殺手的演化:蜘蛛毒液從何而來? | 農藥百科
2015年6月17日—與蛇和蜥蜴的毒液不同,蜘蛛、蜈蚣等節肢動物的毒液究竟從何而來,至今依然是科學上的不解之謎。蛇與蜥蜴的毒液在演化上都可以追溯到單一的物種,而 ...
新浪科技訊 北京時間6月18日消息,據國外媒體報導,蜘蛛長有8條腿,複數的眼睛,身體覆蓋幾丁質外骨骼,在腹部中間或下端還能紡出各種各樣的蛛絲,而最不可思議的是,蜘蛛具有非常特別的毒液。利用具有小 、孔的尖牙,蜘蛛將毒液注入獵物體內,直接關閉獵物的中樞神經系統,使它們麻痹或死亡。緊接,蜘蛛就可以將獵物的內臟化為糊狀物,然后吸食享用。
多年以來,蜘蛛的毒液起源問題一直令生物學家感到困惑。與蛇和蜥蜴的毒液不同,蜘蛛、蜈蚣等節肢動物的毒液究竟從何而來,至今依然是科學上的不解之謎。蛇與蜥蜴的毒液在演化上都可以追溯到單一的物種,而節肢動物的毒液則涉及到多個祖先,相似的化學毒素來 自多個不同的遺傳路徑。弄明白這些路徑不僅具有學術意義,而且可以利用毒液中的化學物質進行新型殺蟲劑和新型藥物的研發。在近日的《結構》(Structure)雜誌中,科學家發表了一項新的研究結果,對幾種節肢動物(包括蜘蛛和蜈蚣)的毒液謎題進行了解答。
當談到毒液的時候,我們其實是指這些毒液中含有的有毒化學物質。麻省大學洛威爾分校的演化生物學家傑西卡·加爾布(Jessica Garb):“從生物化學組成上,它們非常複雜。”加爾布並非上述新研究的作者,但毒素研究是她的專長。更 確切地,毒素可以是蛋白質、(短鏈的胺基酸),也可以是其他攻擊其他生命體細胞功能的分子。(科學家仍然在研究毒液中其他成分的功能,有些或許是用來 軟化組織,以使毒素髮揮作用。我們還無法判斷這些成分是否就是蜘蛛用來消化獵物內髒的那些。)
研究者普遍認為,毒素會侵入神經細胞外部的特殊結構,這些結構原本是用於與其他神經元——以及肌肉和 器官——進行交流的。這些結構對於生物體的正常運作有重要意義,通過離子通道的開合,細胞內部物質得以流出外部;而利用受體的運輸,外界環境中的分子也能 進入細胞內部。然而,毒液侵入了這一網絡,終止了細胞之間的通訊,結果便導致生物體麻痹和死亡。
在節肢動物中,由於毒素分子摺疊的方式,使得對毒液起源的追溯變得困難起來。不過,就在不久之前,科學家發現蜘蛛毒液中的毒素其實是一個更大的生物學家族的一部分,這些物質最初...