Cinque insoliti animali tossici e le loro armi chimiche

Il pianeta Terra ospita una miriade di creature con la capacità di trasudare, iniettare o rilasciare tossine. Questo articolo offre una panoramica di cinque di questi organismi affascinanti mortali e delle armi chimiche con cui l’evoluzione li ha dotati.

Molte specie, come il ragno della vedova nera o il pesce palla, hanno raggiunto un impressionante livello di fama grazie alla loro abilità mortale.

Tuttavia, ci sono molti altri che devono ancora ricevere il loro giusto riconoscimento. Questo articolo si propone di dare una manciata di organismi nocivi più inusuali la loro giusta quota delle luci della ribalta.

A questo punto, sembra pertinente chiarire una domanda che esaspera entomologi, erpetologi, tossicologi e zoologi in generale: qual è la differenza tra veleno e veleno?

Entrambi gli animali velenosi e velenosi trasportano una sostanza chimica che è pericolosa o mortale per un altro organismo. La principale differenza è il modo in cui la tossina è condivisa.

Un animale velenoso ha un meccanismo di consegna vile – zanne o un pungiglione, per esempio – e la tossina viene generalmente prodotta nelle vicinanze di questo attrezzo per facilitare la distribuzione.

D’altra parte, gli animali velenosi contengono una sostanza tossica ma non hanno alcun meccanismo per rilasciare il veleno; semplicemente trasuda o contiene la sua arma, come la rana del dardo velenoso e il suo rivestimento tossico o gli organi interni tossici del pesce palla.

Qui, invece di concentrarci sugli animali più tossici, copriremo cinque dei membri più sorprendenti o insoliti della famiglia velenosa e velenosa. Inoltre, impareremo come è possibile che le loro capacità tossiche possano avere un impatto sugli esseri umani.

1) Veleno sull’ala: ifrit blu-ricoperto

L’ifrit blu-ricoperto () è una delle pochissime specie di uccelli ad aver sviluppato l’uso di armi chimiche; infatti, solo tre generi sono noti per trasportare veleno, che vivono tutti in Nuova Guinea.

Come con gli altri velenosi uccelli della Nuova Guinea, l’ifrit dai capelli blu non produce il suo veleno; lo rimuove dal suo cibo.

L’uccello consuma coleotteri del genere, che contengono alti livelli di omobatrachotossine, un tipo di batrachotossina – potenti alcaloidi steroidei neurotossici.

Spuntando su questi coleotteri velenosi, l’uccello riesce ad assimilare i batrachotossine nella sua pelle e nelle sue piume. Questo sequestro di armi è pensato per parare i predatori e i potenziali parassiti a carico libero.

Per gli esseri umani, la semplice gestione degli uccelli può produrre intorpidimento, formicolio e starnuti.

Le batrachotossine sono alcune delle sostanze naturali più tossiche conosciute dall’uomo. Le rane della freccia colombiana sono rivestite con la stessa sostanza chimica e, come l’ifrit, le rane sviluppano il loro soprabito tossico dai coleotteri che consumano.

Queste tossine sono liposolubili e agiscono direttamente sui canali ionici di sodio dei nervi, legandosi irreversibilmente a loro e bloccandoli aperti. Questo rende impossibile la trasduzione dei segnali nervosi dalla colonna vertebrale ai muscoli, portando alla paralisi.

Le batrachotossine hanno anche effetti significativi sui muscoli cardiaci, causando anormali pattern ritmici e, infine, arresto cardiaco.

Attualmente non esiste un antidoto contro il batrachotoxin. In modo controintuitivo, il veleno del pesce palla altamente tossico – la tetrodotossina – può aiutare a minimizzare i suoi effetti. La tetrodotossina blocca gli stessi canali che le batrachotossine si aprono, invertendo efficacemente il danno.

2) Assassino sottomarino: polpo dagli anelli blu

I polpi ad anelli blu sono costituiti da almeno tre specie del genere e vivono nelle acque balsamiche degli Oceani Pacifico e Indiano. Sono considerati gli animali marini più velenosi del pianeta Terra.

