Происхождение ядовитости в животном мире

Среди животных организмов ядовитые формы встречаются практически во всех таксонах. Ядовитость - универсальное и широко распространенное 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:

Ядовитые животные

Первичноядовитые Вторичноядовитые

Активноядовитые Пассивноядовитые

Вооруженные Невооруженные

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 вводится 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 (половых, пищеварительных) и тка­нях. 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.