Tulisalamanterin myrkyllisyys

Sammakkoeläinten iholla on kahdenlaisia rauhasia jotka erittävät eläimen iholle myrkyllisiä eritteitä. Nämä eritteet suojelevat eläintä erilaisilta uhilta aina tilanteen mukaan sopivalla tavalla. Tässä kirjoitelmassa tutustutaan sammakkoeläinten, ja erityisesti tulisalamanterin (Salamandra salamandra) ihon myrkkyjen toimintatapoihin ja tarkoituksiin.

Kaikki sammakkoeläimet erittävät iholleen erilaisia eritteitä, ja suurella osalla niistä nämä eritteet ovat myrkyllisiä, tai ainakin ärsyttäviä ja pahanmakuisia. Tunnetuimpia myrkyllisistä sammakkoeläimistä lienevät Dendrobatidae-heimon nuolimyrkkysammakot, joiden ihon eritteitä Keski-Amerikan intiaanit käyttävät metsästysnuoliensa kärjissä. Esimerkiksi Phyllobates terribilis –lajin eritteet kuuluvat myrkyllisimpiin aineisiin, joita maalla elävät eläimet maailmassa kehittävät ja aiheuttavat minimaalisenakin annoksina kuoleman lähes välittömästi. Salamanterieläimistä erityisesti Salamandridae-heimossa (johon tulisalamanterikin kuuluu) tavataan monia vahvasti myrkyllisiä eritteitä.

Sammakkoeläinten ihon eritteiden tutkimus on edelleen käynnissä intensiivisesti ympäri maailman, mutta jo nyt erilaisia myrkyllisiä komponentteja on eristetty useita satoja.

Erikoistuneet ihorauhaset

Myrkylliset aineet erittyvät salamanterin iholle erikoistuneista ihon rauhasista joita on kahdenlaisia. Limarauhasia on tasaisesti kaikkialla eläimen ruumissa ja ne erittävät kirkasta juoksevaa nestettä. Neste leviää iholle ja suojaa eläintä kuivumiselta ja fyysisiltä vammoilta. Limarauhasten levinneisyys kaikkialle salamanteriin on merkitty alla olevaan kuvaan sinisin pistein. Myrkkyrauhaset ovat suurempikokoisia ja ne ovat keskittyneet tietyille alueille. Tulisalamanterilla myrkkyrauhasia on pään takaosassa sijaitsevissa korvallisrauhasissa, sekä eläimen selässä ja kyljissä (alueet merkitty alla olevaan kuvaan punaisella). Selässä rauhasia kulkee kahdessa rivissä aivan selän keskellä niskasta hännänpäähän saakka, sekä kyljissä, joissa kummassakin kulkee kaksi myrkkyrauhasriviä. Yhteensä tulisalamanterilla on myrkkyrauhasia pitkälti toista sataa. Rauhasten erittämä myrkky on maitomaista ja tahmeaa ja jouduttuaan tekemisiin ilman kanssa se jähmettyy nopeasti entistäkin kiinteämmäksi.

Molemman tyyppiset rauhaset sijaitsevat heti ihon uloimman kerroksen, orvaskeden alapuolella ja niistä johtaa ihon pintaan putki jota pitkin erite pääsee iholle. Selän keskiviivaa ympäröivien myrkkyrauhasten ympärillä on lisäksi pieniä lihaksia jotka supistuessaan työntävät rauhasta kasaan ja siten eritettä iholle. Lihasten toiminta on tahdonalaista ja supistus niin voimakas että halutessaan tulisalamanteri voi ruiskauttaa myrkkyä ulos rauhasesta jopa kahden metrin etäisyydelle.

Myrkyn kemia ja vaikutukset

Tulisalamanterin ihostaan erittämä myrkky sisältää lukuisia ainesosia, joista monia ei tavata missään muualla luonnossa. Ainesosat ovat etupäässä erilaisia alkaloideja. Niistä tärkeimpiä ovat samandriini, samandaridiini, samandarooni, samandenonooni samandiniini, samaniini, ja näiden erilaiset (mm. rengasmaiset) muodot.

