Midt i en tørr skog av kaktuser ser Corythomantis greeningi frosker ganske ufarlige ut. I motsetning til de lyse forsiktige fargene på giftige dartfrosker, sport disse froskene triste brune og grønne fargetoner. Så da Carlos Jared fra Brasils Butantan Institute våget seg for å samle og studere dem, trodde han ikke at de utgjorde mye av en trussel - før han følte smerter i håndflaten.
Relatert innhold
- Til forskernes overraskelse kan til og med nonvenome slanger slå til med latterlige hastigheter
- Avkoding av den dødelige hemmeligheten til Snake Venom
- Denne skremmende brasilianske øya har den høyeste konsentrasjonen av giftige slanger hvor som helst i verden
"Det tok meg lang tid å innse at smertene hadde et forhold til den intense og uforsiktige samlingen av disse dyrene som traff håndflaten min, " husker Jared. Biologen ble byttet til en helt unik forsvarsmekanisme: Froskene med hjelmhodet bruker pigger langs leppene for å injisere kraftige kjemikalier, noe som gir aggressorer en blanding mellom en hodestøpe og en giftig smook. Etter nøye studier fant Jared og teamet hans at C. greeningi og en beslektet art av hylid frosk, Aparasphenodon brunoi , er de eneste giftige froskene som vitenskapen kjenner.
“Dette er veldig, veldig kult. Enestående ville faktisk være en underdrivelse, sier Bryan Fry, en molekylærbiolog ved University of Queensland som ikke var tilknyttet studien. Men hvis vi allerede visste at frosker kunne være giftige, hvorfor er denne oppdagelsen så stor sak? Svaret ligger i den ofte misforståtte forskjellen mellom gift og gift.
Noen mennesker bruker ordene om hverandre, fordi kjemikaliene en gang i kroppen gjør lignende skader og angriper hjertet, hjernen eller andre viktige mål. Men begrepene betyr veldig forskjellige ting. Tradisjonelt bite, giftige vesener bite, svi eller stikke deg for å gjøre skadene sine, mens du har bitt eller berører giftige krypere for å føle effekten deres. Det betyr at giftige organismer trenger en vei inn, som hoggtenner eller tenner. Alle blekksprut er giftige, sammen med litt blekksprut, rikelig med slanger, edderkopper og skorpioner, noen få øgler, vampyr flaggermus og til og med den langsomme lorisen Nycticebus kajan . Noen fisk, inkludert løvefisk, bruker pigger for å svi angripere med gift. De brasilianske froskene er ikke engang de eneste giftige amfibiene. Når de blir angrepet, skyver den iberiske ribbestikkene ut sine egne ribber, slik at pigger på endene stikker et rovdyr med toksin.
Den iberiske ribbestikket nytter utvider ribbeina for å skyve ut pigger i Wolverine-stil og nick-rovdyr med de giftige spissene. Selv om nyrenes giftstoffer er mindre godt studert, tror forskere at dyrene kan bruke en lignende giftig strategi som hylidfroskene. (Javier Ábalos Alvarez / Flickr CC BY-SA 2.0) Giftige organismer tar en mer passiv tilnærming, og ofte fôrer huden eller andre overflater med giftige kjemikalier. Forgift kan enten brygges fra bunnen av inne i dyret eller skaffes gjennom kosthold. Røde padder skiller naturlig ut gift som de lager i kjertler bak ørene. I mellomtiden skaper frosker med giftpylt et meget giftig alkaloid hudbelegg de stammer fra knusing på maur. Mamma frosker overfører kjemikaliet til rumpetrollene via eggesekker, så hvis du tar en ung giftpyltfrosk ut av sitt naturlige habitat, vil den faktisk miste giftigheten.
Å måtte fordøye usmakelig mat for å overleve kan være det som drev noen organismer til å utvikle giftstoffer, som først og fremst brukes til å forsvare seg mot rovdyr. "Hvis dette ga en viss beskyttelse mot predasjon, kan du se hvordan dette kan favorisere utviklingen av systemer for å faktisk konsentrere giftstoffene i huden i stedet for å kaste dem, " forklarer Kyle Summers, en evolusjonsbiolog ved East Carolina University.
Derimot utviklet gifter seg for forsvar, krenkelser - eller begge deler. Noen organismer bruker til og med gift i parring. Den mannlige platypusen skyter giftet sitt ut av bittesmå, stikkende fotmørtoner for å lamme rivaliserende frivillige.
