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長崎大學發現斑點豹紋蛸「咬」以外的用毒方式——從體表釋放河豚毒

2025年03月03日 生物醫藥

斑點豹紋蛸主要以後口水腺毒腺以及全身肌肉和皮膚中含有的大量劇毒河豚毒(TTX)而聞名。斑點豹紋蛸的後口水腺儲存著高濃度的TTX,通過咬傷目標生物並向其體內注入TTX來掠食獵物或抵禦掠食者的攻擊。

TTX是一種極強的毒素,在澳大利亞曾發生過有人被斑點豹紋蛸的近緣種咬傷致死的事件。此外,斑點豹紋蛸肌肉和皮膚中的TTX被推測可能像河豚一樣用於防禦掠食者,但其具體利用方式尚不明確。

長崎大學綜合生產科學域(水產系)的山手佑太助教、綜合生產科學研究科的高谷智裕教授、竹垣毅副教授等通過研究發現,斑點豹紋蛸在察覺到掠食者時,會從肌肉和皮膚中釋放TTX。此前,雖然已知其通過咬傷獵物或掠食者來注入TTX並使其麻痹,而此次研究揭示了另一種毒素利用方式——從體表釋放TTX。相關研究成果已發表在《Molluscan Research》上。

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圖1:擁有鮮豔體色的斑點豹紋蛸(供圖:長崎大學)

實驗中,研究團隊將斑點豹紋蛸和海鰻用帶有小孔的透明亞克力板隔開,在水箱中共同飼養3天后,與海鰻隔離的斑點豹紋蛸,其肌肉和皮膚中的TTX濃度下降了約30%;而在未與海鰻共同飼養的對照組中,並未觀察到TTX濃度的下降。

隨後,研究人員分別在未暴露和暴露於海鰻的情況下,多次測量斑點豹紋蛸體表粘液中的TTX濃度。結果顯示,TTX僅在斑點豹紋蛸剛接觸到海鰻時的粘液中被檢測出,而在未接觸海鰻的情況下,粘液中未檢測到TTX。

這兩項實驗表明,斑點豹紋蛸在察覺掠食者的存在後,會從肌肉和皮膚中釋放TTX,並隨體表粘液排出體外,導致肌肉和皮膚中的TTX含量減少。

本次研究有兩個關鍵發現。首先,在兩項實驗中,斑點豹紋蛸和海鰻始終未直接接觸,儘管如此,TTX的釋放僅發生在掠食者存在時。這表明斑點豹紋蛸能夠通過視覺或嗅覺感知掠食者的存在,並主動釋放TTX,而無需受到直接攻擊。其次,TTX僅在斑點豹紋蛸被暴露於掠食者後才被檢測到,而在沒有掠食者的情況下並未釋放。這表明斑點豹紋蛸可以根據需求控制TTX的釋放。

綜合以上研究結果,斑點豹紋蛸在感知掠食者存在時,會通過體表粘液分泌TTX,導致肌肉和皮膚中的TTX減少,從而進一步揭示了其獨特的毒素防衛機制。

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【參考論文】
期刊:Molluscan Research
論文: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