毒液

毒液は、動物が産生する1つ以上の毒素を含む分泌物です。毒は、捕食者と被食者の両方、および脊椎動物と無脊椎動物の両方の多種多様な動物で進化してきました。

毒は、細胞を殺すネクロトキシンと細胞毒の少なくとも4つの主要なクラスの毒素の作用により殺されます。神経系に影響する神経毒;筋肉を損傷するミオトキシン。生物学的に、毒は毒を摂取するという点で毒と区別されますが、毒は噛まれたり、刺されたり、同様の行為で送達されます。有毒な動物は、年間数万人の人間の死を引き起こします。しかし、多くの毒に含まれる毒素は、広範囲の病気を治療する可能性があります。

進化

多種多様な分類群にわたる毒液の使用は、収束進化の例です。この特性がどのように非常に広範かつ多様化したようになったかを正確に結論付けることは困難です。有毒動物の毒素をコードする多重遺伝子ファミリーが積極的に選択され、特定の機能を持つより多様な毒素が作成されます。毒は環境と犠牲者に適応し、それに応じて進化し、捕食者の特定の獲物（特に獲物内の正確なイオンチャネル）で最大限に効率的になります。その結果、毒は動物の標準食に特化するようになります。

メカニズム

毒は、含まれる毒素を介して生物学的効果を引き起こします。いくつかの毒は、異なるタイプの毒素の複雑な混合物です。毒液中の毒素の主要なクラスには次のものがあります。

• ネクロトキシンは、遭遇する細胞の壊死（死）を引き起こします。ガラガラヘビと毒蛇毒には、ホスホリパーゼとトリプシン様セリンプロテアーゼが含まれています。
• 主に動物の神経系に影響を与える神経毒。これらには、イオンチャネルコンダクタンスを混乱させるイオンチャネル毒素が含まれます。ブラックウィドウスパイダー、スコーピオン、ボックスクラゲ、コーンカタツムリ、ムカデ、アオタコの毒（他の多くのものと同様）は、このように機能します。
• 受容体への結合により筋肉を損傷するミオトキシンは、ヘビ（ガラガラヘビなど）やトカゲの毒液に見られる小さな基本的なペプチドです。
• 個々の細胞を殺す細胞毒は、ミツバチのアピトキシンとクロクロゴケグモの毒液に含まれています。

分類範囲

毒は分類学的に広く分布しており、無脊椎動物と脊椎動物の両方に見られます。水生および陸生動物;そして、捕食者と被食者の両方。有毒動物の主要なグループを以下に説明します。

節足動物

有毒な節足動物にはクモが含まれます。クモは牙を使って毒を注入します。そしてムカデは、毒を届けるために、修正された脚を使った予測を使用します。サソリと刺す昆虫と一緒に、刺すと毒を注入します。

ミツバチやスズメバチなどの昆虫では、スティンガーは修正された産卵装置、つまり産卵管です。 ヤマドリタケでは、雌は雄に交尾行動を引き起こす性フェロモンを含む毒液を絶えず放出します。 Polistes exclamansでは、毒は警報フェロモンとして使用され、巣からの反応を調整し、近くのスズメバチを誘引して捕食者を攻撃します。 Dolichovespula arenariaでは 、刺された毒の吹き付けが観察され、大きなコロニーの労働者から観察されています。 Parischnogaster striatulaのような他のケースでは、毒液が抗菌保護として全身に適用されます。 Agelaia pallipesの毒液は、臓器不全を引き起こす可能性のある走化性や溶血などのプロセスに抑制効果があります。

多くのイモムシは、 毒毛の強さは種によって異なりますが、体に特殊な剛毛に関連する防御的な毒腺があります。

ミツバチは酸性毒液（アピトキシン）を合成して使用し、巣箱や食料品店を守るために刺すものに痛みを引き起こしますが、スズメバチは獲物を麻痺させるように設計された化学的に異なるアルカリ性毒液を使用するため、餌箱に生で保管できます彼らの若者。毒液の使用は、これらの例だけよりもはるかに広まっています。真の虫や多くのアリなど、他の昆虫も毒を生成します。少なくとも1種類のアリ種（ Polyrhachis dives ）は、病原体の殺菌に毒を局所的に使用することが示されています。

