הארס של דגי האבנון מועבר באמצעות קוצי גב מפותחים וחזקים. לכל קוץ שכזה יש זוג בלוטות ארס מחודדות וארוכות בצבע אפור–חום, אחת בכל צד. הקוצים מנקבים את העור ובשר הקורבן, והארס מוזרם מבלוטות הארס באמצעות תעלות בכל צד של הקוץ. בקרב דגי הזהרון ישנן רקמות המתפקדות כבלוטות המפיקות ארס בקוציו הרבים, בכל קוץ תעלות שטוחות דרכן מוזרם הארס.
בקרב הטריגוניים העברת הארס מתבצעת באמצעות זנב הפועל כשוט עוצמתי המצליף בקוץ גדול ומשונן המשמש להגנה בלבד. בלוטות הארס נמצאות בבסיס זנב הטריגון ומפרישות את הארס אל פני הקוץ הגדול והשטוח שמכוסה בקרום עדין מאוד השומר על הארס. כאשר הטריגון מצליף בזנבו ופוגע בגוף התוקף, הקרום העדין שמכסה את הקוץ בדרך כלל נקרע ומאפשר לארס לחדור אל הפצע הפתוח בגוף התוקף. בשל העובדה שהקוץ משונן מאוד, הוא עלול להישבר ולהישאר נעוץ בגוף התוקף, וקשה עד מאוד להסירו. הארס לרוב אינו קטלני לבני האדם אולם פגיעת הקוץ הגדול עלולה להרוג כמו בתקרית הטרגית בה מצא את מותו מומחה חיות הבר סטיב ארווין.
יונקים.
יונקים ארסיים הם תופעה נדירה בממלכת בעלי החיים. תכונה זאת קיימת לרוב אצל יונקים אוכלי חרקים למעט הערפדים. יונקים ארסיים מאופיינים בבלוטות ארס גדולות שהתפתחו מבלוטות רוק, מלבד הברווזן שאצלו בלוטות הארס התפתחו מבלוטות זיעה, והלוריס האיטי שאצלו הן התפתחו בעיקר מבלוטות ריח.
שני הזוויגים של הברווזן נולדים עם דורבנות בגפיים האחוריות, אולם אצל הנקבות הם נעלמים כשהן מגיעות לבגרות. דורבנות אלה מחוברים אל בלוטות ארס בבסיס הגפיים. בעוד שהדורבנות החדים משמשים את הזכרים להגנה מפני תוקפים לאורך כל השנה, בלוטות הארס פעילות אך ורק בעונת החיזור וככל הנראה משמשות לתחרות תוך מינית בלבד.
הלוריס האיטי מייצר ארס על ידי שילוב של הרוק שלו יחד עם הפרשה דמוית שמן מבלוטות ריח מיוחדות בצד הפנימי של מרפקיו (אם כי שניהם מזיקים גם בנפרד). הלוריס מפזר את הארס על מרבית חלקי פרוותו, באמצעות מציצת ההפרשה עם השיניים התחתונות וליקוק הפרווה ובשעת סכנה הוא מצטנף לכדור וחושף בפני הטורף את הפרווה החיצונית הארסית שלו. הנקבות נוהגות ללקק ולמרוח על צאצאיהן את ההפרשה הארסית כדי להגן עליהם מטורפים. בעת סכנה הלוריס גם עלול למצוץ את הארס עם שיניו ואז לנשוך את התוקף בצעד הגנתי; בשל כך הנשיכה של הלוריס האיטי מכאיבה מאוד והיא עלולה לגרום לתופעות אלרגיות חמורות אצל בני אדם. דווח אף על מקרה אחד בו אדם מת מנשיכת לוריס – כנראה בעקבות אנפילקסיס.
הסולנודונים ומינים מסוימים במשפחת החדפיים הם ארסיים. בלוטת הארס שלהם נמצאת בלסת התחתונה והארס ומופרש באמצעות תעלות זעירות בשיניהם החותכות. הארס מועבר באמצעות נשיכה רירית אל תולעים ומכרסמים קטנים המהווים את עיקר טרפו של החדף. אצל הסולנודון הארס משמש גם להגנה עצמית ובמאבק בין הזכרים.
עוצמת הארס.
