这些毒素输送系统与毒蛇、蝎子和蜘蛛等动物中发现的毒液输送系统的复杂性完全相似,并且往往可以与之媲美。
四种具有毒液输送系统的代表性植物物种:(A)共居的蚂蚁,众多蚂蚁植物为它们提供家园和食物; (B) 攻击其他植物的寄生植物的吸器; (C) 刺植物的刺毛; (D) 针晶可以穿透以植物为食的动物的口腔膜。图片来源:海耶斯等人., doi: 10.3390/毒素17030099。
几个世纪以来,毒理学家和其他生物学家一直在研究有毒生物体及其分泌物。
他们的兴趣在很大程度上源于人类接触所造成的严重后果。
人类还挖掘了毒素的潜力来探索人类疾病的治疗方法。
为此,科学家们利用了无数涉及毒素与目标细胞和组织相互作用的自然实验。
生物毒素的分类,特别是毒物和毒液之间的区别,有着丰富多彩且有时存在争议的历史。
然而,随着共识意见和第三个术语的引入,有毒生物分泌物可以根据传递到其他生物体的方式分为三组。
这些包括在没有传递机制的情况下被动转移的毒物(例如,摄入、吸入或通过表面吸收);毒素输送到身体表面,但没有伴随伤口(例如吐痰、喷洒或涂抹);毒液通过伤口(例如刺痛、咬伤)输送到内部组织。
具有这些毒素的生物体分别被称为有毒的、有毒的和/或有毒的。
这些区别为研究这些毒素的进化(包括它们的生化结构)提供了一个有意义的框架;其合成、储存和应用的相关结构;以及他们的功能角色。
关于毒液和有毒动物的讨论几乎完全集中在动物身上。
毒液的使用在至少 8 个动物门的至少 104 个谱系中独立进化,这凸显了该性状显着的适应性效用。
但是其他实体中是否存在毒液输送系统?
洛马琳达大学研究员威廉·海耶斯教授说:“我们的研究结果表明,依靠毒液来解决捕食、防御和竞争等问题的情况比以前认识的要广泛得多。”
“有毒动物长期以来一直让生物学家着迷,他们试图了解它们致命的分泌物以及与其使用相关的特征,但也为许多挽救生命的疗法做出了贡献。”
“到目前为止,我们对毒液、毒液输送系统和有毒生物体的理解完全基于动物,动物只代表了我们可以从中寻找有意义的工具和治疗方法的生物体的一小部分。”
研究表明,植物通过刺、刺、刺毛向动物体内注入毒素,有的还通过提供生存空间和食物来换取保护,与刺蚁共存。
甚至细菌和病毒也进化出了分泌系统或收缩注射系统等机制,通过宿主细胞和伤口将毒素引入其目标。
海耶斯教授说:“我对响尾蛇毒液的研究有着悠久的历史,并在十多年前开始探索更广泛的毒液定义,同时教授毒液生物学的特殊课程。”
“当我和我的团队正在撰写一篇论文来定义毒液的真正含义时,我们发现自己遇到了非动物的例子,并决定深入挖掘以找出许多可能被忽视的例子。”
这项研究为新发现铺平了道路,作者希望它能鼓励跨学科的专家和科学家之间的合作,进一步探索毒液如何在不同的生物体中进化。
海耶斯教授总结道:“我们在了解毒液分歧的进化途径方面只触及了表面,其中包括基因复制、现有基因的共同选择和自然选择。”
这学习发表在杂志上毒素.
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威廉·K·海耶斯等人。 2025 年。世界毕竟很小:有毒生物体显着但被忽视的多样性,候选者包括植物、真菌、原生生物、细菌和病毒。毒素17(3):99; doi:10.3390/毒素17030099









