箭毒蛙吃毒不中毒,箭毒青蛙
而相比这种普通的绿皮蛙而言,世界上还有一种色彩非常艳丽的蛙类,它就是箭毒蛙。目前全世界已知的箭毒蛙种类达到了220种,每一种箭毒蛙都有一套与众不同的靓丽外衣,或金色、或蓝色、或红色,而每一只箭毒蛙又都与其它的箭毒蛙拥有不同的花纹,所以每一只箭毒蛙的外衣都可以说是独一无二的。
箭毒蛙靓丽的外衣让它看起来极具观赏性,但它却并不是一个温顺的家伙,只是听到“箭毒蛙”这个名字就知道它一定是一个不好惹的家伙。的确
青蛙是一种非常可爱的小动物,在我们很小的时候,便通过“小蝌蚪找妈妈”的故事认识了它。
而相比这种普通的绿皮蛙而言,世界上还有一种色彩非常艳丽的蛙类,它就是箭毒蛙。目前全世界已知的箭毒蛙种类达到了220种,每一种箭毒蛙都有一套与众不同的靓丽外衣,或金色、或蓝色、或红色,而每一只箭毒蛙又都与其它的箭毒蛙拥有不同的花纹,所以每一只箭毒蛙的外衣都可以说是独一无二的。
箭毒蛙靓丽的外衣让它看起来极具观赏性,但它却并不是一个温顺的家伙,只是听到“箭毒蛙”这个名字就知道它一定是一个不好惹的家伙。的确,箭毒蛙虽然很小,大多数的箭毒蛙只有一厘米左右,而最大品种的箭毒蛙也不过能够长到5厘米左右。但它的毒性却与它娇小的身躯极不相称。
最初听到“箭毒蛙”这个名字,你可能以为它会发射毒箭,其实不然,箭毒蛙并不会发射什么有毒的攻击性武器,它的毒液以“铠甲”的形式存在于它的皮肤之上。
不同种类的箭毒蛙拥有不同强度的毒液,而在诸多品种之中,黄金箭毒蛙的毒性是最强的,一只一厘米大小的黄金箭毒蛙所蕴含的毒液足以毒杀10个以上的成年人。也正是因为箭毒蛙的毒性如此之强,所以南美洲的原住民会将这些毒液涂抹在飞镖之上,只要这只带毒的飞镖击中猎物,那么一次成功的捕猎就实现了,这也就是箭毒蛙名字的由来。也许是出于对箭毒蛙的敬畏,又或者是对于箭毒蛙所提供毒液的感激,在制作有毒飞镖的过程中,当地人并不会杀死箭毒蛙,只是用飞镖在它们的背上蹭一蹭,一个毒镖就制作完成了。
在自然界之中,很多有毒生物的毒液都是自行制造出来的,但箭毒蛙不是,它身上的毒是吃出来的。
一只箭毒蛙一次通常只会产卵五到六枚,箭毒蛙爸爸会一直守在妈妈产卵的树叶旁等待卵的孵化,然后这些小蝌蚪会在本能的驱使下爬上爸爸的后背,而爸爸则会背着它们去寻找一种植物,这种植物根部的叶子会向内卷曲,形成一个蓄水桶,爸爸把蝌蚪们放在这个由叶子构成的水桶中,而水桶中的昆虫幼虫以及虫卵就成为了小蝌蚪们天然的美食,此时的小蝌蚪还是无毒的。
水桶中的食物总有吃完的时候,此时箭毒蛙妈妈就来了,它会在水桶中产下未受精的蛙卵,以此作为小蝌蚪的食物,而这些未受精的蛙卵中则含有微量的毒素,从此无毒无害的小蝌蚪就踏上了向毒物转化之路。
成年的箭毒蛙之所以毒性如此之大,就是因为它们会不断食用有毒的虫子,然后将这些毒虫的毒素进行提炼,最终变为自身的毒甲。
所以,如果我们将一只箭毒蛙圈养起来,并喂食它没有毒性的虫子,那么用不了太长的时间,它就会变成一只完全无毒的箭毒蛙。既然箭毒蛙的毒素完全是靠吃得来的,为什么它自己并不会中毒呢?这确实是个问题,因为很多有毒的生物都会严格避免自己的毒液与自己的身体接触,而箭毒蛙却毫无畏惧,缘由何在?箭毒蛙身体上的毒素本质上是一种起效很快的神经毒素,这种毒素会附着在生物的神经递质之上,和神经递质受体结合,干扰神经信息的传递,从而引发肌肉瘫痪。而箭毒蛙通过漫长的进化,将自己的神经递质受体的形状改变了,所以这些毒素无法与受体相结合,箭毒蛙也就变得百毒不侵了。
一只箭毒蛙从孵化到长成成年箭毒蛙,一直受到了父母无微不至的关怀,特别是箭毒蛙爸爸的照顾,而这对于其它的蛙类而言是不敢想象的。
有趣的是,箭毒蛙爸爸不仅会照顾自己的孩子,只要是在自己领地内的蛙卵,它都会当成自己的孩子来照顾。不过这并不是因为箭毒蛙爸爸有多么大公无私,而是因为它无法分辨哪个是自己的孩子,所以它理所当然的就认为只要是在自己的领地内,那么就是自己的孩子。这么说是有证据的,因为当一只雄性箭毒蛙占领一块新领地后,会首先将该领地内所有的蛙卵全部清除杀死,而这样做的目的就是为了避免养育了别人家的孩子。而对于占领领地之后,再出现在自己领地内的蛙卵,它就没有鉴别的能力了。
吃出来一身毒,自己却不中招,箭毒蛙是如何做到的?
