Levende med gift - betydning for dyr, planter og mennesker

Gjennomgang: Dietrich Mebs: Lev med gift - hvordan dyr og planter kan takle det og hva vi kan lære av det
Dyr og planter konkurrerer om å produsere effektive giftstoffer. Evolusjonen er ikke harmonisk, men organismer beskytter seg mot å bli spist. Gifter er ekstremt effektive. Den biologiske mangfoldet av planter eksisterer bare gjennom deres giftstoffer. Men dyrene går også med støvler med byttedyr. Giftene i dyr, planter og sopp overgår alt som mennesker kunstig produserer fra giftstoffer og alt vi kan forestille oss.

Immunitet mot slike dyr og plantegift gir overlevelsesfordeler og er ofte like viktig: slanger er immun mot deres egne giftstoffer. Hedgehogs og mongooses har noe motstand mot slangegifter, og derfor kan de fylle magen med cootheads som kobber.

innhold

• Hva er et gift?
• Hva er giftige dyr og planter?
• Hva er giftstoffer laget av?
• klovnefisk
• Myren frosken
• Ulver i saueklær og fredelig sameksistens
• maursyre
• Men drapet
• Bombardier bille
• Avvæpne giftstoffer
• Robber og byttedyr
• snake eater
• Leveren og matlagingen
• sammendrag

Hva er et gift?

Dietrich Mebs viser den motsigende betydningen av begrepet gift. Den engelske "gaven" refererer fortsatt til en gave, som det var tilfellet i middelhøytysk og den tyske "dowry" lingers. Den tyske "dosen" kommer fra det latinske greske ordet for "gave, gave" og innebærer at en større mengde av et stoff kan bli giftig. Paracelsus definerte i det 16. århundre at "dosen alene gjør en ting ikke en gift".

Dyre- og plantetoksiner består vanligvis av en blanding av forskjellige toksiner. Snake venomer inneholder for eksempel giftige peptider og proteiner. (Bilde: dvrcan / fotolia.com)

Så dør, forklarer Mebs, et skipbrudd fra kardiovaskulær svikt, når han drikker sjøvann med vitalt salt. Omvendt er det høyt giftige digitoksinet fra timble ofte det siste utvei for pasienter med hjertesykdom.

Et toksin refererer til et naturlig stoff, og de fleste dyr og plantegiftstoffer består av blandinger av forskjellige toksiner. Toad venomer inneholder biogene aminer, steroider og alkaloider; Snake venomer giftige peptider og proteiner.

Hva er giftige dyr og planter?

Ifølge Mebs er det aktive og passive giftdyr. Aktivt giftige dyr produserer en gift i en kjertel og bringer den med et verktøy som en tann (giftige slanger) eller et sving (skorpioner) inn i en annen organisme. Som et resultat, utfolder den sin effekt i fremmedlegemet.

Passive giftdyr produserer også deres gift i kjertler eller inntar det med mat (gift dart frosker), men kan ikke injisere det i en fremmedlegeme. I den andre kroppen går det gjennom fordøyelseskanalen, for eksempel når et dyr biter på banen.

Begrepet giftig plante refererer til effekten av stoffer i en plante på mennesker. Årsaken til slike rusmidler, ifølge Mebs, er forbindelsene som planter produserer som sekundære metabolitter.

Hva er giftstoffer laget av?

I følgende Mebs angir hvilke giftstoffer som består av. I det knapt håndterbare mangfoldet kan to grupper skiller seg ut.

Først er det lite molekyl toksiske forbindelser så som maursyre, eddiksyre eller blåsyre, alkaloider som nikotin og koffein, steroidglykosider, slik som digitoksin eller Bufadienolides (padden venom).

På den annen side er store molekyler som peptider og proteiner produkt av fotosyntese. Av 20 aminosyrer dannes mange peptider og proteiner umåtelig.

Begge typer giftstoffer finnes i overveldende mangfold i dyr, og bare en brøkdel av dem er kjent for vitenskapen.

klovnefisk

Klovnefisk har vært superstjerner siden filmen "Finne Nemo". De lever i symbiose med havanemoner i korallrev og kalles derfor også anemonefisk. Normalt forgifter anemoner liten fisk som faller mellom sine tentakler med nettene sine og deretter forbruker dem. Men anemonefiskene gjemmer seg ikke bare i anemones tentakler, men anemonene holder fisken med sine våpnevåter fra kroppen.

Fisken spiser parasitter som ødelegger sjøanemonen, dets eksplosjoner inneholder det viktige for anemone mineraler svovel og fosfor. Havanemoner dekker seg med en slimhinneholdig protein som perforerer cellemembraner, og for det andre injiserer de toksiner med nerveceller i deres tentakler.

Klovnefisk lever i symbiose med havanemoner, for eksempel ved å beskytte hverandre mot rovdyr. (Bilde: kamera_d / fotolia.com)

I eksperimenter utført av Mebs, døde prussiske fisk av samme størrelse som anemonefisk i en dose på mindre enn 0,5 mg av toksinet på 15 minutter. Anemone fisk, derimot overlevde selv høye konsentrasjoner av giftet. Imidlertid er de forskjellige arter av anemonefisk veldig følsomme for giftstoffer som ikke er fra "deres" havanemone.