Puhtaina aineina eri alkaloidit ovat erittäin myrkyllistä. Esimerkiksi samandriinin tappavuudeksi hiirillä on saatu LD₅₀ arvo 1,5 µg / kg (1,5 mikrogrammaa myrkkyä hiiren painokiloa kohti tappaa hiiren 50 prosentin todennäköisyydellä). Vertailun vuoksi mainittakoon, että esimerkiksi maailman myrkyllisimmän käärmeen tittelistä kilpailevan taipaanin (Oxyuranus microlepidotus) puremassaan erittämän myrkyn LD₅₀ arvo on 25 µg / kg, eli se on yli 16 kertaa heikompaa kuin samandriini. Koska salamanterin myrkkystä kuitenkin vain osa on puhdasta samandriiniä, ei myrkky kokonaisuudessaan ole yhtä vahvaa. Koko salamanterin myrkkykoktailin LD₅₀ arvoksi on määritetty 1,2 mg / kg, mikä on melko lähellä egyptin kobran (Naja haje) myrkyllisyyttä (LD₅₀: 1,15 mg/kg).

Myrkyn vaikutus koe-eläimissä on kirjattu seuraavanlaiseksi: aluksi eläin muuttuu rauhattomaksi, jonka jälkeen se alkaa kouristella ja vaipuu pian tajuttomuuteen. Tajuttomuutensa aikana eläin halvaantuu ja lopulta kuolee, kun keuhkot lamaantuvat. Myrkyn koostumus vaihtelee hieman salamanterin alkuperän mukaan, mutta vaikutus on kaikkialla samankaltainen.

Miksi olla myrkyllinen?

Mikä sitten on tämän voimakkaan myrkyn tarkoitus? Yleisimmin eläinkunnassa esiintyy myrkkyjä neljänlaisissa tehtävissä:
1) saalistuksen apuvälineenä,
2) aktiivisena ja
3) passiivisena suojakeinona suurempia petoja vastaan, sekä
4) suojana erilaisia taudinaiheuttajia vastaan.

Entä sitten tulisalamanterin tapauksessa? Salamanteri syö erilaisia selkärangattomia, jotka se napsii suuhunsa ja nielee kokonaisina. Saalistuksessa ei myrkkyä tarvita, joten ajatuksen myrkystä saalistuksen apuvälineenä voi tulisalamanterin kohdalla unohtaa.

Salamanterin myrkyn teho nisäkkäitä vastaan sitä vastoin on yleisesti tunnettu. Tulisalamanterin myrkky on tehokasta (hiirillä LD₅₀: 1,5 µg / kg) ja myös eläimen keltamusta väritys toimii varoituksena myrkyllisyydestä. Niinpä nisäkäspedot osaavatkin jättää salamanterin rauhaan, viimeistään ensimmäistä kertaa maistettuaan kitkerän makuista ja nieltynä kuolettavaa saalista.

Myrkyn ruiskuttaminen

Euroopassa on jo kauan kulkenut tarinoita siitä, kuinka salamanterit voivat ruiskuttaa myrkkyään hyökkääjän päälle. Erityisesti salamanterit tähtäävät silmiin mihin joutuessaan myrkky aiheuttaa silmien kirvelyä ja vähintään väliaikaisen sokeutumisen. Myrkyn ruiskuttamisen edut olisivat selvät: salamanteri voisi puolustautua jo ennen kuin se joutuu pedon hampaiden ulottuville.

Vastaavanlaiseen myrkyn ruiskuttamiseen tiedetään sammakkoeläimistä pystyvän ainoastaan joidenkin konnien, joista tunnetuin on eteläamerikkalaista alkuperää oleva agakonna (Bufo marinus). Muissa eläinryhmissä ärsyttävien aineiden ruiskiminen vihollisen päälle sitä vastoin on yleisempää. Jotkin kobrat (mm. Naja pallida), skunkki (Mephitis mephitis) ja monet niveljalkaiset (mm. kotoiset kekomuurahaiset Formica rufa) ovat tunnetuimpia esimerkkejä ruiskuttelijoista. Mikään näistä ei kuitenkaan ruiskuta myrkkyään ihossa olevista rauhasista kuten sammakkoeläimet toimivat, vaan myrkkyrauhaset sijaitsevat syvemmällä eläimen ruumiissa.