青蛙是一种非常可爱的小动物,在我们很小的时候,便通过“小蝌蚪找妈妈”的故事认识了它。
而相比这种普通的绿皮蛙而言,世界上还有一种色彩非常艳丽的蛙类,它就是箭毒蛙。目前全世界已知的箭毒蛙种类达到了220种,每一种箭毒蛙都有一套与众不同的靓丽外衣,或金色、或蓝色、或红色,而每一只箭毒蛙又都与其它的箭毒蛙拥有不同的花纹,所以每一只箭毒蛙的外衣都可以说是独一无二的。
箭毒蛙靓丽的外衣让它看起来极具观赏性,但它却并不是一个温顺的家伙,只是听到“箭毒蛙”这个名字就知道它一定是一个不好惹的家伙。的确,箭毒蛙虽然很小,大多数的箭毒蛙只有一厘米左右,而最大品种的箭毒蛙也不过能够长到5厘米左右。但它的毒性却与它娇小的身躯极不相称。
最初听到“箭毒蛙”这个名字,你可能以为它会发射毒箭,其实不然,箭毒蛙并不会发射什么有毒的攻击性武器,它的毒液以“铠甲”的形式存在于它的皮肤之上。
不同种类的箭毒蛙拥有不同强度的毒液,而在诸多品种之中,黄金箭毒蛙的毒性是最强的,一只一厘米大小的黄金箭毒蛙所蕴含的毒液足以毒杀10个以上的成年人。也正是因为箭毒蛙的毒性如此之强,所以南美洲的原住民会将这些毒液涂抹在飞镖之上,只要这只带毒的飞镖击中猎物,那么一次成功的捕猎就实现了,这也就是箭毒蛙名字的由来。也许是出于对箭毒蛙的敬畏,又或者是对于箭毒蛙所提供毒液的感激,在制作有毒飞镖的过程中,当地人并不会杀死箭毒蛙,只是用飞镖在它们的背上蹭一蹭,一个毒镖就制作完成了。
在自然界之中,很多有毒生物的毒液都是自行制造出来的,但箭毒蛙不是,它身上的毒是吃出来的。
一只箭毒蛙一次通常只会产卵五到六枚,箭毒蛙爸爸会一直守在妈妈产卵的树叶旁等待卵的孵化,然后这些小蝌蚪会在本能的驱使下爬上爸爸的后背,而爸爸则会背着它们去寻找一种植物,这种植物根部的叶子会向内卷曲,形成一个蓄水桶,爸爸把蝌蚪们放在这个由叶子构成的水桶中,而水桶中的昆虫幼虫以及虫卵就成为了小蝌蚪们天然的美食,此时的小蝌蚪还是无毒的。
水桶中的食物总有吃完的时候,此时箭毒蛙妈妈就来了,它会在水桶中产下未受精的蛙卵,以此作为小蝌蚪的食物,而这些未受精的蛙卵中则含有微量的毒素,从此无毒无害的小蝌蚪就踏上了向毒物转化之路。
成年的箭毒蛙之所以毒性如此之大,就是因为它们会不断食用有毒的虫子,然后将这些毒虫的毒素进行提炼,最终变为自身的毒
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所以,如果我们将一只箭毒蛙圈养起来,并喂食它没有毒性的虫子,那么用不了太长的时间,它就会变成一只完全无毒的箭毒蛙。既然箭毒蛙的毒素完全是靠吃得来的,为什么它自己并不会中毒呢?这确实是个问题,因为很多有毒的生物都会严格避免自己的毒液与自己的身体接触,而箭毒蛙却毫无畏惧,缘由何在?箭毒蛙身体上的毒素本质上是一种起效很快的神经毒素,这种毒素会附着在生物的神经递质之上,和神经递质受体结合,干扰神经信息的传递,从而引发肌肉瘫痪。而箭毒蛙通过漫长的进化,将自己的神经递质受体的形状改变了,所以这些毒素无法与受体相结合,箭毒蛙也就变得百毒不侵了。
一只箭毒蛙从孵化到长成成年箭毒蛙,一直受到了父母无微不至的关怀,特别是箭毒蛙爸爸的照顾,而这对于其它的蛙类而言是不敢想象的。
有趣的是,箭毒蛙爸爸不仅会照顾自己的孩子,只要是在自己领地内的蛙卵,它都会当成自己的孩子来照顾。不过这并不是因为箭毒蛙爸爸有多么大公无私,而是因为它无法分辨哪个是自己的孩子,所以它理所当然的就认为只要是在自己的领地内,那么就是自己的孩子。这么说是有证据的,因为当一只雄性箭毒蛙占领一块新领地后,会首先将该领地内所有的蛙卵全部清除杀死,而这样做的目的就是为了避免养育了别人家的孩子。而对于占领领地之后,再出现在自己领地内的蛙卵,它就没有鉴别的能力了。
为什么箭毒蛙不会毒死自己?
