有毒动物会把自己毒死吗？有毒动物为了不被自己毒死

澳大利亚箱形水母是世界上最毒的动物之一。图源：Wikipedia

自然界中，很多动物都带有毒素。各种效果不同的毒素可以帮助有毒动物更好地捕猎或抵御捕食者。但偶尔也会发生很尴尬的情况，有毒动物有时候也会被自己的毒素伤害，甚至因此丧命。

撰稿 | 白杨

编辑 | 乔木/云杉

粒突箱鲀是一种看起来呆萌又可爱的鱼类，属于河豚的一种。虽然没有河豚毒素那么猛烈，但粒突箱鲀体内的神经毒素依旧很致命。据科学家研究，箱鲀毒素的毒性约为氰化物的275倍。

当粒突箱鲀受到惊吓或伤害时，它们的皮肤会迅速分泌出箱鲀毒素。这种神经毒素对于附近水域的所有鱼类都是致命的，包括粒突箱鲀自己。

正常情况下，为了避免毒死自己，粒突箱鲀仅会在危急的时候分泌少量的毒素。但如果它们身处相对封闭的水域，例如在水族箱内，这种蠢萌的小可爱就可能不小心害死自己，外带杀死水族箱里的所有动物。

陆地上的有毒动物也可能因毒素而受伤。有这样一个案例，一条埃及眼镜蛇不小心咬到了自己，结果伤口严重肿胀，出现了中毒的症状。

但实际上，这样的动物和例子很少见。在自然界中，绝大多数的剧毒生物并不会被自己的毒素所伤害，因为在漫长的演化过程中，有毒动物形成了独有的抵抗毒素的本领。

金色箭毒蛙外表呈鲜明的黄色或橘红色，这是表示有毒的警告色。图源：Wikipedia

箭毒蛙是世界上毒性最强的动物之一，生活在中美洲和南美洲热带雨林，属于箭毒蛙科家族的一员。尽管它们体型很小，但一只箭毒蛙携带的毒素足以毒死10个成年人。

有趣的是，箭毒蛙的毒素不是天生的——它们通过吃昆虫和其他节肢动物来获得有毒的化学物质。但是，既然这些毒素如此致命，为什么箭毒蛙在吃下它们的时候没有被毒死呢？

最近，加利福尼亚大学旧金山分校的科学家阿卜杜拉曼-阿里（Abderemane-Ali）发表在美国《普通生理学杂志》月刊上的一篇新论文给出了答案。

箭毒蛙的毒素通过干扰肌肉细胞和神经细胞中的钠离子通道（这是人体最重要的生理机能之一）来发挥作用。通常情况下，我们的大脑会以电信号的形式下达指令。电信号被传导至身体的其他部位，告诉这些部位该做什么，例如让四肢移动，让肌肉收缩，让心脏跳动等。

而正离子（如钠）流动引起电位逆转，是电信号得以传输的关键。离子通过被称为离子通道的蛋白质通道进出细胞，当这些离子通道被干扰时，电信号便无法在体内传递。

箭毒蛙的毒素能使离子通道保持开放，使正电离子畅通无阻地进入细胞。如果无法关闭这些通道，人体将失去传输电信号的能力。

如果吃下一只箭毒蛙，你马上就会送命。那么，箭毒蛙和其他有毒动物是如何避免自己中毒的呢？

生活在南美洲苏里南的钴蓝箭毒蛙。图源：Wikipedia

据阿卜杜拉曼-阿里说，有3种方法可以让有毒动物避免中毒。最常见的一种方法就是基因突变——有毒动物会稍微改变毒素的靶蛋白，即钠离子通道的形状，使毒素不能再与钠离子通道结合。

例如，钴蓝箭毒蛙携带一种名为“地棘蛙素”的毒素，地棘蛙素可以激活多种乙酰胆碱受体亚型和神经肌肉受体。根据2017年发表在美国《科学》周刊上的一项研究，钴蓝箭毒蛙进化出了乙酰胆碱受体的适应性改变。这样，地棘蛙素就不能再与钴蓝箭毒蛙的乙酰胆碱受体结合，从而避免了中毒的可能。

避免中毒的另一种方法是把毒素从体内完全清除掉。这一过程不同于避免自体中毒的机制，它只是捕食者避免因摄食中毒的一种方式。

第三种方法被称为“螯合”。阿卜杜拉曼-阿里说：“有毒动物可以进化出能捕捉、吸收毒素的系统，确保自己不会中毒。”

在研究过程中，阿卜杜拉曼-阿里复制了箭毒蛙的钠离子通道，并用箭毒蛙毒素来攻击它们。他惊奇地发现，这些钠离子通道对箭毒蛙毒素没有抵抗力。

阿卜杜拉曼-阿里说：“箭毒蛙本该被自己的毒素杀死。箭毒蛙体内的钠离子通道并没有办法抵抗毒素的破坏性影响，因此它们在中毒后本无法存活。”

基于这些研究，阿卜杜拉曼-阿里推测，箭毒蛙最有可能采用的办法是螯合，即通过一种被他称为“蛋白海绵”的物质来让自己免于中毒。箭毒蛙很可能产生了一种蛋白质用于吸收毒素，这意味着毒素从一开始就没有机会接触到箭毒蛙脆弱的离子通道。

阿卜杜拉曼-阿里说，美洲牛蛙也拥有螯合能力。它们能产生一种名为“麻痹性贝类毒素受体蛋白”的蛋白质，这种蛋白质可以结合并阻断石房蛤毒素。科学家正在研究利用麻痹性贝类毒素受体蛋白来中和有害藻类在水源中释放出的毒素，这也许可以帮助我们改进供水系统。

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参考资料

[1]https://www.livescience.com/why-poisonous-animals-dont-poison-themselves.html

[2]https://zhuanlan.zhihu.com/p/77272230

[3]https://new.qq.com/omn/20210918/20210918A0296V00.html