W suchym lesie kaktusów żaby Corythomantis greeningi wyglądają całkiem nieszkodliwie. W przeciwieństwie do jasnych, ostrzegawczych kolorów zatrutych żabek, te żaby mają ciemnobrązowe i zielone odcienie. Kiedy więc Carlos Jared z brazylijskiego Instytutu Butantana odważył się je zebrać i przestudiować, nie sądził, że stanowią duże zagrożenie - dopóki nie poczuł bólu w dłoni.
powiązana zawartość
- Ku zaskoczeniu naukowców, nawet nievenomiczne węże mogą uderzać z absurdalną prędkością
- Dekodowanie Deadly Secret of Snake Venom
- Ta przerażająca brazylijska wyspa ma najwyższe stężenie jadowitych węży na całym świecie
„Długo mi zajęło uświadomienie sobie, że ból ma związek z intensywnym i nieostrożnym gromadzeniem się tych zwierząt uderzających mnie w dłonie”, wspomina Jared. Biolog padł ofiarą całkowicie unikalnego mechanizmu obronnego: żaby z głową hełmu używają kolców wzdłuż ust, aby wstrzykiwać silne chemikalia, dając agresorom mieszankę między tyłkiem a toksyczną smoochą. Po dokładnych badaniach Jared i jego zespół odkryli, że C. greeningi i pokrewny gatunek hylidowej żaby, Aparasphenodon brunoi , są jedynymi jadowitymi żabami znanymi nauce.
„To bardzo, bardzo fajne. Bez precedensu byłoby mało powiedziane ”- mówi Bryan Fry, biolog molekularny z University of Queensland, który nie był związany z badaniem. Ale jeśli już wiedzieliśmy, że żaby mogą być trujące, dlaczego to odkrycie jest tak wielką sprawą? Odpowiedź leży w często źle rozumianej różnicy między trucizną a jadem.
Niektóre osoby używają tych słów zamiennie, ponieważ chemikalia w organizmie wyrządzają podobne szkody, atakując serce, mózg lub inne ważne cele. Ale terminy oznaczają bardzo różne rzeczy. Tradycyjnie, jadowite stworzenia gryzą cię, kłują lub dźgają cię, by wyrządzić im obrażenia, podczas gdy ty gryziesz lub dotykasz jadowitych stworzeń, aby poczuć ich działanie. Oznacza to, że jadowite organizmy potrzebują wejścia, np. Kłów lub zębów. Wszystkie ośmiornice są jadowite, wraz z kałamarnicą, mnóstwem węży, pająków i skorpionów, kilkoma jaszczurkami, nietoperzami wampirów, a nawet powolnymi loris Nycticebus kayan . Niektóre ryby, w tym lionfish, używają kolców do żądła atakujących jadem. Brazylijskie żaby to nie jedyne jadowite płazy. Atakowane iberyjskie traszki wypychają własne żebra, tak że kolce na końcach dźgają drapieżnika toksynami.
Iberyjska żebrowana traszka rozszerza żebra, aby wypychać kolce w stylu Wolverine i drapieżne drapieżniki z jadowitymi końcami. Chociaż toksyny traszki są słabiej badane, badacze sądzą, że zwierzęta mogą stosować strategię jadowitą podobną do strategii żab hylidowych. (Javier Ábalos Alvarez / Flickr CC BY-SA 2.0) Trujące organizmy przyjmują bardziej pasywne podejście, często wyściełając skórę lub inne powierzchnie toksycznymi chemikaliami. Trucizny mogą być warzone od zera w zwierzęciu lub nabyte poprzez dietę. Ropuchy trzcinowe naturalnie wydzielają truciznę, którą wytwarzają w gruczołach za uszami. Tymczasem zatrute żabki wytwarzają wysoce trującą powłokę alkaloidową na skórze, którą czerpią z gryzienia mrówek. Żaby mamy przekazują tę substancję chemiczną kijankom przez woreczki jajowe, więc jeśli wyciągniesz młodą trującą żabę z naturalnego środowiska, faktycznie straci toksyczność.
Konieczność przeżycia niesmacznych pokarmów, aby przetrwać, może być przyczyną, dla której niektóre organizmy ewoluują trucizny, które są przede wszystkim wykorzystywane do obrony przed drapieżnikami. „Jeśli zapewniło to pewną ochronę przed drapieżnikami, możesz zobaczyć, w jaki sposób może to sprzyjać ewolucji systemów w celu skoncentrowania toksyn w skórze, a nie ich pozbywania się”, wyjaśnia Kyle Summers, biolog ewolucyjny na Uniwersytecie East Carolina.
Natomiast jad ewoluował w celu obrony, obrazy lub obu naraz. Niektóre organizmy wykorzystują nawet jad podczas krycia. Dziobak męski strzela toksyną z małych, kolczastych kolców stóp, aby sparaliżować rywali.
