客观日本

京都大学发现中国的九龙颈槽蛇能从萤火虫体内摄取毒液成分

2020年03月11日 生物医药

日本京都大学理学研究科的森哲副教授与农学研究科的森直树教授等人组成的研究团队发现,毒蛇之一的九龙颈槽蛇颈腺的毒液成分是从萤火虫体内摄取的。

毒蛇虎斑颈槽蛇的颈背皮下有一个含剧毒的“颈腺”器官,用来保护自己免受捕食者的侵害。毒液的主要成分为强心苷蟾蜍二烯羟酸内酯(bufadienolide),来自虎斑颈槽蛇捕食的蟾蜍。已知全球颈槽蛇属中有17种拥有这类颈腺,生活在中国西南部、主要以蚯蚓为食的九龙颈槽蛇就是其中的一种。通过对线粒体和核DNA进行分析推测,颈槽蛇属在进化的过程中,主食由蛙类变成了蚯蚓。

研究团队分析了九龙颈槽蛇的颈腺,确定其毒液的成分是来自萤火虫的蟾蜍二烯羟酸内酯的一种。另外还确认,九龙颈槽蛇的确会捕食萤火虫。这表明,颈槽蛇向九龙颈槽蛇进化的过程中,饮食习性由捕食蛙类变成了捕食蚯蚓,同时开始利用萤火虫代替蟾蜍来获取蟾蜍二烯羟酸内酯。这种将毒液来源转移到系统和生态都大相径庭的饵食上的例子绝无仅有,这项研究成果将为研究蛇的生态和动物的食性变化提供新的视点,是一项划时代的发现。

京都大学发现中国的九龙颈槽蛇能从萤火虫体内摄取毒液成分

研究团队分析了生活在亚洲的萤亚科的5种萤火虫。从中国大陆、台湾和日本采集了短角窗萤属(Diaphanes)的2种和窗萤(Pyrocoelia)属的3种萤火虫,粉碎其幼虫后通过LC-MS和NMR分析提取物。最终在所有提取物中均检测出了蟾蜍二烯羟酸内酯,确认与从九龙颈槽蛇体内检测出的蟾蜍二烯羟酸内酯结构相似。

取得这一发现后通过饲养确认,九龙颈槽蛇会捕食生活在日本的萤亚科萤火虫之一、窗萤属的幼虫。另外,研究团队调查了在野外采集的蛇的胃内容物后,发现了同为萤亚科、生活在中国的短角窗萤属的幼虫。

以上结果表明,在向颈槽蛇属蛇类中的九龙颈槽蛇进化过程中,蛇的食性因某些原因由捕食蛙类变成了捕食蚯蚓,与此同时,开始利用萤亚科的萤火虫来取代蟾蜍获取毒液蟾蜍二烯羟酸内酯。

论文信息
题目:Dramatic Dietary Shift Maintains Sequestered Toxins in Chemically Defended Snakes
期刊:《PNAS》
DOI:www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1919065117

日文发布全文

文:JST客观日本编辑部编译

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