这种毛毛虫隐藏着一种不同于昆虫的毒液

根据澳大利亚昆士兰大学科学家领导的一项新研究，具有臭名昭著的疼痛刺痛的毛毛虫可能在古代微生物的帮助下进化出了毒液。

他们的分析发现了一个被称为水平基因转移可能允许毒素序列在进化过去的某个时候从细菌跳到昆虫身上。

虽然毛毛虫的毒液在很大程度上仍然笼罩在神秘之中，但研究人员表示，它的分子秘密可能对我们非常有益。

使用这种毒液的毛毛虫是法兰绒蛾的幼虫（梅加洛皮奇呸。);一种原产于北美和南美的柔软、模糊的属。它们有时被称为“猫毛毛虫”，因为它们茂密的毛状刚毛使它们看起来有点像毛毛虫大小的猫。

但这不是他们唯一的绰号。又称”ASP毛毛虫“，这些刷毛下面有一个隐患。

毛毛虫的皮毛掩盖了有毒的刺，这些刺可以向任何潜在的捕食者或触摸它们的不幸人类注入强大的毒素。

这种毒液会导致立即和剧烈的灼痛研究人员写道，通常鼓舞人心的描述，例如“被棒球棒击中”，“在热煤上行走”或“患者经历过的最严重的疼痛”。

一些动物毒液有证明有用近年来，越来越多的研究领域将它们视为潜在的金矿。一定蛇和蜘蛛例如，毒液显示出激发新药物的“惊人潜力”，该研究的作者说。

由于到目前为止，毛毛虫毒液受到的科学关注相对较少，研究人员决定调查地球上一些最可怕的毛毛虫的毒液。

他们的研究集中在两种蛾类上——南方法兰绒蛾（巨螨属）和黑波法兰绒蛾（Megalopyge crispata） – 阐明 ASP 毛毛虫中毒液系统的解剖学、化学和作用方式。

他们发现了一种毒液系统，该系统不仅与密切相关的毒毛虫有很大不同，而且与一般的昆虫也有很大不同。

“我们惊讶地发现asp毛虫毒液与我们以前在昆虫中看到的任何东西都完全不同，”说昆士兰大学分子昆虫学家安德鲁·沃克。

研究人员说，asp毛虫毒液的怪癖支持了它独立于其他昆虫毒液进化的观点。事实上，它的起源似乎完全在动物王国之外。

“当我们更仔细地观察它时，我们发现蛋白质与一些让你生病的细菌毒素非常相似，”沃克说.

具体来说，asp毛虫毒液类似于一种细菌毒素研究人员解释说，这会将自身结合到细胞表面，组装成甜甜圈状结构，在细胞靶标上撕开孔。

虽然生物体通常以所谓的垂直方式将基因传递给后代，但有时基因可以在物种之间转移 - 甚至是远亲 - 以不太常见的方式水平过程.

先前的研究已经发现了从细菌到其他更复杂的生物的水平基因转移的证据，包括与产生毒液毒素有关的基因的转移。

在他们的新研究中，沃克和他的同事们说，他们已经发现了证据表明，asp毛虫毒液的主要成分是从细菌水平转移到祖先的基因中招募的毒液毒素。

“这些毛毛虫的毒液是通过4亿多年前细菌基因的转移而进化而来的，”沃克说.

飞蛾和蝴蝶在幼虫阶段有广泛的策略来保护自己，像这样的研究可以为这些惊人的适应提供新的见解 - 包括它们出现和进化的不同方式。

“许多毛毛虫已经开发出针对捕食者的复杂防御能力，包括氰化物液滴和引起剧烈疼痛的防御胶，我们有兴趣了解它们之间的关系，”沃克说.

除了纯粹的好奇心，人类也在研究这些毛毛虫，希望为我们的物种找到一些切实的回报。.了解毒液可以帮助我们保护自己免受毒液的侵害，并可以为我们开发或改进药物和杀虫剂等东西提供新的想法。

在asp毛虫毒液中，新发现的巨溶血素毒素通过在细胞中形成孔来引起剧烈疼痛。如果人类能够模仿和修改这种策略，我们可能会找到方法，将4亿年的飞蛾进化转化为拯救生命的创新，而不仅仅是痛苦的蜇伤。

“刺穿细胞孔洞的毒素在药物递送方面具有特殊潜力，因为它们能够进入细胞，”沃克说.

“可能有一种方法可以设计分子，将有益药物靶向健康细胞，或者选择性地杀死。癌症细胞。

该研究发表在美国国家科学院院刊.

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