その他の無脊椎動物

いくつかの門に有毒な無脊椎動物がいます。クラゲなどのクラゲや刺胞動物の間のイソギンチャク、棘皮動物の間のウニ、軟体動物の間のタコを含む円錐カタツムリと頭足類が含まれます。

脊椎動物

毒は、アカエイ、サメ、キメラを含む約200の軟骨魚に見られます。ナマズ（約1000の有毒種）;そして、カサゴ（300種以上）、オニダルマオ（80種以上）、ゴリラの止まり木、ニキビ、ウサギフィッシュ、クロハギ、いくつかのビラフィッシュ、いくつかのヒキガエル、サンゴクラウカー、レッドビラフィッシュ、スキャットを含む11のトゲ魚（Acanthomorpha） 、メバル、深海オニカサゴ、スズメバチ、ウィーバー、およびスターゲイザー。

両生類のうち、一部のサンショウウオは鋭い毒のあるrib骨を突き出すことができます。

約450種のヘビが有毒であり、ヘビ毒は目の下の腺（下顎腺）によって生成され、管状または溝のある牙を介して犠牲者に届けられます。ヘビ毒には、タンパク質ペプチド結合を加水分解するプロテアーゼ、DNAのホスホジエステル結合を加水分解するヌクレアーゼ、神経系のシグナル伝達を無効にする神経毒など、さまざまなペプチド毒素が含まれています。ヘビ毒は、痛み、腫れ、組織壊死、低血圧、けいれん、出血（ヘビの種類によって異なる）、呼吸麻痺、腎不全、com睡、死などの症状を引き起こします。ヘビの毒は、先祖の唾液腺で発現していた遺伝子の重複に由来する可能性があります。

毒は、メキシコのビーズのトカゲ、ギラモンスター、コモドドラゴンなどの一部のモニタートカゲなど、他のいくつかの爬虫類に見られます。質量分析により、毒液に含まれるタンパク質の混合物は、ヘビ毒液に含まれるタンパク質の混合物と同じくらい複雑であることが示されました。一部のトカゲは毒腺を持っています。それらは、蛇目とイグアニアの亜目と、ワラビ科、アングイ科、およびヘロデルマ科の科を含む仮説的なクレード、トキシコフェラを形成します。

頭脳の絶滅属であるユーシャンベルシアは、その犬歯に毒腺が付着していると仮定されています。

いくつかの生きている哺乳類の種は、ソレノドン、トガリネズミ、吸血コウモリ、オスのカモノハシ、スローロリスなど、有毒です。トガリネズミは、有毒な唾液を持つことが知られており、ヘビと同様にその特性を進化させた可能性が最も高い。多くの非哺乳類哺乳類グループのカモノハシに似た足根骨の拍車の存在は、毒液が哺乳類の間で先祖の特徴であったことを示唆します。

カモノハシに関する広範な研究は、その毒素が最初は遺伝子重複から形成されたことを示していますが、データはカモノハシ毒液のさらなる進化がかつて考えられていたほど遺伝子重複に依存していないという証拠を提供します。変更された汗腺はカモノハシ毒腺に進化したものです。爬虫類とカモノハシの毒は独立して進化したことが証明されていますが、有毒分子への進化に有利な特定のタンパク質構造があると考えられています。これは、なぜ毒が同質形質になったのか、なぜ非常に異なる動物が収束的に進化したのかについて、より多くの証拠を提供します。

毒と人間

有毒動物は、1990年の76,000人の死から2013年には57,000人の死をもたらしました。

173,000を超える種で見つかった毒液は、5,000を超える科学論文で調査されているさまざまな疾患を治療する可能性があります。ヘビ毒には、血栓症、関節炎、一部の癌などの状態を治療するために使用できるタンパク質が含まれています。ギラモンスターの毒には、2型糖尿病の治療に使用されるエクセナチドが含まれています。

アリの毒から抽出されたソレノプシンは、がん治療から乾癬に至るまでの生物医学的応用を実証しています。