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有毒的关系:河豚妈妈毒害它们的幼崽(出于好意)

了解母体河豚毒素如何增强幼年河豚对抗海洋捕食者的生存能力。

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作为鱼幼崽的生活很艰难。你的生存几率微乎其微。首先,你游得并不好,所以你大部分时间都在海洋里漂浮,希望在你定居的时候,能找到一个合适的地方。你也很小——从水母到磷虾,甚至其他鱼类,无数物种都把你当作完美的食物。而你的父母呢?他们抛弃了你,把你和你成百上千的兄弟姐妹送入严酷的现实世界,而没有给你任何生存的帮助。除非你是幼年河豚。你的父母可能赢得不了任何育儿奖项,但他们并没有让你一无所有。你的妈妈做了一件会让其他礁鱼幼崽极其嫉妒的事情,而且这很可能拯救你的生命:她给了你毒药。属于河豚属 (Takifugu) 的河豚以其毒性而闻名。任何与这些有毒鱼类纠缠的捕食者都会痛苦地了解到,它们的组织中富含河豚毒素,这是地球上最致命的毒药之一。它可以杀死各种物种,从鱼类到哺乳动物,因为它是一种强效的麻痹剂,会关闭对神经功能至关重要的离子通道。人类也并非免疫:在 1974 年至 1983 年期间,仅在日本就有 179 人死于河豚毒素,另有 467 人中毒,而在日本,这种鱼(河豚)被视为一种美味,或许正是因为其中存在的危险。河豚毒素的 LD50 仅为每公斤体重 8 微克,比可卡因致命 120,000 倍,比冰毒致命 40,000 倍,比大麻活性成分 THC 致命 5000 万倍以上。它比黑曼巴蛇毒、VX 神经毒气或氰化物更致命。几毫克的剂量就足以杀死一个成年男人,而河豚属 物种的组织中不仅含有如此多的毒素,它们在受到 刺激 时还能分泌出如此多的毒素。毫不奇怪,很少有东西敢于吃河豚。但这并不意味着河豚就没有防范。动物需要一段时间才能积累其强大的毒素,而体型较小的河豚通常携带的毒药量较少,因此它们更害怕。但幸运的是,河豚还有另一个绝招:正如其名所示,它们会鼓胀。它们可以吸入水并膨胀到正常大小的几倍,让它们的攻击者意识到它们咬下了比自己能吞咽的更多的东西,字面意义上的。鼓胀需要 大量的能量,而且对河豚来说是一种很大的压力,但它很有效。

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幼年河豚表面有少量河豚毒素,红色(顶部,标有黄色小箭头)。图 2,来自 Itoi 等人 2014 年的研究。这使得可怜的幼年河豚陷入困境,因为它们太年轻,还没有积累自己的毒素,而且太小,无法膨胀。它们独自一人,无助地,会成为任何小鱼的容易捕食的对象。但它们还不需要自己制造毒素——至少现在不需要。妈妈确保它们有一些毒素可以随身携带,以在漫长的旅途中保持安全。在一篇发表在《毒素学》(Toxicon) 杂志上的 论文 中,日本日本大学海洋科学与资源系的科学家们表明,幼年河豚确实 携带河豚毒素。但与它们的父母和其他成年鱼不同,成年鱼的毒素浓度较高,因为它们通过饮食获取毒药,而幼崽的毒药则集中在其体表——这是妈妈告别的礼物。研究小组发现,卵子含有约 1.604 纳克的河豚毒素,而幼崽的组织中含有 0.015–0.107 纳克的河豚毒素。这并不是很多,很可能不足以杀死那些可能会发现河豚幼崽是美味佳肴的饥饿的小鱼。科学家们真正想知道的是,这点毒药是否足够有效,能够保护幼崽的安全,因此该团队进行了喂食试验,以观察几种常见的捕食者是否会吞食它们。捕食者当然会这么做,正如捕食者所做的那样,但随后它们将幼年河豚吐了出来,这表明毒素足以保护幼鱼。

两只潜在捕食者吐出幼年河豚。妈妈的河豚毒素拯救了它们!图 1,来自 Itoi 等人 2014 年的研究。先前的研究已经注意到河豚的卵巢中河豚毒素含量特别高,而这项新研究揭示了原因。雌性河豚储存河豚毒素,并在产卵时释放,这些毒素会附着在孵化出的幼体皮肤上。尽管河豚父母并没有为它们的后代做太多事情,但它们确实给了它们足够的毒药,让它们有机会生存下去。引用

Itoi S., Kiyoshi Asahina, Miwa Suzuki, Kento Ishizuka, Narumi Takimoto, Ryoko Mitsuoka, Naoto Yokoyama, Ayumi Detake, Chie Takayanagi & Miho Eguchi & (2014). Larval pufferfish protected by maternal tetrodotoxin, Toxicon, 78 35-40. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.toxicon.2013.11.003

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