זה עניין של פרספקטיבה. רוב הכימיקלים שממכרים ל אנו בני האדם (במיוחד אלקלואידים), ועשויים להיות ממכרים גם לבעלי חיים אחרים, הם קוטלי חרקים. הרבה צמחים שלדעתנו רעילים הם אוכל טוב למינים אחרים, והרבה צמחים שחרקים יראו רעילים הם פינוקים עבורנו.

זו דוגמה מצוינת לאופי חסר המטרה של האבולוציה. הצמחים שיכולים להתגונן בהצלחה מפני חרקים מתייצבים על פיתרון שבמקרה רע להם מבחינת דרכים מסוימות. אם כי, יהיה קשה לך למצוא דרך טובה יותר להבטיח רבייה מאשר להיות ממכר לבני אדם.

הפניה לרקע

• התפתחות משותפת של צמח וחרקים ועיכוב של אצטילכולין אסטראז
• תפקיד ההגנה של אלקלואידים בחרקים ובצמחים
• חקר המגוון הכימי של הטבע: תפקידם של מטבוליטים משניים כמובילים בפיתוח תרופות

גם מעניין

• דבורים מעדיפות מזונות המכילים חומרי הדברה ניאוניקוטינואידים

כפי שמישהו הגיב קודם לכן, כימיקלים כמו ניקוטין ומורפין היו תוצרים של אבולוציה שנועדו להדוף בעלי חיים. מוסבר בפירוט נוסף במאמר זה כאן.

ביולוגים אבולוציוניים החוקרים אינטראקציות בין צמחים לצמח-עשב טענו באופן משכנע כי מטבוליטים משניים רבים מהצומח, כולל אלקלואידים כמו ניקוטין מורפין וקוקאין הם נוירוטוקסינים חזקים שהתפתחו כדי להרתיע את צריכת אוכלי העשב.

אך נראה כי אותם כימיקלים מייצרים השפעות שליליות למה שהם נועדו במקור:

לדוגמה, זוהו אלקלואידים צמחיים אחד או יותר המפריעים כמעט לכל שלב באיתות עצבי. היעדים כוללים סינתזת נוירוטרנסמיטר, אחסון, שחרור, כריכה, השבתה וקליטה חוזרת, הפעלה ותפקוד של תעלות יונים, ואנזימי מפתח המעורבים בהעברת אותות.

באופן פרדוקסאלי, אותם תכונות הועלו כדי להסביר מדוע תרופות נפוצות כמו קפאין, ניקוטין וקוקאין רעילים הם גם אלה המופעלים כדי להסביר מדוע תרכובות אלו משתלמות. לכן חשוב להדגיש כי נראה כי תרופות ממכרות אלו ואחרות התפתחו רק משום שהן הרתיעו בהצלחה , לא מתוגמלות או מחוזקות, את צריכת הצמחים.

לדוגמא. , בואו נסתכל מקרוב על הניקוטין. תרכובת זו אינה קיימת בכל עת בצמח, במקום זאת היא מיוצרת כתגובה להדק.

Nicotiana attenuata הוא זן מודל חשוב לניתוח. אינטראקציות בין צמחים אוכלי עשב הכוללים ניקוטין. זהו צמח טבק צפון אמריקני מבוית המותקף על ידי למעלה מ -20 אוכלי עשב שונים, החל מדפדפני יונקים וכלה בחרקים המאכילים תאיים. התקפות אלה מעוררות סוללה של תגובות הגנתיות, כולל ייצור ניקוטין.

לפיכך

ניקוטיאנה התפתחה להקצאת אמצעי הגנה כימיים באמצעות ריכוזם בחלקים היקרים ביותר של הצמח, כגון עלים צעירים, גבעולים ואברי רבייה, ובאמצעות ייצור ייצורם לפי הסוג של אוכלי עשב והיקף נזק העלים.

דוגמה אחרונה זו מתרכזת בניקוטין, אך היא מקלה על ההבנה כיצד צמחים עשויים להשתמש בייצור חומר כימי כזה כאמצעי הגנה.