La bella colorazione e la maniera serena del polpo sono un vero e proprio allentamento; devono essere ammirati da lontano. A meno che non sia provocato, il polpo è più incline a fuggire che a combattere, ma imprigionarli in un angolo è sconsiderato.

A una spinta, il polpo dagli anelli blu raggiunge solo 20 cm di lunghezza, ma conserva ancora abbastanza sostanze chimiche tossiche per uccidere 26 umani adulti.

Per aggiungere la beffa al danno, non c’è nessun antiveleno e, poiché il morso è così piccolo, molte persone non si rendono conto di essere stati enfatizzati fino all’inizio dei sintomi. A quel punto, il problema è a buon punto.

Se sei abbastanza sfortunato da essere morso, riceverai un buffet di prodotti chimici che includono tetrodotossina, triptamina, istamina, octopamina, acetilcolina, taurina e dopamina.

Il più sinistro di questi componenti è la tetrodotossina, considerata almeno 1.000 volte più letale del cianuro. La tetrodotossina è prodotta da batteri nelle ghiandole salivari del polipo blu. Quando viene rilasciato in un flusso sanguigno di mammifero, blocca i canali del sodio e, come ottenere la chiave sbagliata bloccata in una porta, i canali vengono lasciati aperti, rendendo impossibile la conduzione nervosa.

Una volta iniettata, la tetrodotossina porta a una completa paralisi dei muscoli, compresi quelli necessari per la respirazione; in una svolta piuttosto sinistra, l’individuo morso rimarrà pienamente consapevole di ciò che lo circonda mentre la paralisi progredisce.

Poiché questi effetti mortali possono arrivare solo pochi minuti dopo un morso, l’unica speranza della vittima è la respirazione artificiale. Se la respirazione può essere mantenuta, il corpo metabolizza lentamente la tetrodotossina e, se sopravvive nelle prime 24 ore, ci si può aspettare un completo recupero.

3) Terrore a becco d’anatra: l’ornitorinco

L’ornitorinco (), chiamato colloquialmente come ornitorinco a becco d’anatra, è una delle più strane creazioni della natura. Una delle cinque cinque specie esistenti di monotreme, l’ornitorinco è un residente delle frazioni più orientali dell’Australia.

Nonostante sia un mammifero, l’ornitorinco depone le uova; immagazzina grasso nella coda, caccia con l’elettroricezione, cammina più come un rettile che come un mammifero, ha gli occhi da pesce e dorme per 14 ore al giorno.

Per aggiungere a questo elenco di caratteristiche strane, l’ornitorinco maschio è uno dei pochissimi mammiferi a produrre veleno; questo veleno è secreto dagli speroni sugli arti posteriori ed è prodotto solo dai maschi durante la stagione degli amori.

Gli speroni mobili dell’ornitorinco possono liberare una gamma di almeno 19 peptidi e una miriade di altre sostanze chimiche non proteiche.

Dei peptidi, la maggior parte rientra in tre categorie: peptidi simili alla defensina (simili alle tossine utilizzate dai rettili), peptidi natriuretici di tipo C (coinvolti nei cambiamenti della pressione sanguigna) e fattore di crescita dei nervi.

Il veleno di platypus può paralizzare piccoli animali (come un maschio rivale) e, sebbene non sia abbastanza potente da fare lo stesso con un umano, un attacco è sorprendentemente doloroso e inabile. La ferita e l’area circostante si gonfiano rapidamente come punte del flusso sanguigno.

A differenza di molte altre tossine animali, non vi è alcun componente necrotico (morte tessutale) ad un envenomation di ornitorinco; invece, la gloria coronamento dell’attacco dell’ornitorinco è la produzione di un’agonia pura e non adulterata.

Il dolore dura normalmente alcuni giorni o settimane, ma è noto che dura mesi. A peggiorare le cose, il dolore non risponde bene alla morfina.

