不要被ASP毛毛虫天真无邪的外表所迷惑:它蓬松的皮毛下隐藏着匕首般的刺,其毒液中含有令人痛苦的毒液,每年有数十人因此而住院。
现在,科学家们在这些毛毛虫的毒液中发现了蛋白质,这或许可以解释这些毛毛虫是如何打出如此猛烈的拳头的。
“有趣的是,疼痛非常严重,”该研究的主要作者、澳大利亚昆士兰大学分子生物科学研究所的研究员安德鲁·沃克(Andrew Walker)告诉《生活科学》。“这种疼痛是持久的,据说是令人难以忍受的;人们形容它就像接触煤炭或遭受钝器创伤,就像被棒球棒击中一样。”
Asp毛毛虫因其毛茸茸的外观也被称为脓毛毛虫,是飞蛾的幼虫。它们隐藏的有毒刺是抵御掠食者的防御机制。这项研究于周一(6 月 10 日)发表在《美国国家科学院院刊》上,研究人员检查了南方法兰绒蛾 ( Megalopyge operularis ) 和黑波法兰绒蛾 ( M.cispata ) 毛虫的毒液。这两种物种在北美和中美洲部分地区都很常见。
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沃克说,它们的毒液含有蛋白质,注射后会与细胞结合,然后向大脑发送“超级、超级有效”的疼痛信号。虽然这是毒液的通常途径,但天冬氨酸毛毛虫的蛋白质(称为“megalysins”)在钻入细胞之前会改变形状。
沃克说:“它们会形成一个像小甜甜圈一样的东西,
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一只南方法兰绒蛾破茧后正在休息。
Asp 毛毛虫发育成也被刚毛覆盖的飞蛾。(图片来源:Brett Hondow,198才手机APP
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毒素的痛苦打击可能归结为这些蛋白质在钻入受害者的细胞时会变形,变成甜甜圈形状——这种机制也在一些细菌中观察到,这表明细菌和ASP毛毛虫中的毒素有一个共同的起源。
“这些引起疼痛的毒素的结构几乎与细菌毒素相同,”沃克说。“我们发现,编码这些毒素的基因在数亿年前从细菌转移到了这些毛毛虫的祖先中,然后被招募为毒液毒素。”
4 亿年前转移该基因的细菌可能属于一个名为“伽马变形菌”的菌群,198彩票平台注册送的钱怎
198带玩团队是1号团队吗么提款,该菌群包括致病物种,例如大肠杆菌和一些沙门氏菌菌株,它们也会在细胞中打孔。接受者可能是一种名为 Ditrysia 的昆虫的早期代表,几乎所有现存的飞蛾和蝴蝶都属于这种昆虫。
细菌可以通过称为水平基因转移的过程将其 DNA 插入其他生物体的基因组中(与垂直基因转移相反,垂直基因转移是父母将其基因传递给后代)。但沃克说,细菌将遗传物质传递给毛毛虫,以及毛毛虫将其传递给其后代的情况极为罕见,因为必须满足几个条件。
例如,细菌必须通过感染毛毛虫来接触它,然后将 DNA 插入宿主细胞的细胞核中。“但不仅仅是任何细胞,”沃克解释道。“这些细胞必须发育成精子和卵子,这样当毛毛虫长大并成为飞蛾时,它们就可以遗传给毛毛虫的后代。”
这一发现揭示了水平基因转移在动物毒液进化中的作用以及尚未被研究的毛毛虫和飞蛾的世界。沃克表示,虽然目前尚不清楚这种转移是如何发生的,但一般来说“这种情况不应该发生,这就是为什么这种情况如此罕见”。