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베놈

Venom
이 기사는 비오톡신의 종류에 관한 것이다.기타 용도는 Venom(명료화) 및 Venomous(동음이의)를 참조하십시오.
독방울로 말벌 쏘기

독 또는 주톡신은 물림, 침 또는 유사한 행동을 [1][2][3]통해 상처를 통해 활발하게 전달되는 동물에 의해 생성되는 독소의 한 종류이다.독소는 [2]송곳니나 침과 같은 특별히 진화한 독을 통해 침전이라고 불리는 과정을 통해 전달된다.독은 종종 [4]피부를 통해 섭취, 흡입 또는 흡수되어 수동적으로 전달되는 독소인 독소나 물리적 [5]전달 메커니즘을 통해 다른 동물의 외부 표면으로 활발하게 전달되는 톡순겐과 구별된다.

독은 육지 및 해양 환경과 다양한 동물들, 즉 포식자와 먹잇감, 그리고 척추동물과 무척추동물에서 진화해왔다.베놈은 최소한 네 종류의 독소 즉 세포를 죽이는 네크로톡신과 사이토톡신, 신경계에 영향을 미치는 신경독, 근육을 손상시키는 마이오톡신, 그리고 혈액 응고를 방해하는 헤모톡신의 작용을 통해 죽인다.독이 있는 동물은 매년 수만 명의 사람을 죽게 한다.

독은 종종 다른 종류의 독소들의 복잡한 혼합물이다.독에서 나오는 독소는 혈전증, 관절염, 그리고 일부 암을 포함한 다양한 의학적 상태를 치료하는데 사용된다.독극물에 대한 연구는 다른 많은 조건들에 대한 독 독 독소의 잠재적인 사용을 조사하고 있다.

진화

상세 정보:뱀독의 진화

다양한 분류군에 걸쳐 독을 사용하는 것은 수렴 진화의 한 예이다.이 특성이 어떻게 그렇게 널리 퍼지고 다양해졌는지를 정확히 결론짓기는 어렵다.독성이 있는 동물의 독소를 코드하는 다인종이족이 적극적으로 선정되어 특정 기능을 가진 더 다양한 독소를 만들어 낸다.독은 환경과 희생자에 적응하고 그에 따라 포식자의 특정 먹이(특히 먹이 안에 있는 정확한 이온 채널)에서 최대한 효율적으로 진화합니다.결과적으로, 독은 동물의 표준 [6]식단에 특화된다.

메커니즘

주요 기사:독소
벌독의 효소인 포스포리파아제 A2는 지방산을 방출하여 칼슘 신호에 영향을 미칩니다.

독은 그들이 포함하고 있는 많은 독소를 통해 그들의 생물학적 영향을 유발한다; 어떤 독은 다른 종류의 독소의 복잡한 혼합물이다.정맥 내 독소의 주요 등급은 다음과 같다.[7]

분류학적 범위

독은 무척추동물과 척추동물, 수생동물과 육생동물, 포식자와 먹잇감 모두에서 발견되며 분류학적으로 널리 분포한다.독이 있는 동물의 주요 집단은 아래에 설명되어 있다.

절지동물

독이 있는 절지동물은 독을 주입하기 위해 뼈에 송곳니를 사용하는 거미와 독을 전달하기 위해 다리를 변형시킨 지네를 포함하며, 반면 전갈과 침에 쏘인 곤충은 독을 침으로 주입한다.벌과 말벌에서 침은 변형된 산란 기구인 산란기이다.폴리스테스 푸스카투스에서 암컷은 수컷에게 [16]교미 행동을 유발하는 성 페로몬을 함유한 독을 지속적으로 분비한다.폴리스테스 엑스타만과 같은 말벌에서 독은 경보 페로몬으로 사용되며, 둥지로부터의 반응을 조정하고 [17]포식자를 공격하기 위해 근처의 말벌들을 끌어들인다.Parischnogaster Striatula와 같은 몇몇 종에서는, 독이 항균 [18]보호제로 온몸에 도포된다.

많은 애벌레들은 소변을 보는 털이라고 불리는 몸의 특수한 털과 연관된 방어적인 독샘을 가지고 있다.이것들은 보통 단지 짜증스럽지만, 로니아 나방의 것들은 인간에게 [19]치명적일 수 있다.

벌은 벌집과 먹이를 보호하기 위해 산성 독을 합성하고 사용하는 반면, 말벌은 먹이를 마비시키기 위해 화학적으로 다른 알칼리성 독을 사용합니다. 그래서 그들의 먹이는 어린 것의 먹이를 공급하기 위해 살아 있습니다.독의 사용은 이러한 예들보다 훨씬 더 널리 퍼져있다; 진정한 벌레와 많은 개미와 같은 많은 다른 곤충들도 [20]독을 생산한다.Polyrhachis dives 개미 종은 [21]병원균의 살균을 위해 국소적으로 독을 사용한다.

