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螳螂为何百毒不侵

2021-02-27

中外文摘 2021年3期
关键词:中肠强心螳螂

螳螂是多食性捕食者,可以说是昆虫里的“吃货”。它们的捕食对象小到各种节肢动物如毛毛虫,大到脊椎动物如蝾螈。这些食物并非都是可口的,有些甚至是有剧毒的。例如,红色斑点蝾螈含有河豚毒素——自然界中发现的毒性最大的神经毒素之一,取食马利筋属植物的帝王斑蝶幼虫体内保留了这种植物中的强心苷——一种类固醇类毒剂。

但是,作为名副其实的吃货,螳螂丝毫不把这些毒物放在眼里,照吃不误,而且还不会中毒。在神话传说中,神农尝百草的过程中曾多次中毒,最后因尝“断肠草”而逝世;而螳螂尝百虫,竟然百毒不侵。那么,螳螂究竟有什么神功护体呢?

科学家先前就观察到,中华螳螂取食有毒的帝王斑蝶的幼虫时有“去内脏”的行为,即把帝王斑蝶幼虫的中肠连同肠内的植物去掉再食用虫体。当中华螳螂取食无毒的欧洲玉米螟和大蜡蛾的幼虫时则没有“去内脏”的行为,而是整个吃掉。

为了探明螳螂的“去内脏”行为是否由植物的毒素引起,德国法兰克福大学的研究人员研究了勇斧螳螂取食两种有毒的毛毛虫和两种无毒的毛毛虫的反应。

首先,研究人员让勇斧螳螂取食帝王斑蝶的幼虫(用马利筋饲养,含有毒素强心苷)和骷髅天蛾的幼虫(用颠茄饲养,含有毒素阿托品)。勇斧螳螂通过“去内脏”行为分别弃掉了幼虫体内59%的强心苷和90%的阿托品。剩余的毒素对螳螂均无明显的不良作用。研究人员连续8 天测量勇斧螳螂体内和粪便中的毒素含量,发现5 天后勇斧螳螂体内剩余的毒素全部通过粪便排出。这说明勇斧螳螂的中肠并不吸收毒素。

然后,研究人员让勇斧螳螂取食灯蛾和黄褐萝纹蛾的幼虫(用无毒植物饲养,均不含毒素)。勇斧螳螂有相同的“去内脏”行为,即把幼虫中肠内的植物弃掉。

研究人员认为,“去内脏”可能是螳螂的一种普遍行为,排毒可能只是这种行为的一种附带作用。“去内脏”行为主要弃掉的是幼虫中肠的不可食用部分(寄主植物),排毒则是附带的。螳螂能够食毒而不中毒的原因是:强心苷和阿托品等是极性分子,不能通过被动扩散作用穿过螳螂中肠的双层细胞膜。另外,螳螂的中肠细胞分泌的围食膜(无脊椎动物所特有的一种半透性膜状结构)可能起到屏障作用,能够阻止毒素进入细胞。

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