https://frosthead.com

Apakah Perbezaan Antara Haiwan Beracun dan Racun?

Di tengah hutan kaktus yang gersang, katak hijau Corythomantis terlihat sangat tidak berbahaya. Berbeza dengan warna hati-hati cermin katak dart racun, katak-katak pohon sukan ini berwarna cokelat dan berwarna hijau. Oleh itu, apabila Carlos Jared dari Institut Butantan di Brazil mengumpul dan mengkaji mereka, dia tidak menganggap mereka menjadi ancaman sehingga dia merasa sakit di telapak tangannya.

Kandungan Terkait

  • Untuk Kejutan Para Ilmuwan, Walaupun Ular Nyamuk Tidak Boleh Menyerang dengan Kelajuan Tidak Sempurna
  • Mengekodkan Rahsia Maut dari Venom Ular
  • Pulau Brazil yang Mengejutkan Ini Mempunyai Konsentrasi Tertinggi Ular Venom Di mana-mana di Dunia

"Saya mengambil masa yang lama untuk menyedari bahawa kesakitan itu mempunyai hubungan dengan kumpulan haiwan yang sengit dan ceroboh yang memukul telapak tangan saya, " kata Jared. Ahli biologi menjadi mangsa mekanisme pertahanan yang unik: Katak yang menggunakan helmet menggunakan paku di sepanjang bibir mereka untuk menyuntik bahan kimia yang kuat, memberikan penceroboh campuran antara punggung kepala dan toksik beracun. Selepas kajian yang teliti, Jared dan pasukannya mendapati bahawa C. greeningi dan spesies katak hylid yang berkaitan, Aparasphenodon brunoi , adalah satu-satunya katak berbisa diketahui sains.

"Ini sangat sejuk sekali. Tidak pernah berlaku sebelum ini akan menjadi kenyataan, "kata Bryan Fry, ahli biologi molekul di University of Queensland yang tidak bergabung dengan kajian itu. Tetapi jika kita sudah tahu katak boleh beracun, kenapa penemuan ini begitu besar? Jawapannya terletak pada perbezaan yang sering disalahpahami antara racun dan racun.

Sesetengah orang menggunakan perkataan secara bergantian kerana sekali dalam tubuh, bahan kimia melakukan kerosakan yang sama, menyerang jantung, otak atau sasaran penting lainnya. Tetapi istilah itu bermakna perkara yang sangat berbeza. Secara tradisional, makhluk berbisa menggigit, menyengat atau menikam anda untuk melakukan kerosakan, sementara anda telah menggigit atau menyentuh makhluk beracun untuk merasakan kesannya. Ini bermakna organisma berbisa memerlukan jalan masuk, seperti taring atau gigi. Semua gurita berbisa, bersama dengan beberapa cumi-cumi, banyak ular, labah-labah, dan kalajengking, beberapa kadal, kelawar vampire dan bahkan loris Nycticebus kayan perlahan. Beberapa ikan, termasuk lionfish, menggunakan duri untuk menyerang penyerang dengan racun. Katak Brazil bukan sahaja amfibia berbisa sahaja. Ketika diserang, Iberian ribbed newts menolak rusuk mereka sendiri sehingga paku pada ujung jab pemangsa dengan toksin.

Iberian newt The Iberian ribbed newt melebar rusuknya untuk menolak paku gaya Wolverine dan pemangsa nick dengan tip berbisa. Walaupun toksin toksin kurang dipelajari, para penyelidik berpendapat bahawa binatang boleh menggunakan strategi berbisa yang sama dengan katak hylid. (Javier Ábalos Alvarez / Flickr CC BY-SA 2.0)

Organisme beracun mengambil pendekatan yang lebih pasif, sering melapisi kulit atau permukaan lain dengan bahan kimia toksik. Racun boleh dibancuh dari awal di dalam haiwan atau diambil melalui diet. Toa kandang secara semulajadi mengeluarkan racun yang mereka buat di kelenjar di belakang telinga mereka. Sementara itu, katak dart racun menghasilkan salutan kulit alkaloid yang sangat beracun yang diperoleh daripada mengunyah semut. Katak mama menyebarkan bahan kimia kepada anak ayam melalui kantung telur, jadi jika anda mengambil katak anak panah racun muda dari habitat semulajadi, ia sebenarnya akan kehilangan toksisitas.

Untuk mencerna makanan yang menjijikkan untuk hidup mungkin ada yang mendorong beberapa organisma untuk mengembangkan racun, yang terutama digunakan untuk mempertahankan terhadap pemangsa. "Sekiranya ini memberikan perlindungan terhadap pemusnahan, anda boleh melihat bagaimana ini boleh memihak kepada evolusi sistem untuk menumpukan perhatian kepada toksin pada kulit dan bukannya melupuskannya, " jelas Kyle Summers, seorang ahli biologi evolusi di Universiti East Carolina.

Sebaliknya, venum berkembang untuk pertahanan, kesalahan atau kedua-duanya. Sesetengah organisma juga menggunakan racun dalam perkahwinan. Platypus lelaki menembak toksinnya daripada tongkat kaki yang kecil dan berduri untuk melumpuhkan pelamar pesaing.

