猛毒生物が自分の毒で死なない脅威のメカニズムとは?
 外敵から身を守るために、ごく少量でも大勢の人間を殺せるほど強力な毒で武装するカエルや鳥がいる。その毒は餌となる猛毒の甲虫を食べ体に蓄積したものだ。

 それは優れた生存戦略だが、猛毒を身に宿すなど、諸刃の剣でもあるはずだ。それなのに、そうした生物が毒で死んだりすることはない。一体なぜなのか?

 その理由について、これまで、猛毒生物は、神経細胞の膜に毒が結びつかない突然変異があるからではないかと推測されてきた。

 しかし『Journal of General Physiology』(8月5日付)に掲載された研究によると、彼らには毒が神経細胞の膜に到達する前に無害化してしまうメカニズムが備わっているらしいことが理由であると考えられるようだ。
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1mgで20人を殺す毒を持つ甲虫を食べ毒を蓄積する生き物

 一部の甲虫がつくり出すアルカロイドから生成される「バトラコトキシン」は、ほんの1mgで20人の人間を墓場送りにできる強力な神経毒だ。

 それほどの猛毒でありながら、パプアニューギニアに生息する「ピトフーイ」という鳥や、コロンビアの熱帯雨林に潜む「ヤドクガエル」の仲間は、危険な甲虫を食べても平然としている。それどころか、身を守るためにそれを体内に蓄積する。

 甲虫が分泌するその猛毒を口にしてしまえば、神経の信号伝達を制御しているナトリウム・チャネルに結びつき、開きっぱなしにしてしまう。

 つまるところ、神経がまともに信号を送信できなくなって、生物は死んでしまうはずだ。
猛毒を持つ鳥、ピトフーイ Burung pitohui, burung beracun suara emas

従来の仮説は本当なのか?

 では、なぜヤドクガエルやピトフーイは猛毒の甲虫を食べてもナトリウム・チャネルには影響が出ないのだろうか?

 バトラコトシキンは、ナトリウム・チャネルの細孔内に結びつくと考えられている。しかし毒に耐性を持つカエルや鳥は、ナトリウム・チャネルに突然変異を起こしたタンパク質があり、形状が違う。だから神経毒が結びつかず、それで死んでしまうこともない。これが従来の仮説だった。

 実際、その突然変異タンパク質らしきものも発見されている。しかし毒ガエルやピトフーイのナトリウム・チャネル自体が研究されたわけではなかったので、本当のところどうなのかはっきりしなかった。
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ヤドクガエル photo by Pixabay

ウシガエルが持つ神経毒を無害化するメカニズム

 そこでカリフォルニア大学サンフランシスコ校やスタンフォード大学などの研究グループは、ピトフーイと2種のヤドクガエルに備わっているナトリウム・チャネルのクローンを作って、その機能を調べてみることにした。

 すると、毒を防いでいると考えられた突然変異タンパク質は、ちっとも役に立たないことが判明したのだ。それどころか、神経内でナトリウム・チャネルとしてもうまく働いていなかった。

 となると毒成分がナトリウム・チャネルに到達する前に、それを無害化する仕組みがなければならない。

 それが何なのか、今回の研究では特定されていないが、そのヒントになる研究がある。それによると、「ウシガエル(Rana catesbeiana)」は、藍藻がつくる強力な神経毒を無害化するタンパク質をもっているのだという。

 その神経毒を「サキシトキシン」という。しかしウシガエルが持つ「サキシフィリン」というタンパク質は、これに結びついてしまう。するとサキシトキシンはもはや神経に作用しなくなるので、無害なものとなる。
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ウシガエル photo by Pixabay

毒の防御メカニズムの進化解明や解毒剤の開発に

 ヤドクガエルやピトフーイにも同じメカニズムが備わっているのかどうか、今の時点ではわからない。が、研究グループは調べてみる価値はあると考えているようだ。

 ちなみにこうした研究は毒防御メカニズムが進化した経緯を明らかにしてくれるだけでなく、解毒剤の開発にも役立つとのことだ。

References:Toxin sponges may protect poisonous frogs and | EurekAlert! / written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 19:08
  • ID:RRFhNDpT0 #