I tillegg produserer fisken et tynt lag av mucus, som beskytter dem selv med nærmeste kontakt med nettene. Klovnefisken forhindrer anemonene i å tømme nettene sine og late som de er en del av selve anemonen. Enkelte kreftformer kan også leve i sjøanemoner. I stedet for slim beskytter hun et kitinlag.

Preußenfische eller liten hvilling, som fortjener byttet av brannmeller og portugisiske galleier, har ingen beskyttende slimlag, noe som beskytter nettene. De kan stole utelukkende på svømmekompetanse. Når de kommer i kontakt med tentaklene, blir de bundet og spist - en form for naturlig utvalg.

Myren frosken

Den røde wryneck frosken i Vest-Afrika lever uoppdaget mellom giftige "stinkende maur" som dræper frosker med giftet deres og spiser dem etterpå. I tillegg er myrene ekstremt aggressive. Frosken med svarte flanker og rød rygg kan imidlertid finnes midt i myrens bygninger, som effektivt beskytter den mot fiender.

I hans hudsekresjoner er to peptider med kjeder med 9 og 11 aminosyrer. Mebs syntetiserte disse peptidene og fuktede termitter med dem, som er de viktigste støvlene til stinkemyrene. De behandlede termittene følte myrene med sine antenner og lot dem da være alene, drepte og spise termitter uten denne "maling". Mebs kalte sekreta av wryneck frosken som en "kjemisk tarnhelm".

Ulver i saueklær og fredelig sameksistens

Ulven i saueklær er ikke bare en metafor for folk som lurer andre mennesker. Tvert imot, rovdyr som camouflerer seg som spesifikke av deres byttedyr er utbredt i naturen. Dermed skjuler skullcutter seg med fettsyrer, slik som palmitinsyre, stearinsyre eller oljesyre, som ligner på bier, i hvilke pinner den trenger inn i. Mens biene vurderer ham deres like, bruker han deres kjære.

Wasps tar på lukten av brannmyrer, legger eggene sine i sin grav, og hveps larver spiser myren.

Forskere er bare begynt å utforske hva Mebs kaller naturlig tilrettelegging. Det handler ikke bare om kamuflering og svik, men også om å redusere aggressiviteten til andre arter.

Det er ikke en symbiose som fordeler flere arter, eller parasitisme, der parasitten skader en annen art, men probios. Flere arter bor ved siden av hverandre uten skade, men uten noen spesielle fordeler.

maursyre

Myrer har en giftkjertel som dekker det meste av magen og er fylt med 50% maursyre. Disse sprayer dem i retning av en angriper og advarer samtidig andre maur. De har selv en kitinmembran som ikke lar syre gjennom. De produserer syre fra aminosyrene serin og glycin.

Skogsmyr spray myresyre på sine angripere når de føler seg truet. (Bilde: Rainer Fuhrmann / fotolia.com)

Munnbagler sprer også myresyre fra deres ettervekster - selv i en konsentrasjon på opptil 75%. Også med dem beskytter chitin kjertelkanalene.

Scourge scorpions spray gift fra hale tråden, bestående av 84 prosent eddiksyre, 5 prosent kaprylsyre og 11 prosent vann.

Antlion, myrdamm larva, lurker på bunnen av en sandtrakt for maur og andre insekter. Han bruker kjever til å injisere en dødelig gift. Han frigir umiddelbart myrer når de slipper ut giftet. Men som maur først biter og sprayer syren, tar larven seg at myren ikke engang bidrar. Han spiser mykt underliv av sine ofre, men forteller giftens blære intakt.

De sør-amerikanske giftedyrens frosker gir mat på myrene, er selvbestandige mot surhet og oppbevarer giftens gift i høy grad i huden, noe som gjør dem til og med farlige passive giftige dyr.

Tau-ørner, som spiser maur, omslutter dem i halsen med en slimete sekresjon, som forhindrer høstemyrene fra å bruke giftet.

Men drapet

Under overskriften "Drone Battle" diskuterer Mebs hvordan kvinnelige bier, dronene, kastes fra staven av arbeiderne etter at de har oppfylt sin biologiske oppgave å befruktning dronningen. De kvinnelige biene dreper også de forsvarsløse dronene med deres giftsting.

Peptider og enzymer i bietgift er blant de sterkeste allergenene i naturen, ifølge Mebs. Selv hos mennesker kan et enkelt smitte forårsake anafylaktisk sjokk.

Biet selv beskytter seg med et kitinlag rundt giftkjertel og giftreservoar. "En traktformet ventil ved utgangen av hver glandulær celle forhindrer også gift fra å strømme tilbake ut av reservoaret og ødelegge cellen," skriver Mebs. Biene selv er ikke motstandsdyktige mot deres gift, som drapene viser. Dronningen dreper, ifølge Mebs, konkurrenter med en søm.