Ikke la den bedårende andregningen lure deg. Platypus gift, produsert i eggleggingspattedyrets kurkkjertler, lammer kort parende rivaler, slik at seierherren kan svøpe inn på en hunn. (Trevira1Flickr CC BY-NC 2.0) 
Enten innlands taipan er verdens mest giftige slange eller ikke, er den absolutt en av de farligste. Slangen lever i det tørre miljøet i det nordøstlige Australia. (: Matthew Klein / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) 
I årevis dreide forskere om at Komodo-dragen drepte ved hjelp av bakterier som vokser i munnen. I virkeligheten lager øglene sitt eget gift i ørsmå munnkjertler som ingen hadde lagt merke til før. (Tony Cyphert / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) 
Giftige løvefiskdyr tjener til å avskrekke rovdyr i stedet for å jakte byttedyr. (: Peter Liu Photography / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) 
Den gylne giften frosken regnes som en av de mest giftige medlemmene av dart froskfamilien. Deres lyse farge fungerer som en advarsel til rovdyr. (: Silvain de Munck / Flickr CC BY-NC-ND 2.0) 
Antarktiske blekkspruter, som Pareledone charcoti ovenfor, har det eneste giftet som ser ut til å fungere ved temperaturer under null. (Armin Rose) Gifter har dukket opp ved omtrent 30 separate anledninger over livets tre, anslår Fry. De fleste stammer fra perfekt normale enzymer. For eksempel stammer edderkoppgift fra et ufarlig hormon - edderkoppversjonen av insulin. En måte som kan skje er når genet for et vanlig protein i ett organ blir duplisert. Kopien muterer og viser seg etter hvert et sted den ikke skal være - som spyttkjertlene i slanger. Når skapningen så biter byttedyr eller forsvarer seg mot et rovdyr, kan det finpregede proteinet være litt giftig for motstanderen. Over tid favoriserer evolusjon de giftige medlemmene av arten, og enzymet utvikler seg i styrke.
Når det gjelder de giftige froskene, ble begge artene oppdaget på 1800-tallet, men de hadde hoppet inn under radaren til nå fordi ingen tidligere hadde sett en grundig titt på biologien deres.
"Selv den siste boken om brasilianske frosker viser dem som ikke-giftige, " sier studieforfatter Edmund Brodie, biolog ved Utah State University. Så etter Jareds hendelse i feltet, ønsket han å finne ut hva slags giftig trollmannskap som måtte være på spill. Forskerne samlet nøye vill C. greeningi og A. brunoi for laboratorietester. De fant at begge froskene skiller ut en klebrig hvit sammenkok av forbindelser som inneholder noen av de samme egenskapene som gift.
Teamet så da at kjertler forsyner giftet med pigger i froskenes hud. Når froskene bøyer hjelmhodene opp og ned eller side til side, spydene pigger huden på intetanende rovdyr (eller forskere) som biologiske sprøyter, og injiserer små doser giftstoff i blodomløpet, melder Jared og kollegene i dag i Nåværende biologi . Moderne hylidfrosker har ingen kjente rovdyr. Et sted nedover må det imidlertid ha gitt dem en fordel i forhold til noe som prøver å spise dem. Alternativt, som den mannlige platypusen, kan froskene bruke giftet sitt for å ta ut parringskonkurranse.
En nærbilde av en C. greeningi froskhud avslører piggene som fører leppene og fronten på hodet. (Carlos Jared) 
De to hylid froskeartene gjør hjemmene sine i ørkenskoger som heter Caatingi i Brasil. (Carlos Jared) 
Hylid frosker gjemmer seg ofte i kaktus i de tørre skogene der de bor i Brasil. (Carlos Jared) 
A. brunoi frosker har lignende hodestrukturer som C. greeningi, så forskere tror de kan tjene lignende formål. (Carlos Jared) Fordi giftstoffene blir levert på forskjellige måter, har venene en tendens til å være større forbindelser som må injiseres for å bryte gjennom huden, mens giftstoffer vanligvis er mindre kjemikalier som kan tas opp. Så er den ene typen giftstoffer grunnleggende kraftigere enn den andre?
Frosker med gylne gifter kan drepe et menneske med så lite som to mikrogram av sin alkaloid hud goo. I mellomtiden kan en eneste dråpe slangegift i innlandet taipan drepe 100 mennesker. Sammenlignet med den brasilianske pitviper, er C. greeningi to ganger så dødelig og A. brunoi er 25 ganger så dødelig. Omtrent ett gram A. Brunoys gift kan drepe 300 000 mus eller 80 mennesker. Når det er sagt, produserer og leverer hylidfroskene sannsynligvis giftet sitt i mye mindre doser.
"Toksisiteten til både gift og gift er forskjellig mellom arter i naturen, " sier Summers, så det er umulig å si at en type kjemisk våpen er grunnleggende farligere. Den viktigste takeaway er at både gift og gift kan drepe deg på virkelig forferdelige og smertefulle måter. Feltbiologer, pass deg.
