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生物学家发现蚓螈对蛇毒具有前所未有的抵抗力

2023-07-26 09:13:04生活自然的汉堡

现存的两栖动物包括青蛙和蝾螈以及无肢的蠕虫状蚓螈(裸身目)。蚓螈有圆柱形的身体,有一个紧凑的子弹形头骨,可以帮助它们在地下挖洞。现在

现存的两栖动物包括青蛙和蝾螈以及无肢的蠕虫状蚓螈(裸身目)。蚓螈有圆柱形的身体,有一个紧凑的子弹形头骨,可以帮助它们在地下挖洞。现在,它们仅生活在南美洲和中美洲、非洲和南亚,它们一生都在落叶层或土壤中挖洞,寻找蠕虫和昆虫等猎物。

生物学家发现蚓螈对蛇毒具有前所未有的抵抗力

“我们的研究提供了一个教科书般的例子,说明单一的捕食压力如何引发进化级联,即相同的反击方式在一个物种的不同谱系中独立出现多次,”昆士兰大学的布莱恩·弗莱博士说,他是该研究的资深作者。学习。

“在这种情况下,关键的捕食压力是眼镜蛇和珊瑚蛇等眼镜蛇的崛起,其特点是进化出一种通过中空、固定、注射器状毒牙输送毒液的新方式。”

“尽管蚓螈很滑,但它们的运动和速度却像蠕虫一样,很容易成为眼镜蛇和其他蛇的猎物,它们用尖牙杀死它们,然后吃掉它们。”

“这绝对是一场大屠杀,导致石蛇基本上以蚓螈为食,导致石蛇在非洲、亚洲和美洲迅速蔓延。”

“尽管有这些压力,蚓螈仍然坚持和进化的能力就像一部电影一样——就像审判日的幸存者通过改变化学环境进行反击。”

在这项研究中,Fry 博士及其同事对 37 个蚓螈物种的部分神经肌肉受体进行了测序,这些物种代表了来自美洲、非洲和亚洲的所有目前已知的蚓螈科,其中包括塞舌尔群岛特有的物种,而这些物种从未被蛇皮蛇到达过。 。

他们表明,对蛇毒神经毒素的抵抗力已经进化了至少 15 倍。

“该理论的一个特别有趣的验证是,塞舌尔群岛上的蚓螈对蛇毒没有抵抗力,这与蛇从未到达这些岛屿的情况相一致,”第一作者、布鲁塞尔自由大学研究员马可·曼库索说。

“这是应对如此严重的选择压力的一个非同寻常的信号,猛攻的幸存者是那些对毒液不太敏感的人,有些人有突变,使他们完全免疫。”

“这些是在蛇瘟之后重新在地球上繁衍的生物。”

“蚓螈通过采用三种不同的生物方法,能够实现这种前所未有的毒液抵抗力,”弗莱博士补充道。

“一种是建立某种形式的路障,阻止毒素到达通常会引起致命反应的受体。”

“第二种形式的阻力是改变受体的物理形状。”

“由于毒素已经进化成像钥匙一样插入锁状受体,改变形状意味着毒素不再适合。”

“最后,蚓螈本质上部署了一种电磁‘武器’,在毒素与受体相互作用期间反转电荷。”

“物体越靠近,正对正电荷的排斥力就会呈指数级增加,就像试图将两个磁铁靠在一起一样。”

“受体的这个口袋通常带负电荷,因此蛇毒素已经进化成带有正电荷,以帮助引导结合。”

“受体现在像毒素一样带正电的突变,会通过静电排斥毒素。”

“虽然这些结果不会给人类带来任何新的直接好处,例如新的抗蛇毒血清,但这些结果的好处是,以一种引人入胜的方式向下一代科学家展示了重要的进化相互作用。”

“我认为,动物互相残杀,猎物不断进化以逃避捕食者,这些事情总是让人们着迷,尤其是刚刚接触科学的年轻人。”

研究结果发表在《国际分子科学杂志》上。

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