Vivere con veleno - significato per animali, piante ed esseri umani

Recensione: Dietrich Mebs: Vivere con il veleno - come animali e piante possono farcela e cosa possiamo imparare da esso
Animali e piante competono per produrre veleni efficaci. L'evoluzione non è armoniosa, ma gli organismi si proteggono dall'essere mangiati. I veleni sono estremamente efficaci. La biodiversità delle piante esiste solo attraverso i loro veleni. Ma anche gli animali vanno con i bracconieri con la preda. Le tossine negli animali, nelle piante e nei funghi superano tutto ciò che gli esseri umani producono artificialmente dalle tossine e tutto ciò che possiamo immaginare.

L'immunità a tali veleni animali e vegetali fornisce benefici di sopravvivenza ed è spesso anche vitale: i serpenti sono immuni ai loro stessi veleni. I porcospini e le manguste hanno una certa resistenza ai veleni dei serpenti, ed è per questo che possono riempire lo stomaco di cozze come cobra.

contenuto

• Cos'è un veleno?
• Cosa sono gli animali velenosi e le piante?
• Di cosa sono fatti i veleni?
• pesce pagliaccio
• La rana delle formiche
• Lupi travestiti da pecore e convivenza pacifica
• acido formico
• Uomini omicidio
• Bombardier scarabeo
• Disarma i veleni
• Ladro e preda
• snake eater
• Il fegato e la pentola
• sommario

Cos'è un veleno?

Dietrich Mebs mostra il significato contraddittorio del termine veleno. Il "dono" inglese si riferisce ancora a un dono, come nel caso del medio-alto tedesco e della "dote" tedesca. La "dose" tedesca deriva dalla parola greca latina per "regalo, dono" e implica che una maggiore quantità di una sostanza può diventare tossica. Paracelso definì nel XVI secolo che "la dose da sola non rende un veleno una cosa".

Le tossine degli animali e delle piante di solito consistono in una miscela di diverse tossine. I veleni di serpente contengono, ad esempio, peptidi tossici e proteine. (Immagine: dvrcan / fotolia.com)

Così muore, spiega Mebs, un naufrago dal fallimento cardiovascolare, quando beve acqua di mare con il sale vitale. Viceversa, la digitossina altamente tossica proveniente dal ditale è spesso l'ultima risorsa per i pazienti con malattie cardiache.

Una tossina si riferisce a una sostanza naturale e la maggior parte delle tossine di animali e piante sono costituite da miscele di diverse tossine. I veleni del rospo contengono ammine biogeniche, steroidi e alcaloidi; Veleno di serpente peptidi tossici e proteine.

Cosa sono gli animali velenosi e le piante?

Secondo Mebs, ci sono animali velenosi attivi e passivi. Gli animali velenosi attivi producono un veleno in una ghiandola e lo portano con uno strumento come un dente (serpenti velenosi) o una puntura (scorpioni) in un altro organismo. Di conseguenza, spiega il suo effetto sul corpo estraneo.

Gli animali velenosi passivi producono anche il loro veleno nelle ghiandole o lo ingeriscono con il cibo (rane con dardo avvelenato), ma non possono iniettarlo in un corpo estraneo. Nell'altro corpo passa attraverso il tratto digestivo, ad esempio, quando un animale morde il rospo.

Il termine pianta velenosa si riferisce all'effetto delle sostanze in una pianta sull'uomo. La causa di tali intossicazioni, secondo Mebs, sono i composti che le piante producono come metaboliti secondari.

Di cosa sono fatti i veleni?

Nel seguente Mebs indica in che cosa consistono i veleni. Nella diversità difficilmente gestibile, si possono distinguere due gruppi.

Da un lato ci sono composti tossici di piccole molecole come acido formico, acetico o idrocianico, alcaloidi come la nicotina e la caffeina, glicosidi steroidi come la digitossina o il bufadienolide (veleno di rospo).

D'altra parte, le grandi molecole come i peptidi e le proteine ​​sono il prodotto della fotosintesi. Su 20 amminoacidi, si formano incommensurabilmente molti peptidi e proteine.

