如果你是一條響尾蛇,你想帶著合適的武器參加松鼠的戰(zhàn)斗。
根據(jù)俄亥俄州立大學(xué)的最新研究,這種有毒武器因地而異。經(jīng)過進(jìn)化校準(zhǔn),可以抑制本地松鼠的防御能力。
這一發(fā)現(xiàn)將有助于科學(xué)家更好地理解這些天敵是如何共同進(jìn)化的。進(jìn)化、生態(tài)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的首席研究員和研究生馬修霍爾德(Matthew Holding)說,它可以為幫助徒步旅行者和其他發(fā)現(xiàn)自己陷入響尾蛇困境的人打開更好的食譜。
研究小組在加利福尼亞的12個地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了牛至和山毛櫸的毒液和血液樣本。然后,他們在培養(yǎng)皿中進(jìn)行了一場實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)斗,將每條響尾蛇的毒液與12只松鼠血清中的抵抗因子進(jìn)行了比較——一只來自老家的草坪,另一只來自其他地方。
將松鼠的毒液蛋白與血清混合30分鐘后,他們將接觸前的毒液活性與基線活性進(jìn)行了比較。最后,毒液活動的減少意味著松鼠更有可能在攻擊中存活下來。
研究人員發(fā)現(xiàn)了廣泛的變異——人與人之間毒液活性和抵抗力有三倍的差異。一般來說,響尾蛇最適合殺死它們的松鼠鄰居,而不是生活在其他地方,甚至附近社區(qū)的松鼠。
Holding說:“就像抵抗是一把鎖,毒液是鑰匙一樣,我必須有正確的鑰匙來打開我的辦公室,另一把鑰匙來打開隔壁的辦公室。
“你可以在路上開二三十英里,發(fā)現(xiàn)毒液有很多變化。我們的研究表明,這種變化適應(yīng)于克服松鼠毒液抗性的差異?!?
雖然蛇和松鼠有其附近同類特有的特征,但在大多數(shù)情況下,響尾蛇是進(jìn)化的贏家。在12個區(qū)域中的8個,蛇在實(shí)驗(yàn)室的戰(zhàn)斗中超過了它們的鄰居松鼠。
他說,這令人驚訝。一個流行的理論是,獵物會有更強(qiáng)烈的反應(yīng)。為什么呢?如果他們不這樣做,他們會死的。
一條失敗的蛇只錯過了一次早餐的機(jī)會。
他說,目前還不清楚為什么響尾蛇有優(yōu)勢。他還指出,這項(xiàng)研究為科學(xué)家提供了關(guān)于海拔升高的影響的思考:在更高的海拔高度,松鼠的抵抗力下降,毒液活動增加。
科學(xué)家得出結(jié)論,雖然其他力量也能發(fā)揮作用,但毒液和抵抗力的地理模型支持動物共同進(jìn)化的觀點(diǎn)。
他們的研究發(fā)表在英國皇家學(xué)會會刊上
食肉動物和它們的獵物同步進(jìn)化的想法并不新鮮。它發(fā)生在陸地、海洋、植物和吃它們的昆蟲身上。
這項(xiàng)研究表明,共同進(jìn)化并不像全面軍備競賽那么簡單,在這場競賽中,更強(qiáng)大的野獸總是獲勝。
相反,這項(xiàng)研究中的動物似乎根據(jù)需要調(diào)整了它們的分子庫。這意味著沒有普遍有效的毒液對所有松鼠都同樣有效。這是毒液中的物質(zhì),以及它如何與重要的地松鼠的防御相互作用。
“它開啟了許多新的問題,關(guān)于這個鑰匙和鎖定類比如何在分子水平上作用于松鼠,”Weir說。
在本月發(fā)表在《毒理》雜志上的另一項(xiàng)小型研究中,由大學(xué)生艾比波門托領(lǐng)導(dǎo)的俄亥俄州研究人員發(fā)現(xiàn)了俄亥俄州共同進(jìn)化的支持證據(jù)。東部松鼠(Sciurus carolinensis)在沒有撥浪鼓的情況下,無法達(dá)到與哥倫布肖尼國家公園的同一只松鼠相同的防御水平,它們在那里與克羅托勒斯霍里杜斯生活在一起。
控股公司表示,醫(yī)療專業(yè)人員使用的抗病毒液制造商可以利用這項(xiàng)工作來強(qiáng)化他們的產(chǎn)品。它指出了應(yīng)對各種毒液的重要性。
進(jìn)行加州研究的合作伙伴是俄亥俄州進(jìn)化、生態(tài)和生物生物學(xué)教授H. Lisle Gibbs和康涅狄格州費(fèi)爾菲爾德大學(xué)的James Biardi。
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