导读2022年1月5日整理发布：在足够高的浓度下，乳草可以杀死一匹马或一个人。为了能够食用这种植物，帝王蝶进化出了一系列不寻常的细胞突变。加
2022年1月5日整理发布：在足够高的浓度下，乳草可以杀死一匹马或一个人。为了能够食用这种植物，帝王蝶进化出了一系列不寻常的细胞突变。加州大学河滨分校的新研究表明，捕食君主的动物也进化出这些相同的突变。
今天发表的《当代生物学》期刊文章描述了一项研究，该研究揭示了四种君主掠食者的这些突变——鸟类、老鼠、寄生蜂和蠕虫。
“值得注意的是，所有这些动物在分子水平上都发生了同步进化，”UCR 进化生物学家和研究负责人西蒙“尼尔斯”格罗恩说。“植物毒素至少在食物链的三个层面引起了进化变化!”
乳草毒素靶向一部分称为钠钾泵的动物细胞，这有助于促进心跳和神经放电。这对人类非常重要，以至于我们的身体使用我们从食物中产生的所有能量的三分之一来为这个泵提供动力。当大多数动物吃乳草时，泵停止工作。
两年前，格罗恩和他的同事们写到泵上三个地方的氨基酸变化，不仅让帝王蝶吃掉乳草，而且还能在体内积累乳草毒素，以抵御攻击。格罗恩的团队在果蝇中设计了这些相同的氨基酸变化，然后果蝇变得像君主一样对乳草有抵抗力。
格罗恩说：“鸟类和老鼠是重要的帝王掠食者，这是一个由来已久的自然历史观察。” “但在 1970 年代，没有办法找出是什么让他们在这方面取得成功。现在，通过基因组测序，我们可以做到。”
研究人员从各种鸟类、黄蜂和线虫的数据库中获取了 DNA 序列信息，以查看它们是否进化出了钠泵中的氨基酸变化。研究小组发现泵突变的四只动物之一包括黑头胸喙鸟，它每年在许多殖民地吃掉多达 60% 的帝王蝶。
目前尚不清楚是否有额外的适应措施可以帮助喙嘴和其他君主掠食者处理毒素。格罗恩计划在未来的研究中探索这个问题。