기타 무척추동물

손톱만한 상자형 해파리 말로 킹기는 이리칸지 증후군을 일으키며 심한 통증, 구토, 혈압의 급격한 상승을 일으킨다.

몇몇 식물에는 독이 있는 무척추동물이 있는데, Cnidaria의 [23]경우 위험한 상자 해파리와[22] 말미잘 같은 해파리,[24][26] 에키노데르마타의 경우 성게, Molluscs의 경우 문어를 포함한 원추[25] 달팽이와 두족류 등이 있다.

척추동물

물고기.

주요 기사:독어

독은 가오리 상어 키마에라 등 연골어류 200여 마리, 메기류(약 1000여 종)와 전갈고기(300여 종), 돌고기(80여 종), 귀나드페치, 토끼고기, 외과용 벨벳고기 등 11개 군락에서 발견된다.e 두꺼비, 산호 깍지, 붉은 벨벳 물고기, Scat, 바위 물고기, 깊은 물 전갈 물고기, 말벌고기, 위버, 별똥구리.[27]

양서류

어떤 도롱뇽들은 날카로운 독이 있는 [28][29]갈비뼈를 내뱉을 수 있다.브라질에 사는 두 개구리 종은 두개골의 정수리 주변에 작은 가시를 가지고 있으며, 충돌 시 [30]표적에 독을 전달한다.

파충류

상세 정보:빅4(인도 뱀)
주요 기사 : 뱀독과 뱀독의 진화
초원 방울뱀의 독인 크로탈루스 비리디스(왼쪽)는 먹기 전에 먹잇감의 소화를 돕는 금속단백질가수분해효소(오른쪽 예)를 포함하고 있다.

450여 종의 뱀은 [27]독이 있다.뱀 독은 눈 아래의 분비선에서 생성되며 관상 또는 통로를 통해 표적으로 전달됩니다.뱀 독은 단백질 펩타이드 결합을 가수 분해하는 단백질 분해효소, DNA의 포스포디에스터 결합을 가수 분해하는 핵산 분해효소, 신경계의 [31]신호를 방해하는 신경 독소를 포함한 다양한 펩타이드 독소를 포함합니다.뱀의 독은 통증, 붓기, 조직 괴사, 저혈압, 경련, 출혈, 호흡기 마비, 신부전, 혼수, [32]사망 등의 증상을 일으킨다.뱀의 독은 [33][34]조상들의 침샘에서 발현되었던 유전자의 복제에서 비롯되었을지도 모른다.

독은 멕시코 구레나룻 도마뱀,[35] 길라 [36]괴물 그리고 코모도 [37]용을 포함한 모니터 도마뱀과 같은 몇몇 다른 파충류에서 발견됩니다.질량 분석 결과, 독에 존재하는 단백질의 혼합은 뱀의 [37][38]독에서 발견되는 단백질의 혼합만큼 복잡하다는 것이 밝혀졌다.어떤 도마뱀들은 독샘을 가지고 있다; 그들은 독사목과 이구아목, 바라나과, 앵귀과,[39] 그리고 헬로더마트과를 포함하는 가상의 분지군인 독소페라를 형성한다.

포유동물

주요 기사:독이 있는 포유류

멸종된 신두류 속인 에우캄베르시아는 송곳니에 [40]독샘이 붙어 있었던 것으로 추정되고 있다.

솔레노돈, 랫드류, 뱀파이어 박쥐, 수컷 오리너구리, 느린 로리스 [27][41]등 몇몇 살아있는 포유류 종들은 독성이 있다.랫드는 독침을 가지고 있고 [42]뱀과 비슷하게 그들의 특성을 진화시켰을 것이다.많은 비유대성 포유동물 집단에서 오리너구리와 유사한 발정돌기의 존재는 독이 [43]포유동물들 사이에서 조상들의 특징이었음을 암시한다.

오리너구리에 대한 광범위한 연구는 오리너구리의 독소가 처음에는 유전자 복제로 형성되었다는 것을 보여주지만, 데이터는 오리너구리의 독이 한 때 [44]생각했던 것만큼 유전자 복제에 의존하지 않는다는 증거를 제공한다.변형된 땀샘은 오리너구리 독샘으로 진화한 것이다.파충류와 오리너구리 독이 독립적으로 진화한 것으로 입증됐지만 유독성 분자로 진화하기 위해 선호하는 특정 단백질 구조가 있는 것으로 생각된다.이것은 왜 독이 동질적인 특성이 되었고 왜 매우 다른 동물들이 수렴적으로 [13]진화했는지에 대한 더 많은 증거를 제공한다.

