrkyllisten sammakoiden tapauksessa molemmat lajit löydettiin 1800-luvulla, mutta ne olivat hypänneet tutkan alle tähän mennessä, koska kukaan ei ollut aikaisemmin tutkinut perusteellisesti heidän biologiaansa.

"Jopa viimeisimmässä Brasilian sammakoita koskevassa kirjassa luetellaan ne myrkyttömiksi", sanoo tutkimuksen avustaja Edmund Brodie, Utahin osavaltion yliopiston biologi. Joten Jaredin tapahtuman jälkeen kentällä hän halusi selvittää, millaista myrkyllistä velhoa saattaa olla pelissä. Tutkijat keräsivät huolellisesti villit C. greeningi ja A. brunoi laboratoriokokeita varten. He havaitsivat, että molemmat sammakot erittävät tahmean valkoisen yhdisteiden yhdistelmän, joka sisältää joitain samoja ominaisuuksia kuin myrkky.

Sitten joukkue näki, että rauhaset toimittavat toksiinia sammakoiden piikkiin. Kun sammakot taipuvat kypäränsä päänsä ylös ja alas tai sivuttain, piikit tukostavat pahaa tekemättömien saalistajien (tai tutkijoiden), kuten biologisten ruiskujen, ihon, injektoimalla pieniä annoksia toksiinia verenkiertoon, Jared ja hänen kollegansa raporttivat tänään Nykyinen biologia . Nykyaikaisilla hylidisilla sammakoilla ei ole tunnettuja saalistajia. Jonkin verran linjan se on kuitenkin pitänyt antaa heille etua suhteessa jotain, joka yrittää syödä heitä. Vaihtoehtoisesti, kuten uroslevy, sammakot voisivat käyttää myrkkyjään poistuakseen kilpailuun.

Lähikuva C. greeningi- sammakon ihosta paljastaa piikit, jotka linjaavat sen huulet ja pään etuosa. (Carlos Jared) Kaksi hylidistä sammakkolajia tekevät kotinsa aavikkometsistä, nimeltään Caatingi Brasiliassa. (Carlos Jared) Hylidät sammakot piiloutuvat usein kaktusissa kuivissa metsissä, joissa he asuvat Brasiliassa. (Carlos Jared) A. brunoi- sammakoiden päärakenteet ovat samanlaiset kuin C. greeningin, joten tutkijoiden mielestä ne saattavat toimia samanlaisissa tarkoituksissa. (Carlos Jared)

Koska toksiinit toimitetaan eri tavoin, myrkyt ovat yleensä suurempia yhdisteitä, jotka on injektoitava murtuakseen ihon läpi, kun taas myrkyt ovat yleensä pienempiä kemikaaleja, jotka voivat imeytyä. Joten on yksi toksiinityyppi periaatteessa tehokkaampi kuin toinen?

Kultaisen myrkkynuolen sammakot voivat tappaa ihmisen vain kahdella mikrogrammalla alkaloidista ihoaan. Samaan aikaan yksi tippa sisämaahan taipan käärmeen myrkkyä voi tappaa 100 ihmistä. Verrattuna Brasilian pitviperiin C. greeningi on kaksi kertaa tappavampi ja A. brunoi 25 kertaa tappavampi. Noin gramma A. brunoin myrkkyä voisi tappaa 300 000 hiirtä tai 80 ihmistä. Hyidät sammakot todennäköisesti tuottavat ja toimittavat myrkkyjään paljon pienemmissä annoksissa.

"Sekä myrkkyjen että myrkkyjen toksisuus vaihtelee dramaattisesti luonnossa esiintyvien lajien välillä", Summers sanoo, joten on mahdotonta sanoa, että yksi kemiallinen ase on tyypillisesti vaarallisempaa. Tärkein takea on, että sekä myrkyt että myrkyt voivat tappaa sinut todella kauhistuttavilla ja tuskallisilla tavoilla. Kenttäbiologit, varokaa.

Mitä eroa on myrkyllisillä ja myrkyllisillä eläimillä?