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有毒饮食赋予这些动物自身的毒性防御能力

布莱恩·克拉夫特 科学通讯员 俗话说，人如其食，这句话对许多经常摄入毒物的动物来说也是如此。对于某些以植物和昆虫等有毒食物为食的物种来说，有毒的食物不仅不会对它们造成伤害，而且食用者实际上会吸收毒素。它们自己也会变得有毒，以保护自己免受寄生虫或捕食者的伤害。 诺亚·怀特曼（Noah Whiteman）是加州大学伯克利分校的进化生物学家，著有《 最美味的毒药认为，自然选择青睐能够实现这一目标的适应性。随着时间的推移，帮助物种抵抗毒素的基因突变可能会广泛传播，而其他基因突变也可能出现，帮助动物储存毒素并利用它们进行自我防御。我们在下面重点介绍了一些最引人注目的适应性物种。 帝王蝶咀嚼乳草 一只帝王蝶栖息在乳草上。 Creative Touch Imaging Ltd./NurPhoto 通过盖蒂图片社 帝王蝶 是后院里人们喜爱的美丽植物——但它们也有毒。帝王蝶在乳草植物上产卵，而乳草植物的毛虫会吞食含有有毒强心苷化合物的叶子。帝王蝶将这些毒素储存在自己的体内以阻止捕食者——而这些昆虫诱人的黑色和橙色则表明了它们的毒性。 帝王蝶通过几个关键的基因突变进化出消化有毒植物的能力——科学家们最近发现不幸的是，对于蝴蝶来说，它们的一些天敌，包括黑头蜡嘴雀和东部鹿鼠， 也进化出了突变 使它们能够吞食昆虫并耐受毒素。 “在这种情况下，食物链上可能出现一场进化军备竞赛，”加州大学河滨分校的进化系统生物学家西蒙·科内利斯“尼尔斯”·格罗恩说。帝王蝶的祖先进化出了抵抗乳草毒素的能力。后来，在捕食者和寄生虫的压力下，蝴蝶进化出了积累这些毒素以保护自己。“几种捕食者和寄生虫物种随后进化出了克服蝴蝶毒性的机制，”他说。他指出，一些抗毒鸟类现在可能真的会利用黑色和橙色的警示色来寻找帝王蝶并吃掉它们。 毒蛙吃有毒昆虫 一只草莓毒蛙栖息在一片叶子上。 Philippe Clement / Arterra / Universal Images Group 通过盖蒂图片社 毒蛙 因其鲜艳的颜色而闻名，这些颜色向掠食者传达了警告：吃我可不是个好主意！试图吃掉这些两栖动物的掠食者会发现有毒的味道令人不快甚至更糟，他们后来会记得这些色彩鲜艳的青蛙是应该避免的潜在食物。 在中美洲和南美洲的热带雨林中，青蛙会吃一种特殊的食物来增强它们的毒性防御能力。它们会吃含有毒素的昆虫，包括蚂蚁、甲虫、白蚁等。毒素会积聚在青蛙的皮肤中。毒素 比吗啡强200倍 在一些物种中，这种毒素储存在皮肤腺体中，当青蛙受到威胁时就会分泌出来。尝到这些有毒的青蛙的滋味会导致捕食者生病甚至死亡。 在圈养条件下，当这些青蛙被喂食不同的食物，包括无毒的动物园食物，如蟋蟀和果蝇时，它们的毒性就会降低，甚至完全无毒。史密森尼国家动物园和保护生物学研究所的研究人员 尝试添加毒药的饮食，让圈养的青蛙变得有毒 让它们像在自然界中一样免受捕食者的伤害，这样它们才能在重新回归野外后更好地生存。 河豚会吞食有毒细菌 一只河豚在海底游动。 Ozge Elif Kizil/Anadolu Agency 通过盖蒂图片社提供 河豚是日本著名的美食，被称为 河豚如果食物烹调不当，很快就会给人类带来致命的后果，人们可能会在食用食物后的几个小时内死亡。 河豚毒素被称为河豚毒素，简称 TTX。它会攻击神经细胞，导致窒息或心力衰竭，瘫痪，有时甚至死亡。这种强效毒素不是由河豚产生的，而是由生活在鱼肠道中的细菌产生的。河豚很可能从藻类和无脊椎动物的食物中获取产生毒素的微生物。河豚进化出一种基因突变，可以保护自己的神经细胞免受 TTX 的影响。同时，神经毒素会在鱼的皮肤和肝脏等器官中积聚，使包括人类在内的捕食者瘫痪或死亡。 但这种防御方式可能并不是鱼类寄生产毒微生物的唯一原因。一些研究表明，TTX 也可能是一种缓解压力的药物，它 降低皮质醇等激素的水平，使鱼的攻击性降低并促进其生长。 鸟类可能会因吃甲虫而产生有毒羽毛 […]