Vaikka tarinoita tunnetaan monia, ei tieteellistä näyttöä tai kunnolla dokumentoituja tapauksia salamanterin myrkyn ruiskuttamisesta ennen 1980-luvun loppua tunnettu ensimmäistäkään. Niinpä tutkijat E. Brodie jr ja N. Smatresk päättivät vuonna 1990 selvittää asiaa ja tutkia huhujen todenperäisyyden. He hankkivat koe-eläimiksi 8 tulisalamanteria eteläisestä Puolasta ja 6 Italiasta. Eläimet asetettiin yksi kerrallaan kolme metriä pitkän mustan pöytälevyn päähän ja niitä stimuloitiin keinotekoisin hyökkäyksin: tökkimällä niitä eri puolille ruumista ruohonkorsin, terävin ja tylpin tikuin sekä nipistelemällä pinsetein. Salamanterit osoittautuivat kykeneviksi ruiskuttamaan myrkkyä ja mustalta pöydältä vaalean myrkyn lentämä matka pystyttiin mittaamaan vaivattomasti. Tutkijat selvittivät myös mistä rauhasesta myrkky kulloinkin ruiskutettiin. Tämä selvisi tarkastamalla minkä rauhasen ympärille iholle jäi pienenpieni myrkkytippa.

Tutkijat totesivat salamantereiden ruiskuttavan myrkkyään hallitusti selän yläosassa olevista rauhasista kohti hyökkääjää. Korvallisrauhasissa tai selän sivuissa olevia rauhasia ei koskaan käytetty ruiskuttamiseen. Ennen ruiskauttamista eläimet valitsivat rauhasen (tai rauhaset) joilla osuminen oli kaikista todennäköisintä ja tähtäsivät rauhasen suoraan kohti hyökkääjää kallistamalla ruumiinsa asennon sopivaksi.

Osumatarkkuus olikin hyvä: 96 % ruiskauksista lähti suoraan kohti hyökkääjää, usein osuen stimulointivälinettä pitelevään käteen. 61 % tapauksista ruiskuttamisen suoritti stimulaatiota lähin myrkkyrauhanen. Pystysuunnassa ruiskaukset lähtivät 30–60 asteen kulmassa maanpintaan nähden. Valtaosassa (65,8 %) tapauksista salamanteri ruiskutti kerrallaan vain yhdestä rauhasesta, mutta se pystyi käyttämään samanaikaisesti jopa kuutta eri rauhasta. Jos salamanteri käytti useampaa rauhasta, ne eivät koskaan olleet vierekkäisiä rauhasia, vaan kauempana toisistaan. Näin lihakset saivat aiheutettua yksittäiseen rauhaseen mahdollisimman korkean paineen, ja myrkyn lähtönopeus ja sitä kautta lentomatka olivat maksimaalisia. Koeruiskausten lentomatka vaihteli 44-200 senttimetrin välillä. Etäisyys ei vaikuttanut osumatarkkuuteen, vaan kaikilla matkoilla ruiskaus osui enintään 5 sentin päähän kohteestaan. Ruiskauksen kestoaika oli noin sekunnin.

Tutkijat selvittivät myös rauhasten määrää, tilavuutta ja painetta asentamalla kolmelle eläimelle rauhasiin paineantureita. Keskimäärin aikuisella tulisalamanterilla on selässään 55 ruiskutukseen pystyvää rauhasta, joista jokaisen tilavuus on noin 4,5 µl. Nukutetun eläimen rauhasten paine on 5 cm H2O (paine vastaa 5 cm korkuisen vesipatsaan tuottamaa hydrostaattista painetta), hereillä olevan 10 cm H2O ja hyökkäyksen aikana jopa 300 cm H2O. Sähköllä stimuloimalla paine saatiin nousemaan jopa 400 cm H2O. Nukutetulta eläimeltä ei koskaan saatu aikaan ruiskausta, vaikka paine olisi keinotekoisestikin nostettu yli normaalin.