כמו כן, תלוי בחומר וביצור הצורך את הצמח, אפשר לחזות בתוצאות שונות. מצאתי מידע מעניין בטקסט פחות מפורט זה כאן:

תרכובות הגנה מצמחים, כמו ניקוטין וקוקאין, מכוונות בדרך כלל לרכיבי מערכת העצבים בחרקים. רכיבים אלה כוללים חלבונים שיש להם תפקידים חשובים בפיזיולוגיה של החרק, שעשויים לכלול קולטנים ספציפיים, תעלות יונים, אנזימים וכו '. ברוב המקרים, הכימיקל ההגנתי הורג את החרק על ידי הפרעה לאחד או יותר מחלבונים אלה; במקרים אחרים, הכימיקלים פשוט הופכים את הצמח לבלתי נעים לחרק, ולכן החרק ישאיר את הצמח לבדו.

אני נותן דוגמה הסותרת מעט את הנקודות המוזכרות בתשובות האחרות בנוגע לרעילות של אלקלואידים לחרקים.

קפאין הוא ממריץ והוא רעיל במינונים גבוהים (גם לבני אדם) אך נמוך במינונים יש לו השפעה תרופתית מגרה על האורגניזם. אותו עיקרון חל גם על חרקים. מחקר שנערך על ידי Wright et. al (2013) גילה כי קפאין בצוף של כמה פרחים, משפר את זיכרון הדבורה מאותו פרח (פרס, באופן כללי).

הם גם ציינו כי :

שני סוגים צמחיים המייצרים קפאין, הדר ו Coffea , מציגים תצוגות פרחוניות גדולות עם ריחות חזקים ומייצרים יותר פירות וזרעים כאשר הם מאובקים על ידי דבורים (8, 9)

עם זאת, טעמו של הקפאין מריר והדבורים היו דוחות צוף (תמיסות סוכר) המכילות רמות גבוהות של קפאין (>1mM).

תשובה קצרה
הופעתן של תרכובות פסיכואקטיביות בצמחים אינה קשורה לממכרן אצל האדם.

רקע
צמחים פסיכואקטיביים היו שם הרבה לפני בני האדם. השאלה צריכה אפוא להיות: " מדוע בני אדם יפתחו מוחות המפגינים נטייה ממכרת לתרכובות רעילות הקיימות בשפע בטבע "? התשובה היא: מכיוון שהמוח שלנו התפתח בהיעדר חומרים ממכרים.

צריך להבין שתרכובות התמכרות גדלות ו מעובדות . כאשר הומאנואידים התפתחו במשך מיליוני שנים, בחלק גדול יותר לא היו אמצעים לגדל, לקצור ולעבד פולי קפה, טבק ועלי קוקה. יתר על כן, התרופות הממכרות ביותר כמו הרואין הניתן להזרקה וקוקאין (קראק) מעשנים הן מטוהרות כימי . מתאמפטמין ואופיאטים ממכרים רבים הם אך ורק סינתטיים . בצורתם הטבעית, עלי קוקה ופרגים הם הרבה פחות ממכרים , מכיוון שבצורה הגולמית הם חסרים את העומס הדופמין . במקום זאת, הלעיסה של חומרי גלם צמחיים כמו עלי קוקה מייצרת שיא קל עם הופעה איטית וקיזוז קל. העומס הפתאומי של הדופמין הוא זה שמעורר את המצב האופורי המאושר שנרדף על ידי מכורים להרואין, לקרק ולמת, ואילו ההתרסקות האיומה הקשורה לתרופות המטוהרות הללו היא אחד המניעים החזקים לחפש מכה נוספת. שים לב גם שטבק מעובד בכבדות בתהליך ריפוי לפני שהוא נמכר. מוצרי הטבק הגולמיים והעצי נוטים פחות לגרום להתמכרות.

יתר על כן, שים לב שרבים מהדברים הממכרים מקורם באמריקה (קוקה) ואסיה (אופיאטים). בני אדם הגיעו מאפריקה. אפריקה היא אחת היבשות ש מאוד מאוד מעט צמחים המכילים סמים (הקאט הוא היוצא מן הכלל - תרופה קלה).