Entrambi i tipi di veleni si trovano nella schiacciante diversità degli animali e solo una minima parte di essi è nota alla scienza.

pesce pagliaccio

I pesci pagliaccio sono stati superstar dal film "Alla ricerca di Nemo". Vivono in simbiosi con gli anemoni di mare nelle barriere coralline e sono quindi chiamati anemonefish. Normalmente, gli anemoni avvelenano piccoli pesci che cadono tra i loro tentacoli con le loro ortiche e poi li consumano. Ma i pesci anemoni non si nascondono solo nei tentacoli degli anemoni, ma gli anemoni tengono il pesce con le loro armi predatrici dal corpo.

Il pesce mangia i parassiti che danneggiano l'anemone di mare, i suoi escrementi contengono l'importante per i minerali anemici di zolfo e fosforo. Gli anemoni di mare si coprono di una membrana mucosa contenente proteine ​​che perforano le membrane cellulari, e secondariamente, iniettano le tossine con le cellule di ortica nei loro tentacoli.

I pesci pagliaccio vivono in simbiosi con gli anemoni di mare, ad esempio proteggendosi l'un l'altro dai predatori. (Immagine: kamera_d / fotolia.com)

Negli esperimenti condotti dal Mebs, il pesce prussiano delle stesse dimensioni del pesce d'anemone è morto a una dose inferiore a 0,5 mg della tossina in 15 minuti. Il pesce d'anemone, d'altra parte, sopravvisse anche ad alte concentrazioni di veleno. Tuttavia, le diverse specie di pesci anemoni sono molto sensibili alle tossine che non provengono dal "loro" anemone di mare.

Inoltre, il pesce produce un sottile strato di muco, che li protegge anche con il contatto più vicino con le ortiche. I pesci pagliaccio impediscono agli anemoni di scaricare le loro ortiche e fanno finta di essere parte dell'anemone stesso. Alcuni cancri possono anche vivere negli anemoni di mare. Invece di un muco, protegge uno strato di chitina.

Preußenfische o piccolo merlano, che traggono profitto dalla preda delle meduse del fuoco e dalle galee portoghesi, non hanno uno strato protettivo di muco, che disinnesca le ortiche. Possono fare affidamento esclusivamente sulle loro abilità di nuoto. Quando vengono a contatto con i tentacoli, vengono legati e mangiati - una forma di selezione naturale.

La rana delle formiche

Il ranuncolo rosso dell'Africa occidentale vive indisturbato tra velenose "formiche puzzolenti" che uccidono le rane con il loro veleno e le mangiano in seguito. Inoltre, le formiche sono estremamente aggressive. La rana con i fianchi neri e il dorso rosso, tuttavia, può essere trovata in mezzo agli edifici delle formiche, che la proteggono efficacemente dai nemici.

Nella sua pelle le secrezioni sono due peptidi con catene di 9 e 11 amminoacidi. I mebs sintetizzavano questi peptidi e termiti bagnati con loro, che sono il bottino principale delle formiche puzzolenti. Le termiti trattate sentivano le formiche con le loro antenne e poi le lasciavano in pace, uccidendo e mangiando termiti senza questa "vernice". Mebs chiamava la secrezione della rana wryneck come un "Tarnhelm chimico".

Lupi travestiti da pecore e convivenza pacifica

Il lupo travestito da pecora non è solo una metafora per le persone che ingannano le altre persone. Al contrario, i predatori che si mimetizzano come conspecifici delle loro prede sono molto diffusi in natura. Così, il cranio si traveste con acidi grassi, come l'acido palmitico, stearico o oleico, che sono simili a quelli delle api, nei cui bastoncini penetra. Mentre le api lo considerano uguali, usa il loro miele.

Le vespe assumono l'odore delle formiche del fuoco, depongono le loro uova nella loro tana e le larve della vespa mangiano la covata della formica.

Gli scienziati stanno appena iniziando a esplorare ciò che Mebs chiama naturale pacificazione. Non si tratta solo di mimetismo e inganno, ma anche di ridurre l'aggressività di altre specie.