Nel 1991, un ex militare australiano – Keith Payne – commise l’errore di provare a liberare un ornitorinco intrappolato e afferrò la punta affilata del suo sperone. Secondo Payne, il dolore era peggiore dell’essere colpito da schegge. Un mese dopo e l’infortunio era ancora vivo; 15 anni dopo e la ferita continuava a causare disagio nello svolgimento di determinati compiti.

La prima descrizione di un avvelenamento da ornitorinco da pubblicare nella letteratura scientifica è arrivata per gentile concessione di William Webb Spicer nel 1876:

“[…] il dolore era intenso e quasi paralizzante.Ma per la somministrazione di piccole dosi di brandy, sarebbe svenuto sul posto, come era, era mezz’ora prima che potesse stare senza supporto, da quello tempo il braccio era gonfio fino alla spalla, e del tutto inutile, e il dolore alla mano era molto severo. “

Si crede che il veleno di ornitorinco agisca direttamente sui recettori del dolore (nocicettori) costringendoli a produrre l’esperienza più dolorosa. Poiché gli attacchi degli ornitorinchi sull’uomo sono rari, non è stato sviluppato alcun trattamento specifico per alleviare questo disagio.

Per fortuna, la stragrande maggioranza degli umani non visiterà mai le regioni dell’Oceania abitate da queste straordinarie meraviglie semi-acquatiche.

4) Belle ma mortali: lumache coniche

Le chiocciole sono una famiglia di molluschi predatori, che vivono sul mare e comprendono circa 700 specie, molte delle quali sono dotate di conchiglie dai motivi accattivanti. Questo incantevole capospalla attira gli occasionali subacquei per raccoglierli, una decisione immediatamente deplorevole.

Con un dente a radola modificato simile ad un ago, alcune specie di lumache a cono offrono un pugno temibile. Usando la radula come un arpione, la sparano nelle loro prede e trasudano il loro veleno; una volta che la paralisi ha colpito, il mollusco trascina nella sua preda. L’arpione della lumaca è così potente, è in grado di perforare una muta.

Ogni specie di cono lumaca contiene un veleno composto da centinaia, se non migliaia, di diversi composti.

Le specie più piccole possono solo infliggere danni minori agli esseri umani, simili in scala ad una puntura d’ape, ma specie più grandi sono in grado di infliggere un colpo fatale.

La selezione dei peptidi neurotossici prodotti dalle lumache coniche viene indicata come conotossine e vi è una matrice abbagliante. Anche tra individui della stessa specie, il cocktail di sostanze chimiche può essere molto vario.

Questa varietà significa che l’impatto umano di un attacco può anche essere variato; generalmente, tuttavia, il modello di reazione inizia con dolore, gonfiore, intorpidimento e vomito.

Quindi progredisce fino a paralisi, cambiamenti della vista, insufficienza respiratoria e potenzialmente morte (sebbene solo 15 morti confermate siano avvenute da lumache cono fino ad oggi).

Il cono di geografia () è noto come “lumaca di sigaretta” perché, una volta punto, hai abbastanza tempo per fumare una sigaretta prima di morire.

Sebbene il metodo esatto dell’azione di ciascun farmaco non sia compreso, è noto che le conotossine influenzano direttamente sottotipi specifici di canali ionici. A causa dell’azione rapida del veleno e dell’elevata specificità dei singoli recettori, ha suscitato molto interesse da parte dei ricercatori farmaceutici.

Il dott. Eric Chivian dell’Università di Harvard, un assistente professore clinico di psichiatria, afferma che queste creature hanno:

“La farmacopea più grande e clinicamente importante di qualsiasi genere in natura.”

Il farmaco ziconotide, un antidolorifico non addictive 1.000 volte più forte della morfina, è stato isolato per la prima volta dalle lumache coniche. La ricerca attuale che utilizza sostanze chimiche a base di chiocciola sta studiando potenziali farmaci per il morbo di Alzheimer e di Parkinson, la depressione, l’epilessia e persino la cessazione del fumo.

5) Lucertola letale: drago di Komodo

I draghi di Komodo () sono i più grandi rettili viventi sulla terra; risiedono su solo cinque isole indonesiane (l’isola di Komodo è una). Hanno tagliato una cifra media, raggiungendo i 3 metri di lunghezza e un peso di 70 kg.