Jos salamanteria stimuloi monta kertaa peräkkäin, nousi paine jokaisella tökkäyksellä hieman edellistä korkeammaksi. Ruiskauksen jälkeen paine kuitenkin laski eikä salamanteri enää vähään aikaan kyennyt käyttämään ruiskauttanutta rauhasta.

Lopuksi tutkijat leikkelivät useita eri lajisia salamantereita löytääkseen muiltakin lajeilta lihasten ympäröimiä ja siten ruiskuttamiseen pystyviä rauhasia. Näitä ei kuitenkaan löytynyt kuin tulisalamanterin lähisukuisilta lajeilta Salamandra atra ja Mertensiella luschani. On hyvin oletettavaa, että myös nämä lajit pystyvät ruiskuttamaan myrkkyä, mutta kokeellista vahvistusta tälle ei ole. Muilta salamanterilajeilta ei tässä tutkimuksessa löydetty vastaavia rauhasia.

Suoja taudinaiheuttajia vastaan

Myrkky ei ole tehokasta kuin nisäkäspetoja vastaan. Monet linnut ja käärmeet syövät tulisalamantereita ja ovat immuuneja aineelle. Lisäksi tutkimuksissa on todettu myrkyn kehittyneen salamantereille jo 50 miljoonaa vuotta sitten, aikana ennen petonisäkkäitä. Niinpä mieleen nouseekin helposti ajatus siitä, josko myrkyn käyttö nisäkäspetoja vastaan olisikin ainoastaan toissijainen käyttötarkoitus.

G. Habermehl tutki vuonna 1994 tulisalamanterin kykyä täyttää myrkkyvarastonsa. Hänen tutkimusryhmänsä imi rauhaset tyhjiksi ja pesi eläimet poistaakseen myös iholle jo ehtineen eritteen. Tämän jälkeen salamanterit asetettiin terraarioon ja alettiin odotella, kuinka nopeasti rauhaset jälleen täyttyisivät. Useimmissa tapauksissa ne eivät täyttyneet koskaan, sillä kolme neljästä salamanterista kuoli viikon sisällä myrkyn poistosta. Jo kolmen päivän kuluttua eläinten ihossa oli havaittavissa vakavia erilaisten mikro-organismien aiheuttamia tulehduksia, jotka levisivät nopeasti ja lopulta tappoivat eläimen.

Tutkijaryhmä muutti hieman käytäntöään ja pestyään salamanterit myrkyttömiksi asetti ne tavallisen terraarion sijasta niin steriiliin ympäristöön kuin vain mahdollista. Näin asutetut salamanterit säilyivät kaikki hengissä ja kun ne 5-8 viikon jälkeen siirrettiin takaisin normaaliin terraarioon jatkoivat ne elämäänsä ilman ongelmia.

Tästä Habermehl päätteli myrkyn suojaavan salamanteria mikroskooppisilta taudinaiheuttajilta. Myöhemmissä tutkimuksissa ihon eritteiden onkin todettu sisältävän monia nimenomaan erilaisia sieniä ja bakteereja tappavia ainesosia. Kun vielä muistaa että tulisalamanterit elävät maanrajassa missä patogeenejä on runsaasti ja että iho on sammakkoeläimille herkkä ja tärkeä elin on enemmän kuin luonnollista että salamanteri tarvitsee jonkin keinon suojella ihoaan patogeenisiltä mikro-organismeilta.

