Đa dạng sinh họcĐộng vật đó đâyThiên nhiên kỳ thú

Vì sao các loài động vật có độc không hại bởi độc tố của chính mình

Trong những khu rừng ở New Guinea, có một con chim nhỏ, xám xịt với một bí mật chết người. Nó được gọi là pitohui có mũ trùm đầu, và những chiếc lông màu cam và đen của nó được tẩm chất độc. Chỉ cần chạm vào lông của một con pitohui cũng đủ khiến tay bạn cảm thấy như chúng đang bốc cháy. Nhưng khi ăn phải một chút độc tố batrachotoxin, gọi tắt là BTX, chất độc này sẽ ngăn các kênh natri của bạn hoạt động, dẫn đến tê liệt và thậm chí tử vong. “Bạn có thể nghĩ về những chất độc này như một loại thuốc tự nhiên. Đó là thứ mà các loài động vật sử dụng để tự bảo vệ mình, bởi vì nó… hoặc mang lại cảm giác rất khó chịu cho thứ đang cố gắng ăn chúng, hoặc trong trường hợp xấu nhất, nó giết chết thứ đang cố gắng ăn chúng ”, Daniel Minor , một nhà lý sinh tại Đại học California, Viện Nghiên cứu Tim mạch San Francisco.

Các nhà khoa học tin rằng pitohui không tự sản xuất độc tố mà lấy chúng từ con mồi bọ cánh cứng nhỏ bé của nó. Cơ chế tương tự cũng được nghi ngờ ở ếch phi tiêu độc ở Trung và Nam Mỹ, chúng cũng mang BTX trong làn da sáng màu của chúng.

Tất cả những điều đó dẫn đến một câu hỏi hấp dẫn — làm thế nào để những loài động vật độc như pitohui không bị hại bởi chính độc tố của mình?

Trong nhiều thập kỷ, giả thuyết tốt nhất cho rằng chim và ếch đã phát triển các kênh natri thích nghi đặc biệt — một phần của cơ thể cần thiết cho các dây thần kinh, tế bào não và tế bào cơ hoạt động bình thường — miễn dịch với BTX. Rốt cuộc, có một số ví dụ về động vật có thể loại bỏ chất độc bằng phương pháp này, chẳng hạn như cầy mangut Ai Cập có thể sống sót với nọc độc của rắn hổ mang.

Nhưng một nghiên cứu được công bố ngày hôm nay trên Tạp chí Sinh lý học Tổng quát đã lật ngược quan điểm đó.Các nhà nghiên cứu đưa ra bằng chứng cho thấy loài ếch pitohui và ếch độc có thứ mà họ gọi là “bọt biển độc tố”, hoặc protein có chức năng quét sạch các chất độc gây tử vong trước khi chúng gây ra thiệt hại.

Tìm bằng chứng về protein “bọt biển độc tố”

 Video về loài ếch độc

Trong phòng thí nghiệm, Minor và các đồng nghiệp đã tái tạo các gen chịu trách nhiệm về pitohui và kênh natri độc của ếch và đưa chúng vào các tế bào sống của nhiều loài khác nhau tiếp xúc với BTX. Những tế bào này không thể chống chọi lại chất độc, cho thấy các kênh natri của động vật độc không kháng lại BTX. Tuy nhiên, khi họ tiêm BTX vào những con ếch sống khác loài, chỉ những con ếch độc sống sót.

Minor nói: “Điều đó cho chúng tôi manh mối rằng có một thứ gì đó bảo vệ ếch khỏi các độc tố này. Lý thuyết hàng đầu của ông là một protein bọt biển, một thứ mà ông đã xác định trước đây. Vào năm 2019, phòng thí nghiệm của Minor đã tìm thấy một miếng bọt biển có độc tố giúp ễnh ương miễn dịch với một chất độc mạnh khác gọi là saxitoxin . Mặc dù anh ấy vẫn chưa tìm thấy thứ gì đó tương tự ở loài ếch pitohui hoặc ếch độc, nhưng đó chắc chắn là một mục tiêu, anh ấy nói.

Rebecca Tarvin , một nhà sinh vật học tiến hóa tại Đại học California, Berkeley, người đã nghiên cứu cách loài ếch độc chịu đựng một chất độc thần kinh khác gọi là epibatidine , rất ấn tượng trước kết quả.

Tarvin, cũng là một nhà thám hiểm địa lý quốc gia cho biết: “Đặc biệt với quy trình nghiên cứu của mình, tôi rất ngạc nhiên khi thấy rằng các kênh natri của [ếch độc] không nhạy cảm với batrachotoxin, điều này không như chúng tôi đã dự đoán .

Nhưng cô ấy cũng cảnh báo không nên tổng quát hóa quá mức các kết quả. Bà nói: “Đây chỉ là một trong nhiều loại độc tố mà loài ếch có. “Nhưng đối với trường hợp mà họ đã thử nghiệm, tôi bị thuyết phục.”

Nghiên cứu chất độc có thể dẫn đến những đột phá trong y học

Mặc dù các loài chim ở đảo xa xôi và ếch rừng nhiệt đới có vẻ là một chủ đề thích hợp để nghiên cứu, nhưng việc làm sáng tỏ phép thuật sinh học của chúng có thể có ứng dụng cho mọi người ở khắp mọi nơi. Tarvin nói: “Các chất độc trong lịch sử đã đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp chúng ta nhắm mục tiêu các protein cụ thể và khám phá chức năng của các protein đó, và cũng là cơ sở để thiết kế thuốc,” Tarvin nói.

Ví dụ, một thành phần của chất độc của ễnh ương đã được chứng minh là có một số tác dụng chống ung thư trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm , trong khi độc tố tetrodotoxin có trong nhiều sinh vật khác nhau, từ cá nóc đến sa giông, đã được nhắm mục tiêu làm nguồn thuốc gây mê mới.

“Đối với tôi, câu hỏi thú vị nhất là, Tại sao những con vật này không tự giết mình bằng chất độc này?” Minor nói. “Nhưng điều này [cũng] sẽ cho chúng ta biết một điều gì đó thực sự quan trọng về cơ bản về các hệ thống sinh học.”

 

 

Bài viết liên quan

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button