Jangan biarkan rang undang-undang bebek comel menipu awak. Platypus venom, yang dihasilkan di dalam kelenjar canjakan mamalia yang bertelur, secara ringkas melumpuhkan pesaing-pesaing perkawinan, yang memungkinkan pemenang memukul pada wanita. (Trevira1Flickr CC BY-NC 2.0) Sama ada taipan pedalaman adalah ular paling berbahaya di dunia, ia pasti salah satu yang paling berbahaya. Ular tinggal di persekitaran yang gersang dari timur laut Australia. (: Matthew Klein / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) Selama bertahun-tahun, saintis walaupun bahawa komodo naga terbunuh menggunakan bakteria yang tumbuh di mulutnya. Pada kenyataannya, kadal-kadal membuat racun mereka sendiri dalam kelenjar mulut kecil yang tidak pernah dilihat oleh seseorang. (Tony Cyphert / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) Spine lionfish lencong berfungsi untuk menghalang pemangsa daripada memburu mangsa. (: Peter Liu Photography / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) Racun katak beracun emas dianggap sebagai salah satu daripada ahli keluarga katak yang paling beracun. Warna terang mereka berfungsi sebagai amaran kepada pemangsa. (: Silvain de Munck / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) Gips antartika, seperti pareledone charcoti di atas, mempunyai satu-satunya racun yang nampaknya berfungsi pada suhu sub-sifar. (Armin Rose)

Venom telah muncul kira-kira 30 kali berasingan di seluruh pokok kehidupan, menganggar Fry. Kebanyakan berasal dari enzim yang sempurna. Sebagai contoh, racun labah berasal dari hormon yang tidak berbahaya - versi labah-labah insulin. Satu cara yang boleh berlaku ialah apabila gen untuk protein biasa dalam satu organ mendapat pendua. Salinan mutasi dan akhirnya muncul di suatu tempat ia tidak sepatutnya menjadi seperti kelenjar air liur di dalam ular. Apabila makhluk itu menggigit mangsa atau membela diri terhadap pemangsa, protein tweak mungkin sedikit toksik kepada lawan mereka. Lama kelamaan, evolusi menyokong ahli-ahli spesies berbisa dan enzim berkembang dalam potensi.

Dalam kes katak berbisa, kedua-dua spesis ditemui pada tahun 1800-an, tetapi mereka telah melompat di bawah radar sehingga sekarang kerana tiada siapa yang sebelum ini mengambil pandangan yang mendalam pada biologi mereka.

"Malah buku terbaru mengenai katak Brazil menyenaraikannya sebagai tidak menyenangkan, " kata pengarang bersama Edmund Brodie, ahli biologi di Utah State University. Jadi selepas kejadian Jared di lapangan, dia ingin mengetahui jenis sihir toksik yang mungkin bermain. Para penyelidik dengan teliti mengumpul liar C. greeningi dan A. brunoi untuk ujian makmal. Mereka mendapati bahawa kedua-dua katak merembeskan ramuan putih melekat sebatian yang mengandungi beberapa ciri yang sama seperti racun.

Pasukan kemudian melihat bahawa kelenjar membekalkan toksin untuk pancang pada kulit katak. Apabila katak melengkapkan topi keledar mereka ke atas dan ke bawah atau ke tepi, paku-paku mengetuk kulit pemangsa yang tidak curiga (atau saintis) seperti jarum biologi, menyuntikkan dos kecil toksin ke dalam aliran darah, Jared dan rakan-rakannya melaporkan hari ini dalam Biologi semasa . Katak hylid moden tidak mempunyai pemangsa yang diketahui. Walau bagaimanapun, di suatu tempat di bawah garis itu pasti telah memberi mereka kelebihan terhadap sesuatu yang cuba memakannya. Sebagai alternatif, seperti platipus lelaki, katak boleh menggunakan racun mereka untuk mengambil persaingan mengawan.

Sekitar kulit katak C. greeningi mendedahkan pancang yang melingkar bibirnya dan bahagian depan kepalanya. (Carlos Jared) Kedua-dua spesies katak hylid menjadikan rumah mereka di hutan padang pasir yang dipanggil Caatingi di Brazil. (Carlos Jared) Katak hylid sering menyembunyikan dalam kaktus di hutan gersang di mana mereka tinggal di Brazil. (Carlos Jared) A. katak brunoi mempunyai struktur kepala yang sama dengan orang-orang C. greeningi, jadi para penyelidik berpendapat bahawa mereka mungkin melayani tujuan yang sama. (Carlos Jared)

Kerana toksin dapat disampaikan dengan cara yang berbeza, venoms cenderung menjadi sebatian yang lebih besar yang mesti disuntik untuk memecahkan kulit, sedangkan racun biasanya lebih kecil bahan kimia yang dapat diserap. Begitu juga satu jenis toksin pada asasnya lebih kuat daripada yang lain?

Racun panah racun emas boleh membunuh manusia dengan sekurang-kurangnya dua mikrogram kulit goo alkaloid mereka. Sementara itu, satu titisan ular pedalaman taipan pedalaman boleh membunuh 100 orang. Berbanding dengan pitviper Brazil, C. greeningi adalah dua kali sebagai maut dan A. brunoi adalah 25 kali sebagai maut. Secara kasar satu gram racun A. brunoi dapat membunuh 300.000 tikus atau 80 manusia. Yang mengatakan, katak hylid mungkin menghasilkan dan menyampaikan racun mereka dalam dos yang lebih kecil.

"Ketoksikan kedua-dua racun dan venoms berbeza secara dramatik merentas spesies, " kata Summers, jadi mustahil untuk mengatakan bahawa satu jenis senjata kimia pada asasnya lebih berbahaya. Takeaway utama adalah bahawa kedua-dua racun dan racun boleh membunuh anda dalam cara yang benar-benar mengerikan dan menyakitkan. Ahli biologi lapangan, berhati-hati.

Apakah Perbezaan Antara Haiwan Beracun dan Racun?