Введение
Ядовитые млекопитающие – это животные класса Mammalia, которые производят яд и используют его для умерщвления или обезвреживания добычи, для защиты от хищников или сородичей, или в ходе агрессивных взаимодействий. Яды млекопитающих представляют собой гетерогенную группу с различным составом и механизмами действия, встречающуюся у четырех отрядов млекопитающих: Eulipotyphla, Monotremata, Primates и Chiroptera. Чтобы объяснить редкость использования яда у млекопитающих, Марк Дафтон из Университета Стратклайда предположил, что современным млекопитающим-хищникам яд не требуется, поскольку они способны быстро убивать зубами или когтями, в то время как яд, независимо от своей сложности, требует времени для обезвреживания добычи. Несмотря на редкость яда среди современных млекопитающих, он мог быть предковым признаком, поскольку ядовитые шпоры, подобные тем, что есть у современного утконоса, встречаются у большинства групп млекопитающих, не относящихся к териям. Яд гораздо более распространен среди других позвоночных; существует значительно больше видов ядовитых рептилий (например, ядовитых змей) и рыб (например, крылаток). Некоторые птицы ядовиты при употреблении в пищу или прикосновении (например, питохуи с капюшоном), хотя ни один вид птиц не является ядовитым в смысле выделения яда. Существует лишь несколько видов ядовитых земноводных; некоторые саламандры способны выбрасывать острые ребра, покрытые ядом.
Venomous mammals are animals of the class Mammalia that produce venom, which they use to kill or disable prey, to defend themselves from predators or conspecifics or in agonistic encounters. Mammalian venoms form a heterogeneous group with different compositions and modes of action, from four orders of mammals: Eulipotyphla, Monotremata, Primates, and Chiroptera. To explain the rarity of venom delivery in Mammalia, Mark Dufton of the University of Strathclyde has suggested that modern mammalian predators do not need venom because they are able to kill quickly with their teeth or claws, whereas venom, no matter how sophisticated, requires time to disable prey. In spite of the rarity of venom among extant mammals, venom may be an ancestral feature among mammals, as venomous spurs akin to those of the modern platypus are found in most non therian Mammaliaformes groups. Venom is much more common among other vertebrates; there are many more species of venomous reptiles (e. g. venomous snakes) and fish (e. g. stonefish). Some birds are poisonous to eat or touch (e. g. hooded pitohui) though no bird species is known to be venomous. There are only a few species of venomous amphibians; certain salamandrid salamanders can extrude sharp venom tipped ribs.
Определения
Было предложено несколько определений ядовитых животных. Бюхерл утверждает, что ядовитое животное должно обладать как минимум одной ядовитой железой, механизмом для выделения или выведения яда и аппаратом для нанесения ран. Мэбс пишет, что ядовитые животные производят яд в группе клеток или железе и имеют инструмент – ядовитый аппарат, который доставляет яд посредством инъекции при укусе или жалении. В этом определении ядовитый аппарат включает в себя как железу, так и устройство для инъекции, которые должны быть непосредственно соединены. Фрай и др. определяют яд как секрецию, производимую в специализированной железе одного животного и доставляемую другому животному через рану. Эта секреция должна содержать молекулы, нарушающие нормальные физиологические процессы, чтобы облегчить питание или защиту животного, ее производящего. Кроме того, пищевая секреция гематофагов (например, летучих мышей-вампиров) может рассматриваться как специализированный подтип яда.
Эволюционная история и палеонтология
В прошлом ядовитые млекопитающие, возможно, были более распространены. Внетарсальные шпоры, обнаруженные у вымерших мезозойских млекопитающих, гомологичны тем, что наблюдаются у современных однопроходных, и эта особенность была широко распространена. Являлись ли эти внетарсальные шпоры системой доставки яда – вопрос дискуссионный. Хотя виды, такие как Гобиконодон и Жангеотериум, имели внетарсальные шпоры, предполагается, что они были неядовитыми из-за отсутствия полостей или каналов в шпорах, как это наблюдается у современных ядовитых утконосов. Сложно определить, связано ли отсутствие яда с утратой первичного признака, исходя из имеющихся ископаемых данных. Эти экземпляры были переизучены и отвергнуты, поскольку представленных доказательств может быть недостаточно для подтверждения наличия яда у этих видов. Фокс и Скотт не обнаружили ямок, указывающих на наличие ядовитой железы. Кроме того, бороздчатые зубы характерны для многих видов неядовитых млекопитающих, поэтому наличие бороздчатых зубов само по себе не свидетельствует о ядовитости. Нет филогенетических данных, подтверждающих наличие яда у B. browni. В роду Беремендия могли существовать особи с системой доставки яда. У первых нижних резцов нескольких видов наблюдалась борозда, которая могла служить каналом для транспортировки яда от ядовитой железы к кончику зуба. Наличие ядовитой железы подтверждается ямкой в симфизе нижней челюсти. Кроме того, Беремендия филогенетически близка к Соленодону, у которого есть современные ядовитые виды. Euchambersia является примером ископаемого терапсидного (родственника млекопитающих) с бороздчатыми зубами и соответствующей ямкой на верхней челюсти, что указывает на наличие ядовитых желез. Euchambersia отличается тем, что бороздчатыми являются верхние клыки, а сами борозды почти замкнуты, образуя трубку.