Storicamente, il drago di Komodo era considerato una specie non velenosa; ora, tuttavia, la questione della tossicità del rettile ha scatenato una vivace discussione.

Il morso del drago di Komodo è noto da tempo come causa di gonfiore rapido, interruzione della coagulazione del sangue e dolore da tiro nelle vicinanze del morso.

Questa reazione fisica è stata considerata dovuta in parte allo shock, ma anche a causa di grandi quantità di batteri che vengono trasmessi dalla bocca del drago di Komodo alla circolazione dell’animale.Tuttavia, alcuni scienziati si sono chiesti se ci potesse essere dell’altro.

Inoltre, il drago di Komodo non ha un cranio particolarmente pesante o un morso potente, tuttavia può far cadere una preda sostanziale, ad esempio cervo sardo di 40 kg. Potrebbe il drago Komodo avere un’altra arma nel suo arsenale?

Una preda del drago di Komodo è stata notata come “insolitamente tranquilla” dopo essere stata morsa, una reazione che allude a qualcosa di più di una sepsi a crescita lenta causata da un’infezione batterica.

Nel 2009, un drago Komodo malato terminale chiamato Nora da Singapore Zoological Gardens è stato studiato per la presenza di veleno. L’animale aveva un paio di ghiandole rimosse dalla sua mascella inferiore che, una volta dissezionate, erano state trovate per ospitare una selezione di proteine ​​tossiche.

Gli investigatori hanno ispezionato e analizzato i prodotti trovati nelle ghiandole e hanno concluso che le escrezioni potrebbero aiutare a ridurre la capacità di fuga delle prede:

• Phospholipase A2: simile ai composti trovati nel veleno di serpente; induce effetti anticoagulativi e ipotensione
• CRISP (proteina secretoria ricca di cisteina): inibitori della muscolatura liscia presenti nel veleno di serpente; capace di ridurre la pressione sanguigna
• Kallikrein: enzimi presenti nei mammiferi che riducono la pressione sanguigna quando iniettati
• Tossine natriuretiche: causano un aumento della permeabilità vascolare e della dilatazione, con conseguente riduzione della pressione sanguigna
• AVIT tossine: pensate per causare contrazioni muscolari dolorose che immobilizzano la preda.

Non tutti sono convinti dal rapporto tossicologico del drago di Komodo. Per alcuni, i risultati non sono prove per l’uso diretto di queste proteine ​​come arma; il dibattito è in corso.

Kurt Schwenk, un biologo evoluzionista presso l’Università del Connecticut, afferma che la scoperta di proteine ​​simili a veleno non significa necessariamente che siano usate come veleno. Crede che la perdita di sangue e lo shock prodotti dal morso di un drago di Komodo siano sufficienti per uccidere una grande preda, dice:

“Garantisco che se tu avessi una lucertola di 10 piedi saltare fuori dai cespugli e strapparti le budella, saresti un po ‘fermo e tranquillo per un po’, almeno fino a quando non ti saresti allontanato dallo shock e dalla perdita di sangue a causa del fatto che i tuoi intestini erano sparpagliati per terra davanti a te. “

Altri dissidenti della Washington State University, tra cui il biologo Kenneth V. Kardong e i tossicologi Scott A. Weinstein, affermano che le accuse che il drago di Komodo è velenoso “hanno avuto l’effetto di sottovalutare la varietà di ruoli complessi svolti dalle secrezioni orali nella biologia di rettili, ha prodotto una visione molto ristretta delle secrezioni orali e ha portato a un’interpretazione errata dell’evoluzione dei rettili “.

Anche se il dibattito si infurierà fino a quando non verranno scoperte ulteriori prove su entrambi i lati, si aprirà una conversazione interessante. La questione se il drago di Komodo sia capace di envenomation e disemboweling, o semplicemente di sventramento, per ora non avrà risposta.

Se abbiamo imparato solo una cosa da questo breve vagare tra gli annali degli avvelenatori della natura, è che la guerra chimica non è un’invenzione umana.