蝉，让开：这些生物也会“变暗”很长一段时间| 科学

布莱恩·克拉夫特 科学通讯员 今年春天，蝉在东南部和中西部地区嗡嗡作响，这要归功于 两个主要巢群同时出现。 它们的 17 年和 13 年周期自 1803 年托马斯·杰斐逊 (Thomas Jefferson) 入主白宫以来首次重合。 预计届时将有超过万亿只蝉鸣叫，呈现出不容错过的奇观。 这些昆虫都去哪儿了？ 他们已经在地下消失了——而且他们并不孤单。 许多物种都采取了生存策略，它们一生中的大部分时间都处于低调状态，等待时机，直到重新出现的时机。 我们重点关注了六种最令人难以置信的喜欢“黑暗”的物种，包括那些吵闹的虫子。 沙漠中的青蛙 澳大利亚昆士兰州，雨后，一只粗糙的青蛙从地下冒出来。 Auscape / 环球影像集团（盖蒂图片社） 澳大利亚的沙漠不太可能是数十万只青蛙的家园，这些青蛙通常生活在地表以下。 它们在那里度过干燥的几个月甚至几年。 短暂的潮湿期引发了疯狂的活动。 澳大利亚博物馆和新南威尔士大学两栖爬行动物保护生物学馆长乔迪·罗利指出，许多澳大利亚青蛙在潮湿的古代环境中进化，然后适应了今天的干燥条件。 “我认为如此依赖淡水的动物能够在如此看似恶劣的环境中生存下来，这是非常了不起的，”她说。 包括树蛙在内的多个科的青蛙都会利用夏眠期（一种夏季冬眠）来在干旱的环境中生存，而不会从体内流失太多水分。 它们通过在地下挖掘并用脂肪皮肤分泌物包裹自己来做到这一点，这些分泌物可以保留宝贵的水分，直到降雨再次到来。 “我们不知道它们能以这种方式生存多久，”罗利说。 当降雨到来时，青蛙几乎没有时间把自己挖出来，狼吞虎咽地吃东西并寻找伴侣。 “大多数物种都是‘爆炸性繁殖者’：它们的交配时间非常短，以至于会出现疯狂的交配行为，”罗利说。 随后，另一场比赛开始了——蝌蚪必须发育成青蛙，并将自己埋起来，等待下一场雨。 “因此，大多数沙漠青蛙的幼虫期都非常短，”她说。 “速度至关重要。” “瑞普·范·温克尔”兰花 阿肯色州的珊瑚兰花 埃里克·亨特来自维基百科，免费百科全书 包括多种兰花在内的 100 多种不同植物进入地下休眠状态，跳过春季发芽长达 20 年。 有些人将它们称为“Rip Van Winkle”兰花，以华盛顿·欧文笔下的虚构人物命名，他在长达 20 年的沉睡中错过了美国独立战争。 东京大学进化生态学家理查德·谢弗森 (Richard Shefferson) 表示，这一策略 已经进化了很多次。 […]

为什么存在这么多甲虫种类？ | 科学

莱斯利·埃文斯·奥格登， 可知杂志 当卡罗琳·查布 (Caroline Chaboo) 谈到龟甲虫时，她的眼睛会发光。 就像宝石一样，它们有无数鲜艳的颜色：闪亮的蓝色、红色、橙色、叶绿色和透明的金色斑点。 它们是 40,000 种叶甲虫叶甲科的成员，叶甲科是鞘翅目甲虫目中物种最丰富的分支之一。 “有象鼻虫、长角牛和叶甲虫，”她说。 “这确实是主导甲虫多样性的三重奏。” 内布拉斯加大学林肯分校的昆虫学家， 查布 长期以来，人们一直想知道为什么生命王国如此偏向甲虫：这种身体坚韧的生物约占所有动物物种的四分之一。 长期以来，许多生物学家都想知道同样的事情。 “达尔文是一位甲虫收藏家，”查布指出。 尽管种类繁多，但大多数甲虫都有相同的三部分身体结构。 这种昆虫能够将飞行翅膀像折纸一样折叠在称为鞘翅的保护性前翅下，从而使甲虫能够挤进岩石缝隙并在树内挖洞。 科学家表示，甲虫在大范围的微生境中繁衍生息的本领也有助于解释它们物种丰富的原因。 改编自 Bugboy / 维基共享资源 / Knowable 杂志 在地球上大约 100 万种已命名的昆虫中，大约有 40 万种是甲虫。 这只是到目前为止所描述的甲虫。 科学家通常每年描述数千个新物种。 那么，为什么有这么多甲虫种类呢？ “我们不知道确切的答案，”查布说。 但线索正在浮现。 一种假设是，它们的数量很多，因为它们已经存在了很长时间。 进化生物学家和昆虫学家说：“甲虫已有 3.5 亿年的历史” 杜安·麦肯纳 孟菲斯大学的。 在这段时间内，现有物种可以形成物种，或者分裂成新的、独特的遗传谱系。 相比之下，现代人类仅存在了约30万年。 然而，仅仅因为一群动物很古老并不一定意味着它会有更多的物种。 一些非常古老的团体有 物种很少。 例如，腔棘鱼已经在海洋中游弋了大约 3.6 亿年，最多达到约 90 种，然后减少到目前已知的两种。 同样，类似蜥蜴的爬行动物大蜥蜴是起源于约 2.5 […]