毒と毒蛇の進化的な腕競争

概要

本記事では、毒と毒蛇が有毒な化学物質を使って自己防衛し、自分たち自身の分泌物を生き延びる方法を探求します。また、これらの動物が自己防衛に使用する2つの基本的な戦略、つまり化合物を安全に保存することと、それに対する耐性を進化させることについても論じます。本記事では、爆撃機甲虫、クラゲ、蛇、毒矢蛙など、様々な動物がこれらの戦略をどのように使用するかについての例も紹介します。また、捕食者と被食者が遺伝的な変化を通じて毒素に対する耐性を発展させることで、進化的な腕競争が起こることも説明します。

毒と毒蛇の自己防衛の戦略

爆撃機甲虫、蛙、クラゲ、サンショウウオ、蛇などの動物は、捕食者から身を守るために有毒な化学物質を使用します。しかし、これらの動物が自分自身の分泌物を生き延びる方法についての疑問が生じます。答えは、これらの動物が自己防衛に使用する2つの基本的な戦略にあります。

化合物を安全に保存すること

動物が自己防衛のために使用する戦略の1つは、化合物を安全に保存することです。例えば、爆撃機甲虫は、毒の成分を2つの別々の部屋に保存しています。脅威が迫ると、部屋のバルブが開き、物質が化学反応を起こして腐食性のスプレーが腺から噴出します。硬化した部屋を通過して甲虫の内部組織を保護します。同様に、クラゲは、毒を針のような構造体である刺胞に安全に包み込んでいます。毒蛇は、肉を溶かす、血液凝固を促進する化合物を特殊な区画に保存し、牙を通じて獲物や捕食者にしか出口がありません。

毒素に対する耐性を進化させること

動物が自己防衛のために使用する2番目の戦略は、毒素に対する耐性を進化させることです。クロアガラガマグワや他の種類のクサリヘビは、毒素成分を血液中で結合して無効化する特別なタンパク質を作り出しています。毒矢蛙も自分たちの毒素に対する耐性を進化させていますが、異なるメカニズムを使用しています。これらの小さな動物は、ダニやアリなどの小型節足動物を摂取して蓄積した、何百もの苦い味の化合物で自己防衛を行います。彼らの最も強力なアルカロイドの1つであるエピバチジンは、ニコチンと同じ受容体に結合しますが、少なくとも10倍強い作用を持ち、砂糖粒ほどの量であなたを殺すことができます。では、毒矢蛙自身が毒に中毒するのを防いでいるのは何でしょうか？

これらの戦略を使用する動物の例

毒矢蛙と多くの他の神経毒性防御を持つ動物は、アルカロイド結合部位の構造をわずかに変化させることで、神経毒素が有害な影響を及ぼすのを防いでいます。毒と毒蛇だけがこの耐性を発展させるわけではありません。彼らの捕食者や被食者も同様に発展させることができます。毒サンショウウオを食べるヘビンヘビは、サンショウウオ自身と同じ遺伝的変化を通じてサンショウウオの毒素に対する耐性を発展させています。キリギリスネズミは、神経毒性のあるサソリの獲物からの痛みを抑制するために、神経系の遺伝的変化を通じて耐性を発展させています。ツノトカゲは、特殊な血漿を使用して、ハーベスターアリを容易に消化し、彼らの毒針に対