《有毒》:控制意識是天方夜譚?扁頭泥蜂的超控術顛覆你的認知

2020-12-05 小狐狸的沙門魚

有一天,生物學教授把自己的寵物——一隻叫做德古拉的水蛭,帶到課堂上給學生們演示,活的水蛭到底是什麼樣子。

教授激動地走上了講臺,拿出一個裝滿水的透明杯子,逗弄水蛭在裡面遊玩。然後教授鎮定地把德古拉放在自己的手臂上,讓它吸自己的血,同時向大家介紹德古拉的口和它毒素中含有的抗凝劑。一般情況下,水蛭會吸幾分鐘血,等到吃飽之後,就會心滿意足地鬆開口掉下去,它的血液中含有抗凝劑,手臂也不會繼續流血。

不過這天,德古拉掉下去之後,教授手臂上的血還在繼續流淌,怎麼止也止不住,場面非常尷尬,。第二天,教授得到了禮貌的告誡:以後不能再做這樣的演示了。

這件事發生在克裡斯蒂·威爾科克斯上大學的時候,那時無脊椎動物生物學是她本科的必修課,必修課的老師就是上面這位教授。

克裡斯蒂·威爾科克斯對生物學有著永不滿足的熱情,她擁有廣泛的科學背景,是一位獲獎的科學作家。她以對當代科學和科學觀點的微妙平衡而聞名,並以恰到好處的機智和幽默見長,她的獲獎作品被收錄在多部文集中,包括《國家地理》《大眾科學》和《華盛頓郵報》。

《有毒》是她寫的一本關於毒液的科普書,這本書一出版就獲得了廣泛的讚譽,列於科學書籍排行榜前三名,被《史密森》雜誌評為2016年度的優秀科普書。

克裡斯蒂·威爾科克斯在這本書中顛覆了以往我們對毒物毒液的刻板認識。在作者看來,每一種毒物的出現並不是意味著生命的終結,恰恰相反,它代表了生命的另一種機會。地球的致命毒物遠遠比你想的有趣。

作者探索過世界上形形色色的有毒動物,她將帶領我們一起了解毒液的演化,毒物的運作方式對人類的影響以及毒液為何具備改變當代生物化學和醫學發展的非凡潛力。

等等,說到這裡,你是不是默認我們的作者是一位勇敢的男性?錯了,我們的作者克裡斯蒂是女性。是不是更讓人出乎意料了?也許有人懷疑她是在作秀,不過擺拍了幾張圖片?還真不是這樣的。

克裡斯蒂從小就對動物特別熱愛,特別是毒物,她非常迷戀那些危險而致命的物種。

小時候她家住在夏威夷的凱盧阿,離家不遠的海灘上經常會出現一堆藍色的泡泡。這個泡泡是被海浪衝上岸的僧帽水母,它們看起來非常漂亮和脆弱,克裡斯蒂總是情不自禁地用手邊任何能找到的東西去戳它們半透明的藍色身體。

雖然僧帽水母的螫刺(就是毒刺)給克裡斯蒂留下了刻骨銘心的記憶,但是,她的熱情並未因此減退,反而隨著時間的流逝,變得越來越執著了。

還有一次她從後院裡面抓了一條蛇,她媽媽差點暈了過去。就連她的博士論文,研究的都是有毒的蓑鮋。

克裡斯蒂研究有毒生物也並非毫髮無損,她曾經被猴子咬過,打了8針免疫球蛋白和4針狂犬病疫苗,也被海膽蟄過,去夏威夷找過子彈蟻(子彈蟻是全世界咬人最疼的昆蟲。)近距離地接觸過響尾蛇,但是這些經歷並沒有讓她害怕,反而成為無價之寶。其中扁頭泥蜂和毒蛇令人印象深刻。

