你知道世界上什麼動物毒性最強嗎?
世界上最毒的動物是小型、五顏六色的青蛙———毒鏢蛙,屬於石斑蛙科,生活在中美洲和南美洲的雨林裡。一隻毒鏢蛙所攜帶的毒素能夠殺死10個成年人。有趣的是,毒鏢蛙並非生來就自帶毒素,它透過吞食其他昆蟲和節肢動物來獲得這些毒素。
但是,如果這種毒藥如此致命,為什麼青蛙吃了它自己不會死?
青蛙的毒素
葉狀毒蛙屬的毒蛙,這種毒蛙使用的是一種叫做batrachotoxin 的毒素,這種毒素透過破壞鈉離子進出細胞的運輸——這是體內最重要的生理功能之一。當您的大腦向身體傳送訊號時,它會透過電力傳送這些訊號。這些訊號將指令傳送到身體的各個部位,
例如讓你的四肢告訴它們移動,傳給肌肉告訴它們收縮,以及傳給心臟告訴它跳動。這些電訊號是透過帶正電的離子(例如鈉)流入帶負電的細胞而實現的。離子透過稱為離子通道的蛋白質門流入和流出細胞。當這些離子通道被破壞時,電訊號就無法穿過身體。
Batrachotoxin使離子通道保持開啟狀態,導致帶正電荷的離子自由流動進入細胞。如果它們無法關閉,整個系統就會失去傳輸電訊號的能力。
“我們需要這些通道開啟和關閉以產生電流來執行我們的大腦或心肌,如果通道保持開啟狀態,“沒有心臟活動,沒有神經元活動或收縮活動”。
基本上,如果你吞下這些青蛙中的一隻,你就會幾乎立即死亡。
青蛙為什麼毒不死自己-自身進化免疫毒素
有毒動物會使用基因突變免疫毒素。
最常見的涉及一種基因突變,該突變略微改變了毒素靶蛋白鈉離子門的形狀,使其不再與蛋白質結合。例如,一種叫做Dendrobates tinctorius azureus的毒蛙攜帶一種叫做 Epibatidine 的毒素,它模仿一種叫做乙醯膽鹼的有益訊號化學物質,這些青蛙在其乙醯膽鹼受體中進化出了適應性,略微改變了這些受體的形狀,使它們對毒素具有抵抗力。
青蛙為什麼毒不死自己-隔離蛋白質吸收毒素
青蛙最有可能採用隔離策略,透過使用“蛋白質海綿”的東西來避免自身中毒。青蛙可能會產生一種蛋白質來吸收毒素並保持住它,這意味著毒素從一開始就沒有機會到達那些脆弱的蛋白質通道。
美國牛蛙(Rana catesbeiana)使用隔離。這些青蛙產生一種稱為親蛤蚌毒素蛋白的蛋白質,它可以結合並阻斷毒素石房蛤毒素。