わかったと思ってたけどやっぱわからないという事がわかったと。続報に期待したい

2

2. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:01
  • ID:2tm55vka0 #

ディスカバリーチャンネルでアメリカのヒキガエルはムカデの毒が効かないってやってたな

3

3. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:11
  • ID:xmlimmfq0 #

イチゴヤドクガエルが好き♡

4

4. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:15
  • ID:XK8AAcnr0 #

人間の胃酸と胃袋みたいな感じか。
パワーバランスが崩れたら
本体の人間が死んじゃうんだよな。

5

5. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:20
  • ID:shNl1QBU0 #

無毒化出来るとしても今度はそれを有毒化して体外に排出するシステムが必要になる
謎は尽きない 

6

6. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:28
  • ID:Z5yClA2.0 #

毒で血が固まるのって怖いよな。。。
神経毒より怖いわ。

7

7. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:42
  • ID:wXWasmtO0 #

こういう生き物って毒が無効になる進化を得る前に滅びなかったの凄いなぁと毎回思ってしまう

8

8. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:45
  • ID:xdjX.WkQ0 #

猛毒のアボカドを美味しそうに食う人間も大概や

9

9. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:51
  • ID:VBEC.Y110 #

毒が利かない構造を持っていたのではなく、解毒剤を備えていたって事か。進化の途中でそんな性質を獲得した連中が生き残ったのかなあ。

10

10. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 21:33
  • ID:DzP5Bmx60 #

舌に毒を持つ生物も、涼しい顔して生きている様子を時々見かけます。

11

11. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 21:55
  • ID:lyfosuJB0 #

※8
ピレスロイド、アルコール、カフェイン、カプサイシン、テオブロミン、有機チオ硫酸化合物などなど……いろんな毒がありますね。

あ、でもテトロドトキシンはヒトにも効きます!アレも毒のない餌だけをやって養殖すると毒が蓄積しなくなるんですよね。今回の記事の話と同じ系統に思われますねぇ。

12

12. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 22:28
  • ID:XC071kY20 #

※9
仕方なく毒虫食ってて身を守れるのはそのおまけだったりして

13

13. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 22:58
  • ID:bJ94IFAk0 #

仕組みというか機構を調べるのはとても良いことだ。
ただ生物で薬理効果が違うのは当たり前というか、まあ代謝が違うからねー。
例えばサポニンは人には薬だけど、魚には毒だし犬にも良くないはず。

矢毒蛙の毒は原住民の矢毒に使われ、河馬などを狩るのに使っている。
「体の△△に当たったから○日で死ぬから、その頃取りに来よう」てやってた。
(部位により毒が回る時間が違う、というか呼吸筋への影響かな?)
彼らは矢の当たったところは捨てて、残りの肉を食べる。
そのことで毒耐性も得ているようだ。

で、その毒が麻酔に使われてるの記載があるが、おそらく筋弛緩財としての利用のことだろう。
もちろんそのまま使うと呼吸や心臓が止まるけど、呼吸器をつけて使用すれば大丈夫。
筋肉を緩めるとOpeしやすいのだ。

14

14. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 00:00
  • ID:4IqdFHjd0 #

ファーブル昆虫記でもコガネムシだったかカミキリムシだったか、成虫なら即死のサソリの毒を受けても幼虫は平気でモゾモゾしてるって記述があったな

15

15. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 00:13
  • ID:L5dDHZjA0 #

毒を吐き続け、若く有能な社員達を辞めさせ続けている上司は己の毒では決して死なず、今日も何事もなかったかのようにスマホを眺めてニヤニヤしながら暮らし続けているではないか。

16

16. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 04:51
  • ID:Yb.9br130 #

※13
サポニンは人にとっても毒では?

17

17. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 08:01
  • ID:Q8URzV3E0 #

毒吐く人に例えてドヤ顔でうまいこと言ったようなコメしてる人いるけど、それってただの毒のある生き物だし
人の毒を吸収して利用してるわけじゃないから全然うまいこと言ってない

18

18. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 09:04
  • ID:Mj3jeJrR0 #

南米のデンキウナギは自分で感電している
まさに身を削る素晴らしき根性なり

19

19. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 12:34
  • ID:EWr1wN1L0 #

>>17
これは毒の効いた評論、謹んで拝ドク致しました

20

20. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 16:34
  • ID:Yb5XUV1o0 #

ジャイアンは自分の歌声で平気なのかってやつか

21

21. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 18:45
  • ID:oiUmkCkb0 #

記事には関係ないんだけど、ウシガエルって熟れすぎたアボカドみたいな見た目してるんだね。
ヤドクガエルは綺麗で好き

22

22. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 19:41
  • ID:XJ7lemLd0 #

※20
平気どころか、同じ歌声のジャイアンロボに感涙すらしてるぞ

23

23. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 23:18
  • ID:vXaEuLuw0 #

※16
言われると思ったよ。
代謝の違いの例えなのに

サポニンは普通に摂る分には全く無問題だよね。
ところが犬とカニは(訂正.犬とかには)危ないもの。
そのレベルの話。

カフェインなどは精製摂取すれば危なくなるし、アルコールはメチルなど種類によって、ニコチンは使い方、食べたりパッチを貼り過ぎれば死ぬ。
サポニンも同じ、濃縮したり強い種類を摂ったり、余計なことをして毒だというのはおかしな話。

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