毒蛙與蛇的生死抉擇:有的蛇寧挨餓,有的冒險進(jìn)食,結(jié)果出人意料
10條來自亞馬孫地區(qū)的皇家地蛇(Erythrolamprus reginae)遇到了一個關(guān)乎生存的難題。
科學(xué)家將它們捕獲后關(guān)進(jìn)網(wǎng)籠圈養(yǎng),先餓了5天,確保它們腸道已排空。此時,這些饑腸轆轆的皇家地蛇面前只有一種食物可選——劇毒的三條紋箭毒蛙。
三條紋箭毒蛙(Ameerega trivittata)是世界上毒性最強(qiáng)的蛙類之一,有著醒目的三條黃綠色縱紋。其毒素主要分布在皮膚表面,一旦被吞食,或傷口、眼黏膜接觸到皮膚毒素,就可能引發(fā)中毒。

三條紋箭毒蛙|Wiki
箭毒蛙皮膚上的致命毒素主要包含類毒素PTX族、戲蛙毒素HTX族、十氫喹啉DHQ族以及多種脂溶性生物堿。這些毒素會干擾神經(jīng)與肌肉功能,改變鈉鉀離子通道,使人出現(xiàn)麻木、肌無力、惡心嘔吐或心悸等癥狀。
對皇家地蛇而言,擺在眼前的選擇很殘酷:要么繼續(xù)挨餓,要么冒險吃下帶毒的箭毒蛙。它們會如何抉擇?

皇家地蛇:非得選這個嗎?。。。黵eptilesofecuador
實驗結(jié)果顯示,6條皇家地蛇選擇了挨餓,面對毒蛙的誘惑,饑餓的它們堅定地拒絕了這份“危險食物”,畢竟這是最穩(wěn)妥的做法。剩下的4條蛇則選擇了冒險吃下箭毒蛙。
令人意外的是,這4條吃下箭毒蛙的蛇中,有3條竟然存活了下來。
在解析皇家地蛇生理層面抗毒機(jī)制之前,它們進(jìn)食時的行為同樣值得關(guān)注。6條蛇明確拒絕了毒蛙,而剩下4條的進(jìn)食過程也并不順利。
研究指出,這4條蛇在吞食箭毒蛙前表現(xiàn)出抵觸行為:比如不愿主動吞食、明顯拖延或停頓,甚至?xí)⒓就芡显诘厣?,仿佛想蹭掉其表面的毒素?/p>
感興趣的讀者可查看相關(guān)研究視頻,能看到皇家地蛇拖拽箭毒蛙的場景。|參考資料1
從生理學(xué)角度看,研究表明這3條存活的皇家地蛇體內(nèi)存在多種抗毒機(jī)制。首先,其肝臟提取物可“中和”多種生物堿;其次,合成肝臟蛋白質(zhì)的基因突變中,部分基因編碼的蛋白質(zhì)能運(yùn)輸和排出毒素,還有些突變可阻斷毒素作用通道。
自然界中,動物常面臨類似生存抉擇,這也促使皇家地蛇這類生物進(jìn)化出抗毒能力。還有些動物甚至能利用其他生物的毒素為己所用。
箭毒蛙不像河豚能自身產(chǎn)毒,而是通過食用有毒食物積累毒素,螞蟻是其毒素的關(guān)鍵來源,螨蟲、小甲蟲等也能提供DHQ和部分生物堿。因此,人工圈養(yǎng)的箭毒蛙通常是無毒的。

那箭毒蛙為何不會被自身毒素毒死?其皮膚毒素BTX會影響多種鈉通道,若像皇家地蛇那樣靠基因突變抗毒,需要大量突變。
因此有研究者認(rèn)為,箭毒蛙體內(nèi)可能存在“毒素海綿”結(jié)構(gòu),可將毒素吸附在腸道內(nèi),避免損傷其他內(nèi)臟,還可能將毒素運(yùn)輸至皮膚附近的腺體儲存。

無獨(dú)有偶,響尾蛇的劇毒毒液會導(dǎo)致血液凝固障礙,但與其同域分布的加州地松鼠也進(jìn)化出多種抗毒策略。
行為層面上,松鼠遇到響尾蛇時可能尾巴炸毛并擺動,讓蛇誤以為是大型動物而放棄捕獵;有些雌性松鼠會啃食響尾蛇蛻下的皮,再舔舐幼崽以掩蓋其氣味。

加州地松鼠擁有多種抵御響尾蛇攻擊的策略。|wiki
生理層面上,加州地松鼠血液中存在能阻斷蛇毒的蛋白質(zhì)。生物學(xué)家還發(fā)現(xiàn),由于不同響尾蛇毒液成分各異,地松鼠的抗毒蛋白質(zhì)是根據(jù)當(dāng)?shù)厣叻N“定制”的。
有些昆蟲專門以有毒植物為食,比如帝王蝶會食用富含強(qiáng)心苷毒素的馬利筋。馬利筋枝干的白色汁液會導(dǎo)致人類發(fā)燒、虛弱和心跳加速,但帝王蝶通過基因突變不僅能抵抗毒素,還能將其儲存在體內(nèi),遇到危險時從背部滲出有毒液滴自衛(wèi)。
畢竟,能食用有毒食物,就不至于餓死……提前祝大家蛇年大吉?。??)

馬利筋又名蓮生桂子花,枝干富含白色汁液,英文名為Milkweed。| wiki
參考資料
[1]https://doi.org/10.32942/X2R65D
[2]https://doi.org/10.1085/jgp.202112988
[3]https://doi.org/10.1111/eea.12340
[4]https://www.ucdavis.edu/news/feisty-squirrels-hold-clues-treatment-rattlesnake-bites
本文來自微信公眾號“把科學(xué)帶回家”(ID:steamforkids),作者:Skin,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
本文僅代表作者觀點(diǎn),版權(quán)歸原創(chuàng)者所有,如需轉(zhuǎn)載請在文中注明來源及作者名字。
免責(zé)聲明:本文系轉(zhuǎn)載編輯文章,僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布,請及時與我們聯(lián)系進(jìn)行審核處理或刪除,您可以發(fā)送材料至郵箱:service@tojoy.com