Nie daj się zwieść uroczej kaczce. Jad dziobaka, wytwarzany w gruczołach ssaków składających jaja, krótko paraliżuje rywalizujących ze sobą partnerów, pozwalając zwycięzcy zaatakować samicę. (Trevira1Flickr CC BY-NC 2.0) 
Niezależnie od tego, czy taipan śródlądowy jest najbardziej jadowitym wężem na świecie, jest z pewnością jednym z najbardziej niebezpiecznych. Wąż żyje w suchym środowisku północno-wschodniej Australii. (: Matthew Klein / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) 
Przez lata naukowcy uważali, że smok Komodo zabija za pomocą bakterii, które rosną w jego pysku. W rzeczywistości jaszczurki wytwarzają własny jad w małych gruczołach jamy ustnej, których nikt wcześniej nie zauważył. (Tony Cyphert / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) 
Jadowite kolce lionfish służą raczej do odstraszania drapieżników niż do polowania na zdobycz. (: Peter Liu Photography / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) 
Złota trująca żaba jest uważana za jednego z najbardziej trujących członków rodziny żabek. Ich jasne zabarwienie służy jako ostrzeżenie dla drapieżników. (: Silvain de Munck / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) 
Ośmiornice antarktyczne, jak wyżej Pareledone charcoti, mają jedyny jad, który wydaje się działać w temperaturach poniżej zera. (Armin Rose) Jady pojawiły się około 30 różnych okazji na drzewie życia, szacuje Fry. Większość pochodzi z całkowicie normalnych enzymów. Na przykład jad pająka pochodzi z nieszkodliwego hormonu - pająkowej wersji insuliny. Jednym ze sposobów może być zduplikowanie genu wspólnego białka w jednym narządzie. Kopia mutuje i ostatecznie pojawia się gdzieś, gdzie nie powinna być - jak gruczoły ślinowe u węży. Kiedy stwór gryzie następnie ofiarę lub broni się przed drapieżnikiem, zmodyfikowane białko może być nieco toksyczne dla przeciwnika. Z czasem ewolucja faworyzuje jadowitych członków gatunku, a enzym ewoluuje w sile działania.
W przypadku jadowitych żab oba gatunki zostały odkryte w 1800 roku, ale do tej pory skakały pod radarem, ponieważ nikt wcześniej nie przyjrzał się dogłębnie ich biologii.
„Nawet najnowsza książka na temat brazylijskich żab wymienia je jako nietoksyczne” - mówi współautor badania Edmund Brodie, biolog z Uniwersytetu Stanowego w Utah. Więc po incydencie Jareda w terenie chciał dowiedzieć się, jakie toksyczne czarnoksięstwo może być w grze. Badacze ostrożnie zebrali dzikich C. greeningi i A. brunoi do testów laboratoryjnych. Odkryli, że obie żaby wydzielają lepką białą miksturę związków, która zawiera niektóre z tych samych właściwości co jad.
Zespół zobaczył następnie, że gruczoły dostarczają toksynę do kolców w skórze żab. Kiedy żaby wyginają głowy w górę i w dół lub na boki, kolce dźgają skórę niczego niepodejrzewających drapieżników (lub naukowców), takich jak strzykawki biologiczne, wstrzykując małe dawki toksyny do krwioobiegu, Jared i jego koledzy donosili dziś: Aktualna biologia . Nowoczesne żaby hylidowe nie mają znanych drapieżników. Jednak gdzieś poniżej linii musiała dać im przewagę nad czymś, co próbuje je zjeść. Alternatywnie, podobnie jak dziobak męski, żaby mogą wykorzystywać jad w celu wyeliminowania konkurencji godowej.
Zbliżenie skóry żaby C. greeningi ujawnia kolce, które pokrywają jej wargi i przód głowy. (Carlos Jared) 
Te dwa gatunki żab hylidowych zamieszkują pustynne lasy zwane Caatingi w Brazylii. (Carlos Jared) 
Żaby Hylid często chowają się w kaktusach w suchych lasach, w których żyją w Brazylii. (Carlos Jared) 
Żaby A. brunoi mają podobną budowę głowy jak C. greeningi, więc naukowcy sądzą, że mogą służyć do podobnych celów. (Carlos Jared) Ponieważ toksyny są dostarczane na różne sposoby, jady są zwykle większymi związkami, które należy wstrzykiwać, aby przebić się przez skórę, podczas gdy trucizny są zwykle mniejszymi substancjami chemicznymi, które mogą zostać wchłonięte. Czy więc jeden rodzaj toksyn jest zasadniczo silniejszy od drugiego?
Żaby ze złotymi zatrutymi strzałami mogą zabić człowieka za pomocą zaledwie dwóch mikrogramów ich alkaloidowej mazi skórnej. Tymczasem jedna kropla jadu węża taipan w głębi lądu może zabić 100 osób. W porównaniu do brazylijskiego pitvipera C. greeningi jest dwa razy bardziej zabójczy, a A. brunoi jest 25 razy bardziej zabójczy. Mniej więcej jeden gram jadu A. brunoi może zabić 300 000 myszy lub 80 ludzi. To powiedziawszy, żaby hylidowe prawdopodobnie wytwarzają i dostarczają jad w znacznie mniejszych dawkach.
„Toksyczność zarówno trucizn, jak i jadów różni się znacznie w zależności od gatunku w przyrodzie”, mówi Summers, więc nie można powiedzieć, że jeden rodzaj broni chemicznej jest zasadniczo bardziej niebezpieczny. Najważniejsze jest to, że zarówno jad, jak i trucizna mogą cię zabić w naprawdę przerażający i bolesny sposób. Biolodzy tereni, strzeżcie się.