Non è una simbiosi che avvantaggia diverse specie, o parassitismo, in cui il parassita danneggia un'altra specie, ma la probiosi. Diverse specie vivono l'una accanto all'altra senza danno, ma senza avere particolari vantaggi.

acido formico

Le formiche hanno una ghiandola velenosa che copre la maggior parte dell'addome ed è riempita con acido formico al 50%. Questi li spruzzano nella direzione di un aggressore e avvertono allo stesso tempo altre formiche. Loro stessi hanno una membrana chitina che non lascia passare l'acido. Producono l'acido dagli amminoacidi serina e glicina.

Le formiche forestali spruzzano acido formico sui loro aggressori quando si sentono minacciati. (Immagine: Rainer Fuhrmann / fotolia.com)

I coleotteri terrestri spruzzano anche acido formico dai loro postumi, anche a una concentrazione fino al 75%. Anche con loro chitina protegge i dotti della ghiandola.

Scorie di scorpioni spray veleno dal loro filo di coda, costituito da 84% di acido acetico, 5% di acido caprilico e 11% di acqua.

L'antlion, la formica damm larva, si annida in fondo a un imbuto di sabbia per formiche e altri insetti. Usa le sue mascelle per iniettare un veleno mortale. Rilascia immediatamente le formiche quando rilasciano il loro veleno. Tuttavia, poiché le formiche dapprima mordono e poi spruzzano il loro acido, la larva si preoccupa che la formica non morda nemmeno. Mangia ordinatamente il morbido addome delle sue vittime, ma lascia intatta la vescica del veleno.

Le rane del dardo del veleno sudamericano si nutrono di formiche, sono esse stesse resistenti all'acidità e immagazzinano il veleno della loro preda in misura elevata nella pelle, il che rende loro pericolosi anche gli animali velenosi passivi.

Le aquile rospi, che mangiano formiche, li avvolgono in gola con una secrezione mucosa, che impedisce alle formiche del raccolto di usare il loro veleno.

Uomini omicidio

Sotto la voce "Drone Battle", Mebs discute su come le api femminili, i droni, vengono lanciate dal bastone dagli operai dopo aver adempiuto al loro compito biologico di fertilizzare la regina. Le api femminili uccidono anche i droni indifesi con il loro pungiglione di veleno.

I peptidi e gli enzimi nel veleno delle api sono tra gli allergeni più forti in natura, secondo Mebs. Anche negli esseri umani, una singola puntura può causare uno shock anafilattico.

L'ape stessa si protegge con uno strato di chitina attorno alla ghiandola del veleno e al serbatoio del veleno. "Una valvola a forma di imbuto all'uscita di ogni cellula ghiandolare impedisce anche al veleno di fluire fuori dal serbatoio e distruggere la cellula", scrive Mebs. Le api stesse non sono resistenti al loro veleno, come mostrano le uccisioni. La regina uccide, secondo Mebs, i concorrenti con un punto.

Gli uccelli colorati chiamati Bee-eaters rimuovono la puntura e il veleno delle api strofinando gli animali contro i rami.

Bombardier scarabeo

Gli scarafaggi Bombardier perfezionano la difesa chimica. Per prima cosa, esce dall'addome, quindi spruzza un liquido caldo e puzzolente. Questi sono idrochinone e perossido di idrogeno ad una concentrazione del 25%, che il coleottero immagazzina in una bolla di raccolta.

Questa miscela sarebbe altamente esplosiva se non contenesse inoltre un inibitore che impedisce la reazione di entrambi i prodotti chimici. Il coleottero preme il composto in una seconda camera, in cui l'ossigeno viene rilasciato dal catalisi di perossido di idrogeno e idrochinone ossidato a benzochinone. Il calore rilasciato porta la miscela a ebollizione, quindi Mebs. L'ossigeno forma il propellente.

Disarma i veleni

Gli animali devono disinnescare i loro pesticidi per mangiare queste piante. Ad esempio, il cavolo, rafano, senape e colza proteggono con olio di senape, che rilasciano quando il tessuto vegetale è ferito. E 'così Mebs come il coleottero bombardiere a cui viene attivato solo un sistema a due componenti, quando la situazione lo richiede - simile a una granata che esplode al momento dell'impatto.