De fargerike fuglene, som heter Bee-eaters, fjerner bier og gift av biene ved å gni dyrene mot grener.

Bombardier bille

Bombardier-biller gjør det kjemiske forsvaret perfekt. Først spretter den ut av magen og sprayer deretter en varm og stinkende væske. Disse er hydrokinon og hydrogenperoksid i en konsentrasjon på 25%, som boblen lagrer i en oppsamlingsblister.

Denne blandingen ville være svært eksplosiv hvis den ikke i tillegg inneholdt en inhibitor som forhindrer reaksjon av begge kjemikalier. Bjelken skyver blandingen i et andre kammer, hvor oksygen frigjøres ved katalyse fra hydrogenperoksid og oksiderer hydrokinon til benzoquinon. Den frigjorte varmen bringer blandingen til koking, så Mebs. Syret danner drivstoffet.

Avvæpne giftstoffer

Dyr må desinfisere deres plantevernmidler for å kunne spise disse plantene. Kål, pepperrot, sennep og voldtekt er beskyttet med sennepolje, som de slipper ut når plantevevet er skadet. Det er så Mebs hvordan Bombardier bille som utløses bare en to-komponent system, når situasjonen krever det - i likhet med en granat som eksploderer ved støt.

Pepperrot og andre planter avverder skadedyr med sennepsoljer. (Bilde: photocrew / fotolia.com)

Caterpillars av kål whitewash deformere denne "bombe" av deres tarm med nitril-lagringsprotein forhindrer sennep oljeutslipp. I stedet gir sennepsolje glykosider opp til ikke-giftige nitrilforbindelser.

I motsetning danner sprinklet et sulfataseenzym i tarmen, som også defiserer "sennepoljebomben".

Robber og byttedyr

Gift og motgift rearm i evolusjon. Således har den ruhudede newt fra vest for USA svært giftige tetrodotoxinforbindelser. Garter slanger chase ham likevel: deres natriumkanaler reagerer ikke på giftet som det ville være tilfelle med andre skapninger.

Den asiatiske tigervannmutteren lagrer giftet av forbrukte padder, som det selv er immun i, i kjertler på nakken.

snake eater

Brasilianerne elsker Mussurana, en to meter lang slange som spiser andre slanger, inkludert den svært giftige Jararaca. Hun vikler seg rundt sitt byttedyr. Hun er immun mot giftet. Deretter hekser hun kjeftene og skyver dem skiftevis over kroppen av den giftige slangen, som bærer sitt offer med peristatiske bevegelser i magen.

Giftige slanger er vanligvis immun mot deres egen gift, men ikke til andre slanger.

Leveren og matlagingen

Ifølge Mebs forgifter vi oss selv med skadelig røyk og røyk fordi vi er frie til å slippe ut kjemikalier i miljøet som vi ikke har medfødt beskyttelse for. Imidlertid har vi også leveren vår, hvis enzymer induserer giftige stoffer.

Vi lærte å avle våre avlinger slik at de ikke lenger inneholder stoffer giftige for oss. I tillegg bidrar kulturteknikker til å nøytralisere planteforgiftninger. Hvorvidt vi fjerner skallet, lag maten, stek eller grill - så inkludert i rå tilstand, alle deler av maniok-høyt giftige cyanogene glykosider. Ved peeling, gitter, matlaging, pressing, steking og tørking fjernes hydrogencyanidet.

Den rotte vegetabilske kassava er giftig i rå tilstand, siden den inneholder hydrogencyanid. Under behandlingen blir toksinet ødelagt. (Bilde: patarapong / fotolia.com)

For agurker, zucchini, cikoria, asparges og gresskar ble de giftige bitre stoffene dyrket i dyrking. Imidlertid oppstår forgiftning av glykosidcucurbitacin igjen og igjen, og dette bitre stoffet fjernes ikke ved steking og tilberedning. Mebs anbefaler amatørgartnere å holde hendene av disse grønnsakene hvis de smaker bittert.

sammendrag

Biologen og biokjemisten Prof. dr. Friedrich Mebs arbeider i juridisk medisin som en anerkjent ekspert innen toksikologi og sporanalyse. Selv om han meget komplekse biokjemiske forbindelser i organismer under mikroskop (eller mer presist mikroskop) tar i "liv med gift" som produserer det vi kaller giftstoffer som mange eksempler fra dyre- og planteriket er forståelig, ikke bare for legfolk, men også beskrevet spennende.

Hvor overfladisk blikk ser bare vakre sommerfugler eller summende bier, introduserer Mebs en verden av biologiske og kjemiske våpen, dyr bombekastere og teknikker for kamuflasje, bedrag, beskyttelse og angrep, som vi vil kalle raffinert, hvis bak en bevisst plan ville bli sittende fast.

Mekanismene som dyr ikke bare produserer, men også beskytter mot giftstoffer, er velegnet til å anvende dem på kulturteknikker.

Alt i alt en veldig lesbar bok (publisert i 2016 av S. Hirzel Verlag Stuttgart), som åpner utsikten mot et uventet mangfold av natur. (Dr. Utz Anhalt)