驚人發現：植物、真菌、細菌甚至病毒也擁有毒素傳遞系統！

最新研究揭示，許多植物、真菌、原生生物、細菌甚至病毒都擁有複雜的毒素傳遞系統，這些系統與動物界中的毒蛇、蠍子和蜘蛛等毒液傳遞系統不相上下，甚至在某些情況下更為複雜。

研究團隊展示了四種具有代表性的植物物種，它們各自擁有獨特的毒素傳遞方式：(A) 與螞蟻共生的植物，提供棲息地和食物以換取保護；(B) 寄生植物的吸器，攻擊其他植物；(C) 帶刺植物的刺毛；(D) 植物中的針晶體，能夠刺穿動物的口腔黏膜。這些例子顯示，植物界的毒素傳遞機制多樣且精妙。

長期以來，毒理學家和生物學家一直對有毒生物及其分泌物進行研究，這不僅是因為人類接觸這些毒素後可能產生的嚴重後果，更因為這些毒素在治療人類疾病方面具有巨大潛力。科學家們透過研究毒素與目標細胞和組織的相互作用，開發了無數天然實驗，並在此基礎上探索了毒素的分類，特別是毒物與毒液的區別。

根據共識，生物毒素可以根據其傳遞方式分為三類：毒物（被動傳遞，如攝入、吸入或表面吸收）、毒素（透過噴射、噴灑或塗抹傳遞到體表）以及毒液（透過刺傷或咬傷傳遞到內部組織）。擁有這些毒素的生物分別被稱為有毒、毒素性或毒液性生物。這種分類為研究毒素的演化提供了有意義的框架，包括其生化結構、合成、儲存和應用相關的結構，以及其功能角色。

過去，關於毒液和毒液動物的討論幾乎完全集中在動物界。毒液的使用在至少104個動物門類中獨立演化，顯示了這一特徵的驚人適應性。然而，研究人員提出了一個關鍵問題：其他生物是否也擁有毒液傳遞系統？

「我們的研究表明，毒液在解決捕食、防禦和競爭等問題上的應用遠比以往認知的更為廣泛，」洛馬琳達大學的研究員威廉·海斯教授表示。「長期以來，毒液動物一直是生物學家的研究焦點，但現在我們發現，動物只是我們可以探索有意義工具和治療方法的生物中的一小部分。」

研究指出，植物透過刺、棘和刺毛將毒素注入動物體內，有些植物甚至與螞蟻共生，提供棲息地和食物以換取保護。此外，細菌和病毒也演化出了類似分泌系統或收縮注射系統的機制，透過宿主細胞和傷口將毒素引入目標。

「我長期研究響尾蛇的毒液，並在十多年前開始探索更廣泛的毒液定義，」海斯教授分享道。「在撰寫一篇關於毒液定義的論文時，我們發現了許多非動物的例子，並決定深入研究，挖掘那些可能被忽視的案例。」

這項研究為新發現鋪平了道路，作者希望它能促進跨學科專家與科學家的合作，進一步探索毒液在多樣生物中的演化路徑。「我們對毒液分化的演化途徑的理解才剛剛開始，這包括基因複製、現有基因的借用和自然選擇，」海斯教授總結道。

這項研究已發表在《Toxins》期刊上，為未來的研究提供了新的方向。

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William K. Hayes et al. 2025. It's a Small World After All: The Remarkable but Overlooked Diversity of Venomous Organisms, with Candidates Among Plants, Fungi, Protists, Bacteria, and Viruses. Toxins 17 (3): 99; doi: 10.3390/toxins17030099