Eulipotyphla (ранее известный как инсективоры)
За исключением летучих мышей-вампиров, Eulipotyphla – единственные млекопитающие, которым на данный момент известно производство токсичной слюны. У этих видов значительно увеличены и гранулированы подчелюстные слюнные железы, из которых и вырабатывается токсичная слюна. Кубинский соленодон (Atopogale cubana) и гаитянский соленодон (Solenodon paradoxus) внешне напоминают крупных землероек. Оба вида обладают ядовитыми укусами; яд поступает из модифицированных слюнных желез через борозды на вторых нижних резцах. Недавнее исследование выявило сеть регуляции генов, отвечающую за развитие системы доставки яда у этих мелких млекопитающих. Вследствие избыточной экспрессии калликреинов в слюне, укусы соленодонов вызывают вазодилатацию и могут привести к циркуляторному шоку. В слюне европейского крота (Talpa europaea) и, возможно, других видов кротов содержатся токсины, способные парализовать дождевых червей, что позволяет кротам хранить их живыми для последующего потребления.
Мужской орлипа
Как самцы, так и самки утконоса (Ornithorhynchus anatinus) вылупляются с кератинизированными шпорами на задних конечностях, хотя самки теряют их в процессе развития. Шпоры соединены с ядовыделяющими бедренными железами, формируя бедренную систему. В период размножения эти железы становятся очень активными, вырабатывая яд, который доставляется через канальный шпор. У ехидн, других однопроходных, есть шпоры, но нет функциональных ядовитых желез. Хотя яд утконоса недостаточно силен, чтобы быть смертельным для человека, он всё же настолько мучителен, что жертвы могут испытывать временную нетрудоспособность. Отравление утконосом было довольно распространенным, когда на него охотились ради меха. В настоящее время близкий контакт с этими животными редок и ограничивается биологами, сотрудниками зоопарков и рыболовами (которые иногда ловят их на удочки или в сети). Шпоры достаточно прочны, чтобы выдержать вес утконоса, который часто повисает на жертве, требуя помощи для его снятия. Большинство данных подтверждают предположение, что система яда используется самцами друг против друга в качестве оружия при борьбе за самок, участвуя в половом отборе. В это время самцы становятся более агрессивными, и на их телах обнаруживаются проколы, особенно в области хвоста. Взрослые самцы утконосов в основном избегают друг друга вне сезона размножения. Выдвигалась гипотеза, что ядовитые шпоры когда-то использовались для защиты от хищников.
Вампирские летучие мыши
Определение яда, данное Фраем и др. (см. Определения), рассматривает пищевые выделения гематофагов (питающихся кровью) как особый подтип яда. В этом контексте подсемейство Desmodontinae представляет собой ядовитых млекопитающих отряда Chiroptera. Эта группа включает в себя наиболее известную ядовитую летучую мышь – обыкновенную вампирскую летучую мышь (Desmodus rotundus) и два других редких вида: волосатоногую вампирскую летучую мышь (Diphylla ecaudata) и белокрылую вампирскую летучую мышь (Diaemus youngi). Эти летучие мыши вырабатывают токсичную слюну с антикоагулянтными свойствами и обладают рядом анатомических и физиологических адаптаций, позволяющих питаться исключительно кровью. Большинство их жертв не погибают в результате нападения или контакта с ядом.
Приматы
Медленные лори (родов Nycticebus и Xanthonycticebus) признаны единственными известными ядовитыми приматами. Они обладают двойным составным ядом, состоящим из слюны и секрета брахиальной железы – зловонной жидкости, образующейся в апокриновой потовой железе на предплечье животного. Было доказано, что обе жидкости ядовиты как по отдельности, так и в смеси, образуя более сильный яд. Яд используется как для защиты, так и для коммуникации. В лабораторных экспериментах слюна медленного лори показала цитотоксичность по отношению к клеткам кожи человека даже без введения секрета брахиальной железы. Яд вводится через специализированное строение зубов, в виде адаптированного зубного гребня, что часто приводит к развитию гнойных и некротических ран. Отравление медленным лори у людей встречается редко, но может вызвать почти смертельный анафилактический шок. Задокументирован ряд дополнительных эффектов яда, включая легкие или стойкие деформации и потерю подвижности. Исследование яда медленного лори получило широкую известность в 2012 году благодаря исследованиям приматолога профессора К. А. И. Некарис и ее документальному фильму BBC «Лесные гоблины Явы».
Эулипотифла
Ежи (Erinaceinae) намазывают свои иглы различными токсичными и раздражающими веществами. Иногда они убивают жаб (Bufo sp.), кусают их ядовитые железы и размазывают ядовитую смесь по своим иглам.
Химическая защита
Скунсы (Mustelidae) могут выбрасывать зловонную жидкость из желез, расположенных вблизи анального отверстия. Она не только обладает отвратительным запахом, но может вызывать раздражение кожи и, при попадании в глаза, временную слепоту. Некоторые представители семейства куньих, такие как полосатый скунс (Ictonyx striatus), также в некоторой степени обладают этой способностью. Панголины также могут выделять зловонную жидкость из желез вблизи анального отверстия. Большой длинноносый броненосец может испускать неприятный мускусный запах, когда ему угрожают.