עוצמת הארס משתנה עד מאוד כתלות במין בעל החיים עצמו ובסביבתו. המדד המקובל בעולם כיום למדידת עוצמתו הוא מדד LD50, מינון קטלני למחצה, כלומר כמות הארס המינימלית הנדרשת במיליגרם לכל קילוגרם מסת גוף של הקורבן על מנת להרוג 50% מאוכלוסיית הנבדקים. הנבדקים הם בדרך כלל חיות מעבדה כגון עכברים, חולדות, קביות וכדומה. לדוגמה, נחש שרף עין גדי הוא הארסי ביותר בארצנו כאשר כמות זעירה של 0.06 מ"ג מהארס שלו מסוגלת להרוג מחצית מאוכלוסיית עכברים במשקל כולל של ק"ג אחד (כלומר מדד ה-LD50 של שרף עין גדי הוא 0.06 מ"ג\ק"ג) והכמות המקסימלית של ארס בבלוטת הארס שלו מסוגלת להמית כ-50% מ-8,000 עכברים. כמויות ארס מדודות מוזרקות הישר לחיות המעבדה בצורות ואופנים שונים: הזרקה תת-עורית (S.C), הזרקה הישר לעורקים ולוורידים (I.V), הזרקה לרקמות השריר (I.M), או אל הצפק (I.P). באמצעות מדד ה-LD50 גילו לראשונה כי ארס של אותו מין בעל חיים משתנה כתלות באזור מחיתו. לדוגמה, בניסויים שנערכו בירדן על נחשים עלו המדדים הבאים:
ואילו ניסויים זהים שנערכו בישראל על מיני נחשים אלה הראו תוצאות שונות. מבדיקות שבוצעו על אוכלוסיות נחשים בישראל עלה כי קיימת שונות בארס אפילו באזורים שונים בארצנו, ומכאן שנסיוב נגד ארס שהופק מצפע מצוי שנתפס בדרום הארץ לא בהכרח יתאים לצפע בצפון הארץ. מסיבה זאת במחלבת הנחשים בישראל ישנו חדר המכיל קרוב ל-100 צפעים מצויים שנלכדו מכל האזורים בישראל ומהם חולבים את הארס ומכינים נסיוב שנוגדניו יתאימו לכל אזור בארץ.
על פי מדד זה נקבע כי עם בעלי החיים הארסיים בעולם נמנים הבאים*:
לשם השוואה, לפי מדד ה-LD50:
הביקורת על שיטת המדידה.
שיטת המדידה LD50 הוצגה לראשונה בעולם המדע בשנת 1927 ומאז הפכה לשיטה נפוצה ומקובלת. מבקרי השיטה חולקים על מידת דיוקה בטענה כי הפיזיולוגיה של קבוצת חיות הניסוי שונה מהותית מזאת של גוף האדם ובהתאם לכך אין זה נכון להסיק מתוצאות ניסויים אלה את עוצמת השפעת הארס על גוף האדם. טענות אלה, של מבקרי השיטה, נסמכות בעיקר על העובדה שהארס התאים עצמו אבולוציונית לפיזיולוגיה של בעלי החיים בסביבתו הייחודית ובהתאם לכך השפעתו עשויה להיות מהירה וקטלנית על בעל חיים מסוים ופחות קטלנית ובעלת השפעה איטית יותר על בעל חיים אחר.
הרכב הארס והשפעותיו.
ביוכימיה.
ארס אופייני מכיל תערובת של חלבונים ופפטידים שחלקם הם רעלנים. בנוסף, ארס מכיל מלחים ומרכיבים אורגניים אחרים כגון חומצות אמינו ומוליכים עצביים. המרכיבים החלבוניים הם בדרך כלל השכיחים ביותר בתוך הארס, ומהווים כ-70% ממשקל של דבורת הדבש, ועד כ-90% ממשקל הארס היבש של נחשים ועקרבים. המרכיבים החלבוניים אחראים לרוב ההשפעות הביולוגיות של הארס.
בתוך הארס יש מאות ואולי אלפי חלבונים. חלקם מתפקדים כרעלנים, וחלקם בתור אנזימים, כדוגמת הידרולאזות (Hydrolases – אנזימים המזרזים פירוק קשרים קוולנטיים באמצעות הידרוליזה). הרכבם ומינונם של האנזימים משתנה מאוד מבעל חיים אחד למשנהו. לדוגמה, במשפחת הצפעיים הארס מכיל כ-80%–90% אנזימים, ואילו במשפחת הפתניים כ-25%–70%. הרכב האנזימים כולל סוגים שונים. להלן רשימה חלקית שלהם:
רכיבים בעלי משקל מולקולרי נמוך (עד 1.5 קילודלטון) כוללים יוני מתכות, פפטידים, ליפידים, נוקלאוזידים, פחמימות, אמינים, אוליגופפטידים המעכבים אנזים ממיר אנגיוטנסין (אנזים המגביר לחץ דם באמצעות כיווץ כלי הדם), ומסייעי ברדיקינין (פפטיד הגורם להרחבת כלי דם ולהתכווצות שרירים), והם המרכיבים בארס בהם מתמקדת תעשיית הפרמקולוגיה במחקר וחיפוש אחר תרופות חדשות.
