客观日本

长崎大学发现斑点豹纹蛸“咬”以外的用毒方式——从体表释放河豚毒素

2025年03月03日 生物医药

斑点豹纹蛸主要以后唾液腺毒腺以及全身肌肉和皮肤中含有的大量剧毒河豚毒素(TTX)而闻名。斑点豹纹蛸的后唾液腺储存着高浓度的TTX,通过咬伤目标生物并向其体内注入TTX来捕食猎物或抵御捕食者的攻击。

TTX是一种极强的毒素,在澳大利亚曾发生过有人被斑点豹纹蛸的近缘种咬伤致死的事件。此外,斑点豹纹蛸肌肉和皮肤中的TTX被推测可能像河豚一样用于防御捕食者,但其具体利用方式尚不明确。

长崎大学综合生产科学域(水产系)的山手佑太助教、综合生产科学研究科的高谷智裕教授、竹垣毅副教授等通过研究发现,斑点豹纹蛸在察觉到捕食者时,会从肌肉和皮肤中释放TTX。此前,虽然已知其通过咬伤猎物或捕食者来注入TTX并使其麻痹,而此次研究揭示了另一种毒素利用方式——从体表释放TTX。相关研究成果已发表在《Molluscan Research》上。

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图1:拥有鲜艳体色的斑点豹纹蛸(供图:长崎大学)

实验中,研究团队将斑点豹纹蛸和海鳗用带有小孔的透明亚克力板隔开,在水箱中共同饲养3天后,与海鳗隔离的斑点豹纹蛸,其肌肉和皮肤中的TTX浓度下降了约30%;而在未与海鳗共同饲养的对照组中,并未观察到TTX浓度的下降。

随后,研究人员分别在未暴露和暴露于海鳗的情况下,多次测量斑点豹纹蛸体表粘液中的TTX浓度。结果显示,TTX仅在斑点豹纹蛸刚接触到海鳗时的粘液中被检测出,而在未接触海鳗的情况下,粘液中未检测到TTX。

这两项实验表明,斑点豹纹蛸在察觉捕食者的存在后,会从肌肉和皮肤中释放TTX,并随体表粘液排出体外,导致肌肉和皮肤中的TTX含量减少。

本次研究有两个关键发现。首先,在两项实验中,斑点豹纹蛸和海鳗始终未直接接触,尽管如此,TTX的释放仅发生在捕食者存在时。这表明斑点豹纹蛸能够通过视觉或嗅觉感知捕食者的存在,并主动释放TTX,而无需受到直接攻击。其次,TTX仅在斑点豹纹蛸被暴露于捕食者后才被检测到,而在没有捕食者的情况下并未释放。这表明斑点豹纹蛸可以根据需求控制TTX的释放。

综合以上研究结果,斑点豹纹蛸在感知捕食者存在时,会通过体表粘液分泌TTX,导致肌肉和皮肤中的TTX减少,从而进一步揭示了其独特的毒素防御机制。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【参考论文】
期刊:Molluscan Research
论文:Verification of tetrodotoxin utilization against predators in Japanese blue-lined octopus Hapalochlaena cf. fasciata
URL:https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/13235818.2024.2441955