

Taricha 属的蝾螈体内含有一种强大的神经毒素,它们通过皮肤分泌,称为河豚毒素。该毒素是一种对抗捕食者的化学防御物质。在11月28日发表在《两栖爬行动物科学前沿》杂志上的一项研究中,一组生物学家描述了雌性Taricha 蝾螈产生的河豚毒素比雄性多。研究结果表明,河豚毒素不仅是一种防御手段,也可能是一种信号。
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“长期以来,人们认为蝾螈的毒素浓度在其一生中不会发生变化,而且雄性和雌性的毒素浓度往往相同。现在,我们发现雌性蝾螈的毒素含量实际上比雄性蝾螈高,”该研究的合著者、加州大学戴维斯分校的生态学家和进化生物学家 Gary Bucciarelli 在一份声明中说。“我们观察到雌性蝾螈的毒素浓度显著更高且波动幅度更大,这可能有许多原因,比如求偶选择。”
完全有毒的特征
河豚毒素也存在于致命的蓝环章鱼、河豚以及一些贝类和两栖类动物体内。在有性生殖动物中,两性异形特征,如犬齿大小和鲜艳的颜色,可能是繁殖成功率和生存的关键。这些不同的特征被认为可以提高个体产生下一代后代的机会。
科学家们早已知道Taricha 蝾螈拥有其他两性异形特征,例如体重、体型和尾巴高度,因此他们很好奇毒素的产生是否在两性之间也存在差异。
在这项研究中,作者从加利福尼亚州 38 个不同地点的 850 多只蝾螈中提取了河豚毒素样本。他们记录了所有动物的性别、体型、体重和尾巴高度,以及雌性蝾螈是否怀孕。被捕获和释放的蝾螈也做了标记,以便知道它们是否曾被采样过。
接下来,该团队分析了它们的皮肤,以量化雄性和雌性体内毒素的含量。他们还考察了体型和尾巴高度等两性异形变量与毒素水平变化之间的关系,以及在能够跨繁殖季节进行多次采样的研究地点的情况。
了解这些毒素的工作原理可能有助于生物学家更深入地了解蝾螈的繁殖策略,并有助于保护措施。一项近期研究发现,五分之二的 the amphibians 受到灭绝威胁,它们仍然是地球上受威胁最严重的脊椎动物类别。
红颜祸水
作者发现雌性蝾螈携带的毒素比雄性蝾螈多。虽然两种性别的河豚毒素水平普遍波动,但雌性毒素水平的变化幅度更大。这意味着雌性蝾螈可能比雄性更危险。
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“对于潜在的捕食者来说,这些高浓度的毒素构成严重威胁,” Bucciarelli 说。“除非由专业人员操作,否则不应触碰 Taricha 蝾螈,因为它们个体携带的河豚毒素最高可达 54 毫克。每公斤体重 42 微克的剂量可能导致住院或死亡。”
河豚毒素似乎也与其他两性异形特征有关。较重的蝾螈产生的毒素水平高于较轻的蝾螈,而雌性的平均毒素浓度始终高于雄性,无论体型或体重如何。产生毒素所需的物理资源可能在雌性和雄性之间有所不同。它们的皮肤也可能能够携带更多的毒素。
较高的河豚毒素水平可能在繁殖期间保护雌性免受捕食者的侵害。它也可能使雌性能够将产生毒素的细菌传递给它们的卵,从而可能保护它们的后代免受蛇的侵害。
毒素模式
此前,河豚毒素被认为仅仅是对蛇的防御。两性之间毒素含量的差异表明,它可能还有其他作用。由于毒素浓度较高而产生的气味可能是帮助蝾螈决定在哪里寻找配偶以及选择哪些配偶的线索。
“Taricha 蝾螈的繁殖模式高度依赖于降水模式。鉴于加利福尼亚的干旱状况,我们在实地采样时并非总能保持平衡的设计,” Bucciarelli 说。“然而,我们认为这种模式仍然非常强劲。我们的下一步计划是探索干旱和火灾如何影响蝾螈及其毒素浓度,以及两性如何应对这些自然灾害。”