根据一项新的研究发现,箭毒蛙的神经系统随着时光演变后,才获得了抗毒能力。这是生物演化上的绝佳例子。
德州大学奥斯汀分校生物学家,同时也是国家地理学会赞助学者的蕾贝卡.塔文(Rebecca Tarvin)说:「我一直想了解大自然中的生物是如何获得神经毒素的,因为这类动物需要重组其神经系统,而这看起来实在不太像是动物演化时会发生的事。」
钻研神经系统
箭毒蛙实际上没有分泌毒素的能力,而是靠吃下螨和蚂蚁而获得。外表的艳丽体色,是在警告任何掠食者,可别笨到来咬一口。
像蛇与蝎子这类掠食者,它们在使用毒液捕捉猎物时,毒液必须透过创伤进入猎物的身体内才能发挥作用。掠食者的毒素并不一定要马上杀死猎物,相对的,它们普遍用毒素来麻痹猎物。
不过,不管是掠食者还是猎物,它们都需要能快速发挥作用的毒素,使对象失去行动能力。因此,神经系统就成为毒液攻击的首要目标。
事实上,动物界中许多极其可怕的毒素,就是以瘫痪神经系统为手段。有些箭毒蛙身上带有一种类似吗啡的化合物,称为epibatidine,其作用机制就与乙醯胆碱这种化合物类似,可以在神经细胞之间传递讯号。由于epibatidine的效率极高,因此会干扰乙醯胆碱的作用,造成神经系统许多问题,毒性大到只需要一只毒蛙的epibatidine,就可以杀死一头水牛。
另外,自然界中有些毒蝾螈,身上则带有河豚毒素(tetrodotoxin),这类毒素会把生物神经传导时所使用的离子通道阻塞住,以截断神经的电流讯号。
维吉尼亚大学的生物学家兼毒物专家,同时也是这篇论文的审阅者布奇.布洛迪(Butch Brodie)表示:「这就像把某个脆弱地方的电线剪断一样,只是用不同的工具剪断而已。」
天生不怕毒
但是,箭毒蛙到底是怎么开始使用这种毒素的?根据塔文和同事最近发表在《科学》期刊上的结果显示,这类使用epibatidine的箭毒蛙经过DNA定序后,发现它们乙醯胆碱受体的形状与正常的受体在结构上有小小的不同。
就遗传学上来说,受体形状的变化必须非常细微。因为乙醯胆碱和epibatidine在受体上的结合位置是一样的。所以,如果突变让受体的形状改变太多,乙醯胆碱将无法正常与受体作用来传递神经讯号。
这类箭毒蛙体内的受体,在结构上做了小小修饰,使得问题顺利解决:epibatidine认不出箭毒蛙的受体,但箭毒蛙本身的乙醯胆碱却可以,因此这种机制确保了箭毒蛙不会被自身的毒素影响。
除此之外,这个研究还发现,箭毒蛙对这种毒素的抗性至少独立演化了三次,正好说明了这样的突变对箭毒娃来说的确有用。
「这是罕见的大自然之美,类似这篇研究发现的例子实在很少。」国家地理探险家暨爬行动物学家和毒理学家佐尔坦.塔卡克斯(Zoltan Takacs)说。 「无论是怎样的新发现,都是我们对于演化学与神经学上的一大跃进。」
深入研究毒素
这个研究对于毒理演化方面的了解是很重要的里程碑,然而背后还有许多未解之谜。举例来说,生物学家仍然不知道箭毒蛙从何处获得毒素。很明显地,毒素应该是从食物中得到的,但科学家仍未找到确切的源头。
塔文还指出,其实箭毒蛙毒素本身就是一个大谜团。箭毒蛙身上带有超过800种的化合物,但我们真正了解的却不到70种。
布洛迪表示,追踪这些毒素的源头,并进一步了解动物如何演化成不受毒素影响,可以让我们进一步解开这大自然之谜。「其实我们人类,对自然界的化学合成物了解实在不多,」布洛迪说:「站在人类生物安全性的观点来说,我们对这些毒素了解愈多,愈能减轻毒素对我们的威胁。」
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