¿Cómo evolucionaron las zootoxinas?

Siempre me he preguntado cómo han evolucionado las toxinas en ciertos organismos. En particular, los organismos que producen toxinas para disuadir a los depredadores en comparación con los organismos que las usan para paralizar a sus presas.

¿De dónde viene esta toxicidad? ¿Cómo llegó a ser lo que es hoy?

Debe haber habido un período prolongado en el que la evolución 'probó' y 'ajustó' la toxina. Presumiblemente hasta que fuera algo eficaz para el objetivo. ¿Cuáles son las teorías populares actuales sobre esto?

Cualquier cosa y todo es tóxico en la concentración correcta, por lo que realmente no hay una primera toxina.
@John Hay algunos compuestos que son excepcionalmente dañinos para otros organismos en bajas concentraciones, pero aparentemente no dañan al organismo tóxico/venenoso. Eso es lo que queremos decir con una toxina aquí. Además de su punto, hay una gama tan diversa de organismos tóxicos / venenosos que probablemente hubo muchos eventos de origen evolutivo de sustancias tóxicas.
si expusiera tu cerebro a tus propias enzimas digestivas oa la bilis, cualquiera de las dos lo destruiría. ambos serían increíblemente destructivos para cualquier otra parte de tu cuerpo. Sería una toxina en cualquier otra parte del cuerpo, de hecho así es como comienzan muchos venenos. Otras toxinas simplemente no le importan al huésped. La capsaicina es el aceite que hace que los pimientos sean picantes, pero solo funciona en los mamíferos (se une a un receptor único para los mamíferos), no hace nada en las aves y mucho menos en las plantas, por lo que, por supuesto, las plantas pueden hacerlo sin problemas.
Básicamente, no hay una sola forma de obtener una toxina, cada toxina es diferente y evolucionó de diferentes cosas de diferentes maneras. Las toxinas han evolucionado muchas veces por separado. Es por eso que su pregunta es confusa, no hay un solo precursor de toxina ni una sola forma de desarrollar una toxina.

Respuestas (2)

Visión general.

Cada toxina y veneno probablemente tenga su propia "carrera armamentista" evolutiva. Generalmente, un organismo contiene un compuesto que es un poco dañino para otras especies. A medida que una especie de depredador o presa se vuelve tolerante a dosis bajas de este compuesto a través de la selección natural, la eficacia del compuesto podría incrementarse (de nuevo por selección natural) a nivel molecular, oa un nivel de dosificación o concentración.

A continuación se muestran algunos ejemplos de dónde se ha convertido en el caso, y algunos ejemplos más generales de cómo evolucionó el veneno en primer lugar.

Ejemplos.

Tritón de California.

Estos tritones contienen tetrodotoxina (puede que estés familiarizado con esto por el pez fugu). Es presa de una especie de culebra de liga. Esta es una carrera armamentista de libro de texto ya que la culebra de liga se selecciona naturalmente para tener alelos beneficiosos que son tolerantes a la toxina .

Ranas dardo.

La rana dardo dorada Phyllobates terribilis contiene suficiente batracotoxina para matar a 10 personas. Aparentemente, eso es una exageración para cualquier depredador que seguramente tendría que enfrentar, especialmente dado que el único animal vivo que es inmune al veneno es la rana misma. Sin embargo, la serpiente Liophis epinephelus puede tolerar dosis masivas de batracotoxina (aunque he oído que empeora bastante después de comerse una rana, lo cual es bastante comprensible). Estas dos especies están enfrascadas en una carrera armamentista que lleva a las ranas a producir un cóctel increíblemente fatal y a las serpientes a volverse cada vez más tolerantes.

serpientes

Las glándulas sudoríparas modificadas evolucionaron para dañar a la presa tanto como fuera posible para la inmovilización, la digestión parcial o la defensa. Hay libros de texto sobre veneno de serpiente y toxinas. Aquí hay un buen artículo que encontré con una búsqueda superficial o si quieres profundizar en el tema (je) echa un vistazo a este artículo .

En pocas palabras: los sacos de veneno son glándulas salivales modificadas de ancestros de serpientes no venenosas. ¡El diagrama muestra en general cuán modificados se han vuelto estos aparatos!

Diagrama de la glándula del veneno de serpiente

Ornitorrinco

No olvidemos los extraños y maravillosos monotremas. Es difícil precisar exactamente qué llevó al ornitorrinco a desarrollar púas venenosas en el codo (la última vez que lo investigué, todavía se discutía si eran para la defensa o para la caza).

La púa de un ornitorrinco en su pata trasera.

Pero lo que podemos aprender de esto es que el veneno puede evolucionar de forma independiente . Aunque las proteínas productoras de veneno son diferentes, producen el mismo veneno que algunas serpientes.

Algo así como. Así como toda adaptación es el producto de un pequeño cambio en algo que la especie ya expresó, todas las toxinas comienzan como algo que el organismo produce como parte de su vida. Entonces hay dos caminos evolutivos para las toxinas útiles :

  • Venenos - "Si me comes, te arrepentirás". Por lo general, estos comienzan como metabolitos que confieren una ventaja a los hermanos de un organismo, funcionan como una ayuda para escapar o simplemente irritan levemente a los depredadores o parásitos.
  • Venenos - "Si te muerdo, te arrepentirás". Por lo general, estos comienzan como asistentes digestivos: mucosidad o saliva.

Una vez que hay alguna ventaja en expresar una sustancia química de cierta manera, se puede considerar que está "bloqueada": los organismos con esa característica tienen más posibilidades de sobrevivir para reproducirse y, por lo tanto, se multiplicarán. A medida que los organismos que exhiben esa toxina se multiplican, las mutaciones en sus descendientes que mejoran la utilidad o eficacia de la toxina permiten que esos organismos sobrevivan mejor, y así sucesivamente. Entonces, una glándula de saliva que una vez causó una irritación leve en ciertas especies de presas se convierte en una glándula venenosa paralizante de vertebrados descendiente.

Referencias