독과 인간

2013년 인구 감소로 사망자는 5만7천명으로 1990년 [45]7만6천명에 비해 줄었다.17만 3천 종 이상의 독은 5,000여 개의 과학 [36]논문을 통해 탐구된 광범위한 질병을 치료할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

의학에서, 뱀 독 단백질은 혈전증, 관절염, 그리고 일부 [46][47]암을 치료하는데 사용된다.길라 괴물 독은 제2형 [36]당뇨병을 치료하는데 사용되는 엑세나티드를 함유하고 있다.불개미 독에서 추출한 솔레놉신은 암 치료부터 건선 [48][49]치료까지 생물의학적 응용을 입증했다.독과 관련된 단백질과 독의 개별 성분이 어떻게 의학적 [50]수단으로 사용될 수 있는지를 연구하기 위해 과학의 한 분야인 독이 설립되었습니다.

저항

상세 정보:안티프레데터 적응
캘리포니아 땅다람쥐는 북태평양 방울뱀의 강력한 독에 저항합니다.

독은 많은 포식자들에 의해 영양 무기로 사용된다.포식자와 먹이 사이의 공진화는 동물의 [51]왕국에서 여러 번 진화한 독 저항의 원동력이다.독이 있는 포식자와 내독성 먹이 사이의 공진화는 화학적 [52]군비경쟁으로 묘사되어 왔다.포식자와 먹잇감의 쌍은 [53]오랜 시간에 걸쳐 함께 진화할 것으로 예상된다.포식자가 민감한 개인을 이용하기 때문에 살아남은 개체는 [54]포식자를 피할 수 있는 개체로 제한됩니다.포식자가 저항성 [55]먹이를 제압할 수 없게 되면 저항력은 시간이 지남에 따라 증가한다.독에 대한 내성을 발달시키는 비용은 포식자와 [56]먹잇감 모두에게 높다.생리적 저항의 비용에 대한 보상은 먹잇감의 생존 가능성을 증가시키지만, 포식자들이 충분히 활용되지 않은 영양 [57]틈새로 확장되도록 합니다.

캘리포니아 땅다람쥐는 북태평양 방울뱀의 [58]독에 대한 저항력이 다양하다.내성은 독소 소탕을 포함하며 모집단에 따라 달라집니다.방울뱀 개체수가 더 많은 곳에서는 다람쥐의 저항력이 [59]더 높습니다.방울뱀은 [60]독의 효과를 높여 국지적으로 반응한다.

아메리카의 킹스네이크는 독이 있는 많은 뱀을 [61]잡아먹는 수축 동물이다.나이나 [55]노출에 따라 달라지지 않는 내성을 진화시켰습니다.그들은 동두, 목화 입, 북미 방울뱀과 같은 직접적인 환경에서 뱀의 독에 면역이 되지만, 예를 들어 킹 코브라나 블랙 맘바의 [62]독에는 면역이 되지 않습니다.

오셀라리스 광대는 항상 독이 있는 말미잘 촉수 사이에 살고 독에 강하다.

해양 동물 중에서, 뱀장어는 신경독, 미오톡신, 네프로톡신의 복잡한 혼합물을 포함하고 있는 바다뱀 독에 내성이 있으며,[63][64] 종에 따라 다르다.뱀장어는 특히 자신들을 잡아먹는 뱀의 독에 강한데, 이는 공진화를 의미하며, 뱀장어가 아닌 물고기들은 뱀의 [65]독에 대한 저항력이 거의 없다.

광대 물고기는 항상 [66]독이 있는 말미잘의 촉수 사이에 살고 그들의 [67][68]독에 저항합니다.알려진 아네모네는 10종만 광대 물고기의 숙주이며 아네모네와 광대 물고기의 특정 쌍만 [69][70]호환된다.모든 말미잘은 선세포와 점액 분비물을 통해 전달되는 정맥을 생성한다.독소는 펩타이드와 단백질로 구성되어 있다.고통, 근육 협응력 상실, 조직 손상을 유발하여 먹이를 획득하고 포식자를 억제하는 데 사용됩니다.광대치에는 보호 점액이 있어 화학적 위장이나 고분자 모방으로 작용하여 말미잘과 선세포 방전에 [71][72][73]의한 "자기" 인식을 방해합니다.광대는 그들의 점액을 말미잘의 [73]특정 종의 점액과 닮도록 적응시킬 수 있다.

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