連植物也會「下毒」?!重新認識毒液生物的新世界

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我們對毒液生物的印象,是否還停留在蛇、蠍子、蜘蛛等動物身上?事實上,自然界遠比我們想像的還要「毒」。


一篇2025年發表於《Toxins》的研究指出:不只有動物會用毒液,植物、真菌、原生生物、細菌,甚至病毒也都可能具備「毒液傳遞系統」!


首先,這篇論文將生物毒素分為三種:


1. 毒物(Poison):被動吸收,例如吃到有毒植物或吸入毒氣。

2. 毒汞(Toxungen):主動釋放在體表,卻不造成傷口,例如青蛙分泌皮膚毒液。

3. 毒液(Venom):必須透過造成傷口,把毒素注入體內,例如蛇咬、蜂螫。


傳統上,我們只將動物(尤其是捕食動物)列為毒液生物,但這篇論文指出:植物、真菌、原生生物、細菌、甚至病毒,也都擁有與動物類似的毒液傳遞系統。


首先,我們來看真菌。某些真菌可以透過菌絲或特殊結構,主動對其他生物注入毒素。例如稻熱病菌這種植物病原菌,會利用「附著器」穿透植物表皮,再分泌酵素與毒素破壞組織。


而昆蟲病原菌如綠僵菌,能穿透昆蟲表皮,注入毒素癱瘓其免疫系統。以捕食線蟲為生的真菌甚至能形成「套索」或「黏球」抓住獵物,注入毒素後吸收其養分(還記得蠔菇嗎?)。


這些機制已經不只是被動毒殺,而是與動物毒液行為完全相似的「主動攻擊+毒液傳遞」囉。


接著,我們來看細菌。我們可能很難想像,肉眼看不見的細菌也有毒液注射系統;但是他們真的有,而且有些甚至比蛇毒還複雜。住在我們腸子裡的大腸桿菌,就具備了III型分泌系統(T3SS)。這種分泌系統長得像迷你注射針,可以直接把毒素蛋白注入宿主細胞中。


而醫院常見的綠膿桿菌與鮑氏不動桿菌,都會使用VI型分泌系統(T6SS)。它長得像奈米機械裝置,用壓力發射刺針穿破細胞膜,送入毒素。


有些綠膿桿菌具有「細菌外毒體」(如 tailocin),長得像噬菌體的尾部,可像「自殺式毒液飛彈」殺死競爭者!


這些奈米級毒液系統具有高度專一性與效率,與毒蛇注射神經毒的原理幾乎一樣。


提到長得像無頭噬菌體的tailocin,怎麼能不提病毒--這可能是最古老也最致命的「毒液生物」呢?


噬菌體(Bacteriophage)是專門感染細菌的病毒,它們用一種針筒狀結構,將自己的DNA像毒液一樣注入細菌體內,迅速奪取控制權、複製自己,最終讓宿主爆裂而死。這種行為,從機械構造到破壞結果,幾乎就是一種「病毒版的毒液攻擊」。


最後,我們要來提我的最愛:植物。植物也能「打針」注毒?我們都知道在臺灣的一種大名鼎鼎的蕁麻科植物「咬人貓」(Urtica thunbergiana)會讓接觸的人感到一陣刺痛,最長要等一、兩天的時間才能緩解;但你知道,這其實是一種毒液注射行為嗎?


與咬人貓同科的蕁麻(Urtica dioica)具有尖端易碎的中空刺毛,在刺入皮膚後便馬上注入乙醯膽鹼、組織胺等神經傳導物質(類似微型針筒),造成燒灼感、紅腫甚至神經疼痛。某些種類,如澳洲的「刺樹」 (Dendrocnide),可以讓你住院好幾天,嚴重時甚至會死翹翹。


有些植物(如姑婆芋)則是會產生草酸鈣針晶(raphides),不僅會刺激黏膜,還可能引入植物表面的細菌或酵素,造成感染。


另外,金合歡樹(Vachellia cornigera)與螞蟻共生,提供螞蟻食物(花外蜜腺、Beltian bodies)與住處(腫大的葉柄),螞蟻則用帶毒的螫針保護植物。雖然不是植物自己放毒,但這相當於植物「外包毒液防禦系統」。


許多寄生植物如菟絲子、槲寄生,會利用吸器(haustoria)穿入宿主植物的導管或韌皮部,建立混合細胞壁與胞間連結,釋放酵素與訊號分子進入宿主體內,造成傷害或取得控制權。這種「吸器注毒」,與許多寄生性動物用吸盤刺入宿主一模一樣。


最後,大約有兩萬種植物會分泌乳汁(如大戟科、桑科)。當它們被啃食時,乳汁在壓力下迅速釋出。這些乳汁含有殺菌或驅蟲成分,可以透過破損的組織進入體內。


所以,植物並不是只會讓我們成為被動中毒的受害者,它們很多時候還是主動施放毒液的下毒高手。


總而言之,並不是只有動物會「放毒」,植物、細菌、病毒也都是藥王的好弟子。植物、噬菌體與細菌會「打針」、真菌會玩「套索」,更不用提有些植物還與微生物或動物結為同盟,展現出植物行為的主動性與演化創意。


也許未來我們該重新定義毒液,不再局限「蛇蠍之物」,而是擴展到整個生命之網中。


參考文獻:


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


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主要介紹關於植物的新資訊,但是也會介紹一些其他的。 版主在大學教植物生理學,也教過生物化學。 如有推薦書籍需求,請e-mail:[email protected]
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