Il rafano e altre piante respingono i parassiti con gli oli di senape. (Immagine: photocrew / fotolia.com)

I bruchi della cavolo bianco disinnescare questa "bomba" dal suo intestino impedisce la proteina nitrilspeichernden che rilascia l'olio di senape. Invece, i glicosidi dell'olio di senape danno luogo a composti nitrilici non tossici.

Al contrario, la locusta forma un enzima solfatasi nel suo intestino, che disinnesca anche la "bomba dell'olio di senape".

Ladro e preda

Veleno e antidoto riarmarsi in evoluzione. Pertanto, il tritone dalla pelle ruvida proveniente dall'ovest degli USA ha composti altamente tossici di tetrodotossina. I serpenti Giarretti lo inseguono comunque: i loro canali del sodio non rispondono al veleno come sarebbe il caso con altre creature.

La nutria d'acqua tigre asiatica immagazzina il veleno dei rospi consumati, contro cui è immune, nelle ghiandole della pelle sul collo.

snake eater

I brasiliani adorano Mussurana, un serpente lungo due metri che mangia altri serpenti, tra cui il velenoso Jararaca. Si avvolge attorno alla sua preda. È immune al veleno. Quindi sgancia le sue mascelle e le spinge alternativamente sul corpo del serpente velenoso, trasportando la vittima con movimenti peristatici nello stomaco.

I serpenti velenosi sono solitamente immuni al loro stesso veleno, ma non agli altri serpenti.

Il fegato e la pentola

Secondo Mebs, ci avveleniamo con fumo e fumi nocivi perché siamo liberi di rilasciare sostanze chimiche nell'ambiente per cui non abbiamo protezione innata. Tuttavia, abbiamo anche il nostro fegato, i cui enzimi inducono sostanze tossiche.

Abbiamo imparato ad allevare le nostre colture in modo che non contengano più sostanze tossiche per noi. Inoltre, le tecniche culturali aiutano a neutralizzare le tossine delle piante. Sia che si tratti di rimuovere la buccia, cucinare il nostro cibo, frittura o alla griglia - tutte le parti della manioca come contenuta allo stato grezzo glicosidi cianogenici altamente tossici. Tuttavia, pelando, grattando, cuocendo, premendo, arrostendo e asciugando, si rimuove il cianuro di idrogeno.

La manioca di radice vegetale è velenosa allo stato grezzo, poiché contiene acido cianidrico. Durante l'elaborazione, tuttavia, la tossina viene distrutta. (Immagine: patarapong / fotolia.com)

Per i cetrioli, le zucchine, la cicoria, gli asparagi e le zucche, le sostanze amare e velenose venivano coltivate. Tuttavia, avvelenamento da cucurbitacina glicoside si verifica ancora e ancora, e questa sostanza amara non viene rimosso da friggere e cucinare. Mebs consiglia ai giardinieri dilettanti di tenere le mani lontane da queste verdure se hanno un sapore amaro.

sommario

Il biologo e biochimico Prof. dr. Friedrich Mebs lavora nella medicina legale come esperto di tossicologia e analisi delle tracce. Anche se composti biochimici molto complessi in organismi al microscopio (o più precisamente il microscopio) batte nella "vita con il veleno" che producono ciò che noi chiamiamo le tossine che molti esempi dal mondo animale e vegetale comprensibili non solo per i laici, ma anche descritto eccitante.

Dove lo sguardo superficiale vede solo belle farfalle o api che ronzano, Mebs introduce un mondo di armi biologiche e chimiche, mortai animali e le tecniche di mimetizzazione, l'inganno, la protezione e l'attacco, che noi chiameremmo raffinato, se dietro un piano deliberato sarebbe bloccato.

I meccanismi con cui gli animali non solo producono ma proteggono anche dai veleni sono adatti per applicarli alle tecniche culturali.

Tutto sommato un libro molto leggibile (pubblicato nel 2016 da S. Hirzel Verlag di Stoccarda), che apre la prospettiva a una inaspettata diversità della natura. (Dr. Utz Anhalt)