這種毛毛蟲隱藏著一種不同于昆蟲的毒液

根據澳大利亞昆士蘭大學科學家領導的一項新研究，具有臭名昭著的疼痛刺痛的毛毛蟲可能在古代微生物的幫助下進化出了毒液。

他們的分析發現了一個被稱為水平基因轉移可能允許毒素序列在進化過去的某個時候從細菌跳到昆蟲身上。

雖然毛毛蟲的毒液在很大程度上仍然籠罩在神秘之中，但研究人員表示，它的分子秘密可能對我們非常有益。

使用這種毒液的毛毛蟲是法蘭絨蛾的幼蟲（梅加洛皮奇呸。);一種原產于北美和南美的柔軟、模糊的屬。它們有時被稱為“貓毛毛蟲”，因為它們茂密的毛狀剛毛使它們看起來有點像毛毛蟲大小的貓。

但這不是他們唯一的綽號。又稱”ASP毛毛蟲“，這些刷毛下面有一個隱患。

毛毛蟲的皮毛掩蓋了有毒的刺，這些刺可以向任何潛在的捕食者或觸摸它們的不幸人類注入強大的毒素。

這種毒液會導致立即和劇烈的灼痛研究人員寫道，通常鼓舞人心的描述，例如“被棒球棒擊中”，“在熱煤上行走”或“患者經歷過的最嚴重的疼痛”。

一些動物毒液有證明有用近年來，越來越多的研究領域將它們視為潛在的金礦。一定蛇和蜘蛛例如，毒液顯示出激發新藥物的“驚人潛力”，該研究的作者說。

由于到目前為止，毛毛蟲毒液受到的科學關注相對較少，研究人員決定調查地球上一些最可怕的毛毛蟲的毒液。

他們的研究集中在兩種蛾類上——南方法蘭絨蛾（巨螨屬）和黑波法蘭絨蛾（Megalopyge crispata） – 闡明 ASP 毛毛蟲中毒液系統的解剖學、化學和作用方式。

他們發現了一種毒液系統，該系統不僅與密切相關的毒毛蟲有很大不同，而且與一般的昆蟲也有很大不同。

“我們驚訝地發現asp毛蟲毒液與我們以前在昆蟲中看到的任何東西都完全不同，”說昆士蘭大學分子昆蟲學家安德魯·沃克。

研究人員說，asp毛蟲毒液的怪癖支持了它獨立于其他昆蟲毒液進化的觀點。事實上，它的起源似乎完全在動物王國之外。

“當我們更仔細地觀察它時，我們發現蛋白質與一些讓你生病的細菌毒素非常相似，”沃克說.

具體來說，asp毛蟲毒液類似于一種細菌毒素研究人員解釋說，這會將自身結合到細胞表面，組裝成甜甜圈狀結構，在細胞靶標上撕開孔。

雖然生物體通常以所謂的垂直方式將基因傳遞給后代，但有時基因可以在物種之間轉移 - 甚至是遠親 - 以不太常見的方式水平過程.

先前的研究已經發現了從細菌到其他更復雜的生物的水平基因轉移的證據，包括與產生毒液毒素有關的基因的轉移。

在他們的新研究中，沃克和他的同事們說，他們已經發現了證據表明，asp毛蟲毒液的主要成分是從細菌水平轉移到祖先的基因中招募的毒液毒素。

“這些毛毛蟲的毒液是通過4億多年前細菌基因的轉移而進化而來的，”沃克說.

飛蛾和蝴蝶在幼蟲階段有廣泛的策略來保護自己，像這樣的研究可以為這些驚人的適應提供新的見解 - 包括它們出現和進化的不同方式。

“許多毛毛蟲已經開發出針對捕食者的復雜防御能力，包括氰化物液滴和引起劇烈疼痛的防御膠，我們有興趣了解它們之間的關系，”沃克說.

除了純粹的好奇心，人類也在研究這些毛毛蟲，希望為我們的物種找到一些切實的回報。.了解毒液可以幫助我們保護自己免受毒液的侵害，并可以為我們開發或改進藥物和殺蟲劑等東西提供新的想法。

在asp毛蟲毒液中，新發現的巨溶血素毒素通過在細胞中形成孔來引起劇烈疼痛。如果人類能夠模仿和修改這種策略，我們可能會找到方法，將4億年的飛蛾進化轉化為拯救生命的創新，而不僅僅是痛苦的蜇傷。

“刺穿細胞孔洞的毒素在藥物遞送方面具有特殊潛力，因為它們能夠進入細胞，”沃克說.

“可能有一種方法可以設計分子，將有益藥物靶向健康細胞，或者選擇性地殺死。癌癥細胞。

該研究發表在美國國家科學院院刊.

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