新的研究表明,,在捕食者和獵物的斗爭中,,一種有毒的蠑螈能用足以毒死多數(shù)動物的毒素保護自己。但這種蠑螈的主要敵人,,襪帶蛇能形成微小的遺傳改變,,保護自己不受這種化學(xué)防御的傷害,從而取得了競爭優(yōu)勢,。
這種名為Taricha granulose的蠑螈體表通常帶有致命的毒素——河豚毒素,。如果蛇把毒素吃下去,毒素就會阻斷鈉通道——一種控制離子進出細胞膜的蛋白質(zhì)“關(guān)卡”,,能使神經(jīng)和肌肉喪失功能,,造成癱瘓和死亡。河豚和章魚體內(nèi)也能合成河豚毒素,。
洛根市猶他州立大學(xué)的生理學(xué)家Shana Geffeney及其同事發(fā)現(xiàn),,襪帶蛇對這種毒素的耐受能力各不相同,他們想知道某些襪帶蛇是如何做到吃下蠑螈安然無恙的,。
幾十年前,,科學(xué)家已經(jīng)了解到,河豚毒素的破壞力有賴于鈉通道蛋白質(zhì)確切的氨基酸序列,。通道外門蛋白質(zhì)的改變可防止毒素與其相連,,造成死亡通路“短路”。Geffeney小組發(fā)現(xiàn),,外門蛋白質(zhì)某些部位發(fā)生特定改變的襪帶蛇,,其抗河豚毒素的能力比普通個體強數(shù)千倍。中等抗毒能力個體的氨基酸變化部位與高抗毒個體略有不同,。研究小組在近日的《自然》雜志上報告了這一結(jié)果,。他們認為,該研究闡明了獵食有毒蠑螈是如何推動分子防御機制產(chǎn)生進化的,。
加州大學(xué)伯克利分校的Roy Caldwell對此評論道:“這個捕食者防御獵物的抗性進化模型是個很好的例證,,證明(自然)選擇是怎樣打破平衡,給捕食者帶來優(yōu)勢的,。”