Происхождение ядовитости в животном мире

Среди животных организмов ядовитые формы встречаются практически во всех таксонах. Ядовитость – универсальное и широко распространённое явление в живой природе. Ядовитым называют организм, в котором вырабатываются или накапливаются вещества, способные при попадании в другой организм вызывать нарушения его жизнедеятельности или смерть. Ядовитые вещества животного происхождения называют зоотоксинами.

Токсинологическая классификация ядовитых животных представлена на следующей схеме:

Первичноядовитые животные вырабатывают токсины в специализированных железах, либо накапливают в тканях ядовитые метаболиты. Вторичноядовитые аккумулируют экзогенные яды из окружающей среды и проявляют токсичность только при приеме в пищу.

Первичноядовитые животные различаются по способам выработки и применения яда и делятся на активно- и пассивноядовитых. Активноядовитые животные, имеющие специализированный ядовитый аппарат, снабженный ранящим устройством, называются вооруженными (жалящие насекомые, ядовитые змеи и т.д.). Ядовитый секрет вводиться в тело жертвы парентерально (минуя пищеварительный тракт). Такой способ введения яда является наиболее эффективным. Животные, ядовитые аппараты которых не имеют ранящих приспособлений, называются невооруженными. Примерами могут служить анальные железы насекомых, кожные железы амфибий. Ядовитые секреты вызывают токсический эффект при контакте с покровами тела жертвы, или при их всасывании в кровь. Пассивноядовитые животные вырабатывают и накапливают ядовитые метаболиты в различных органах и тканях (половых, пищеварительных). Они представляют опасность только при их попадании в пищеварительный тракт.

На ранних этапах эволюции в качестве яда могли выступать нормальные метаболиты, выделяющиеся в окружающую среду или накапливающиеся в организме. Наиболее примитивной формой ядовитости является накопление токсичных метаболитов в организме. У животных, не имеющих иных способов защиты или нападения, ядовитый аппарат может формироваться за счет специализации и видоизменения ранее существующих структур. Яд может формироваться покровными клетками (у кольчатых червей, кишечнополостных, иглокожих) или железами внешней и внутренней секреции. Например, у перепончатокрылых насекомых ядовитый аппарат представляет собой видоизмененную половую систему самок. Появление аппарата введения яда является прогрессивным признаком ядовитости с морфофизиологической точки зрения.

Активноядовитые животные (змеи и пауки) вырабатывают яды, представляющие собой смеси токсических полипептидов и литических ферментов. Их токсины по происхождению связаны с пищеварительными ферментами слюнных желез. Они действуют только при их попадании в кровь. При введении их в пищеварительную систему они расщепляются и теряют токсических эффект.

Невооруженные активноядовитые животные в большинстве случаев имеют яды небелковой природы. Поэтому они наиболее эффективно действуют при попадании в пищеварительную систему.

Хищнический образ жизни ядовитых животных сопровождается возникновением вооруженной формы ядовитого аппарата, а токсины обладают нейротропным действием, которое направлено в первую очередь на обездвиживание жертвы (змеи, скорпионы, осы). Нередко нейротоксины обладают строгой специфичностью действия, соответствующей пищевой специализации животного. Например, видоспецифические яды скорпионов.

У невооруженных ядовитых животных (жуки) яды в основном обладают отпугивающим действием, и по химической природе их относят к стероидам и органическим кислотам.

В процессе эволюции ядовитости изменяются механизмы резистентности к собственным ядам животных, производящих токсины. Наиболее известный из механизмов, представлен особым строением ядопродуцирующих желез, стенки которых препятствуют распространению токсинов по организму.

Нередко яды вырабатываются вместе с их ингибиторами и поэтому в таком виде не проявляют специфической активности. Но при попадании в организм другого вида концентрации ингибиторов токсинов резко падают, и ферменты активируются. Также существуют и гуморальные антитоксические механизмы.

Экологический подход к проблеме ядовитости позволяет связать воедино особенности биологии данного вида животного со спецификой химической структуры и механизма действия вырабатываемых ими ядов.