Energian varastointi

Tulisalamanterin myrkky on huomattavan voimakasta. Lisäksi yhdessä salamanterissa on “liikaa” myrkkyä, sillä sitä on määrä, jolla tappaisi kerralla useita nisäkäspetoja. Tämä tuntuu hieman omituiselta, kun tietää myrkyn olevan kolesterolijohdannainen, jonka valmistaminen on salamanterille melko kallista. Salamanteri ei myöskään koskaan käytä kaikkea myrkkyään kerralla, vaikka sitä keinotekoisestikin siihen houkuteltaisiinkin. Myös myrkyn runsas erittäminen on harvinaista. Näiden havaintojen pohjalta onkin esitetty ajatus, että salamanteri pystyisi ehkä varastoimaan energiaa myrkkyeritteisiinsä. Tätä tukee myös se, että määrällisesti eniten myrkkyä salamanterissa on syksyisin, runsasenergisen kesän jälkeen. Jos teoria pitäisi paikkansa toimisi myrkky näin neljännellä tavalla auttaen salamanteria pysymään kunnossa vaikeiden aikojen yli.

Myös tuliliskot ovat myrkyllisiä

Vaikka myrkyn erittäminen suurina määrinä ei ole kovin tavallista tapahtuu sitä jatkuvasti. Niin tulisalamantereiden, kuin monien muidenkin terraariossa yleisten salamanterien iholla. Muun moassa Notophthalmus viridescens, Cynops-suvun monet lajit, Taricha-lajit ja moni muukin terraariossa yleiset salamanterit erittävät voimakasta myrkkyä iholleen jatkuvasti. Niin siitäkin huolimatta, ettei moni tuliliskon omistaja asiasta ole edes tietoinen.

Riski ei ole kummoinenkaan. Olen itse ollut tekemisissä yli 15 vuoden ajan monenlaisten salamantereiden kanssa (reilusti toistakymmentä eri lajia, joukossa myös myrkyllisimpiä Salamandridae-heimon eläimiä), enkä koko aikana ole havainnut kuin muutaman Cynops ensicauda –lajin yksilön erittävän iholleen myrkkyä siinä määrin että sen pystyisi paljain silmin havaitsemaan (kuva oikealla). Tämä siitäkin huolimatta, että salamantereita on käsitelty monin eri tavoin, joskus rajustikin. Toisaalta olen sillointällöin havainnut monien salamanterien akvaterraarion veden kirvelevän haavoihin joutuessaan, mikä on merkki siitä että vedessä on runsaasti myrkyllisiä alkaloideja.

Niinpä jokaisen salamanterin omistajan, vaikka oma eläin olisikin vain pienenpieni tulilisko, tulisi muistaa myrkyllisten eritteiden olemassaolo. Eläimen käsittelyn jälkeen kädet on syytä pestä kunnolla ja jos käsissä on haavoja ei niitä kannata työntää salamantereiden altaan veteen ollenkaan. Eläinten tai niiden eritteiden joutuminen suuhun tai muille limakalvoille ei tietenkään kuulu kenenkään hoitomenetelmiin, mutta pikkulapset eivät aina osaa pitää käsiä poissa suustaan, joten heidän ei ole syytä salamantereihin tai niiden veteen koskea ollenkaan.

Kun näistä muutamasta varotoimesta pitää huolta voi salamantereita harrastaa huoletta. Tuliliskot tai muut terraariossa yleiset salamanterit eivät pysty tulisalamanterin tavoin ruiskuttamaan myrkkyään, eikä myrkky vaikuta terveen ihon läpi. Salamanterit eivät myöskään ole hyökkääviä tai monien käärmeiden tavoin esimerkiksi pure myrkkyä ihon läpi.

Kirjallisuutta

Brodie, E.D. jr & Smatresk, N.J., 1990: The antipredator arsenal of fire salamanders: spraying of secretions from highly pressurized dorsal skin glands. Herpetologica 46:1-7.

Habermehl, G., 1994: The biological relevance of salamandra venom. Mertensiella 4:209-214.

Hofrichter, R., 2000: Amphibian poisons. Teoksessa: Hofrichter, R. (toim.): Amphibians: The world of Frogs, Toads, Salamanders and Newts. Firefly books, Buffalo. s. 111-115.

Myös kotimaisella rupikonnalla on komeat korvallisrauhaset, joissa näkyy mykyrauhasten aukkoja.