רעלנים.
ארס שמשמש להגנה גורם, לרוב, לכאב עז מיידי ומקומי בדומה לארס הדבורה (מכיל רעלן בשם אפיטוקסין). ארס שמשמש לציד הוא מורכב יותר ובעל טווח רחב של השפעות על הגוף.
בניתוח תכולת הארס בוחנים בדרך כלל את סוגי הרעלנים שהוא מכיל. את הרעלנים הפוליפפטידיים ניתן לחלק בצורה גסה לקבוצות הבאות, אף על פי שיש יוצאי דופן רבים לכך:
מעבר לחלוקה זאת ניתן למיין רעלנים לקטגוריות משנה בהתבסס על מטרותיהם הספציפיות, או באמצעות בעלי החיים המייצרים אותם, לדוגמה:
ארס עשוי להכיל כמה רעלנים מסוגים שונים שכל אחד מהם משפיע על כמה מערכות שונות בגוף. מסיבה זו, מומחים נמנעים מלסווג ארס רק על בסיס סוג רעלן מסוים, כך למשל: עכסנים בארצות הברית ידועים כבעלי ארס המוטוקסי, אולם ארס עכסן מוהאבי ("Crotalus scutulatus") מכיל בנוסף גם רעלן נוירוטוקסי חזק בשם רעלן מוהאבי. עם זאת, כל קבוצה טקסונומית של בעלי חיים מאופיינת, לרוב, במרכיבי רעלנים דומיננטיים:
אף על פי שמרכיבים רבים בארס בעלי החיים עדיין לא ידועים או מובנים לגמרי, רבים מהם בודדו. נמצא כי כל אחד מהמרכיבים פועל באופן שונה מן האחר. חלקם פועלים על מערכת קרישת הדם, חלקם מפרקי חלבונים, חלקם משבשים את פעילות תעלות היונים החיוניות לפעולת כל התאים החיים בגוף, והמגוון רחב ביותר וחלוקת הקטגוריות גדולה עד מאוד.
נוירוטוקסינים.
במצב תקין מתרחש דחף עצבי המשמש להולכה ועיבוד של מידע בתאי עצב:
נוירוטוקסינים פועלים באתרי התקשורת שבין העצבים לשרירים (סינפסות צומת עצב-שריר) ורוב חומרי הארס פועלים באתר זה. כל התנועות הרצוניות תלויות באותות שמעביר המוח דרך העצבים אל השרירים. כדי להעביר הוראה לשריר, מפריש העצב מוליך עצבי הקרוי אצטילכולין, אשר נקשר לקולטנים ייחודיים המוצגים על קרומי תאי השריר ובדרך זו מפעיל את השריר. סוגים מסוימים של ארס נחשים פועלים כשהם נקשרים לקולטני אצטילכולין וחוסמים אותם, ובכך משבשים את התקשורת בין העצב לשריר. פעולה זאת יכולה להביא לשיתוק השרירים המעורבים בפעולתו החיונית של הגוף כגון שרירי הסרעפת או הלב ולהסתיים במוות.
להלן מספר דוגמאות לנוירוטוקסינים שכיחים:
פסיקולינים (Fasciculins).
רעלנים אלה פוגעים בתאי עצב כולינרגיים (אלו המשמשים להולכת האצטילכולין) באמצעות הרס האנזים אצטילכולין אסטראז. כתוצאה מכך האצטילכולין לא יכול להתפרק ונשאר צמוד לקולטנים. הדבר מוביל להתכווצות שרירים בלתי רצונית שעלולה להסתיים במוות. רעלנים אלה נקראים פסיקולינים מאחר שזמן קצר לאחר הזרקתם לעכבר, מתחילות חמורות ובלתי פוסקות שנמשכות כ-5–7 שעות. רעלנים אלה קיימים בנחשי הממבה השונים ובחלק מהעכסנים.
דנדרוטוקסינים (Dendrotoxins).