01 雌性扁頭泥蜂控制蟑螂的意識,讓蟑螂乖乖成為幼蜂的口糧

很多人看到蟑螂的第一反應就是尖叫,勇敢一點的會踩死它或者拿拖鞋拍死它,但是,在生物界存在奇妙的生物鏈,有一種叫做扁頭泥蜂的生物可以直接控制蟑螂。

電影《異形》系列裡面破胸而出的怪物原型正是和扁頭泥蜂類似的物種。這個故事非常簡單而弔詭:雌蜂能控制蟑螂的意識,抹去蟑螂恐懼逃生的意願,讓它們乖乖成為幼蜂的口糧。

事實上,讓健康的蟑螂變成行屍走肉的並不是什麼無藥可治的病毒,而是一種毒素。這種毒素能夠直接作用於蟑螂的腦部,就像麻醉一樣。

無論是人類的大腦還是昆蟲的大腦,核心都是神經細胞。扁頭泥蜂正是將自己體內的毒素直接注入到蟑螂的腦部,讓蟑螂變成乖乖聽命、毫無思想的木偶任它擺布。

如果你以為扁頭泥蜂的個頭非常巨大,那你就錯了,扁頭泥蜂的個頭通常只有蟑螂的幾分之一,這更讓人好奇了,個頭偏小的泥蜂是如何控制體型龐大的蟑螂的呢?

扁頭泥蜂對蟑螂進行兩次攻擊。第一次從上方向下俯衝,用嘴叼著蟑螂,同時把毒刺瞄準蟑螂身體中部,也就是蟑螂的第一對腿之間的胸口,扎進去。注射過程只需要幾秒,毒素化合物就會馬上起效,蟑螂陷入暫時的癱瘓。

然後扁頭泥蜂再發起第二次進攻。由於蟑螂已經陷入暫時的癱瘓狀態,扁頭泥蜂可以順利地進行更精準地瞄準注射。扁頭泥蜂用自己長長的毒刺,將「洗腦」的毒素直接注入蟑螂大腦中。

我們知道,人類做頭部手術,肯定要先把頭顱骨打開,但是,扁頭泥蜂勝過任何一位傑出的腦部專家。扁頭泥蜂能隔著蟑螂的外骨骼,精確地感受到毒刺的位置,準確地把毒素直接注入到蟑螂腦子裡的特定區域。整個過程快速,準確,毫無偏差。

完成這兩步,扁頭泥蜂就徹底控制住了蟑螂。蟑螂不會死,接下來扁頭泥蜂要上演好戲了。

蟑螂很快就會從短暫的麻痺中恢復,然後,它開始做一系列的工作,首先蟑螂它會進行自我清潔。

這個自我清潔是非常挑剔的自我清潔流程,大概會持續半個小時。

如果你知道蟑螂進行自我清潔是為了什麼,你也許會毛骨悚然。有科學家認為,蟑螂的這種清潔行為是為了保證給脆弱的幼蜂提供乾淨無菌的美餐。

換句話就是說,把自己洗乾淨給別人吃。。。

當蟑螂在清潔身體的時候,扁頭泥蜂就會離開它,去尋找一個合適的地穴。

黑暗的地穴要用來安置自己的孩子和即將成為孩子食物的殭屍蟑螂。地穴找好之後大概半個小時,泥蜂會回來接蟑螂。注射的毒素在半小時內,已經完全起效,蟑螂徹底喪失了逃跑的意願。雖然它的運動能力並未受損傷,但是它卻完全放棄了使用。

看到洗得乾乾淨淨的蟑螂,泥蜂表示很滿意。它撫摸蟑螂的大腿,然後一口咬下去,痛快地啜飲,享受美味。放心,蟑螂根本不至於斃命,乖乖地聽憑泥蜂擺弄。泥蜂吃爽了,就愉快地拖著蟑螂走向它事先找好的地穴。

到了洞穴之後,泥蜂會在蟑螂的腿上產下一枚卵,然後把洞穴封起來,讓自己的孩子和蟑螂呆在裡面。有人會問,難道就不怕蟑螂跑掉?或者意識清醒過來把泥蜂的孩子吃掉?又或者蟑螂在這個期間難道不會死嗎?

完全不會。扁頭泥蜂的毒素,注射非常精準,只是改變了大腦對於感知的反饋。毒素只會抑制腦部特定的神經細胞,削弱蟑螂的活躍度和敏感度,所以蟑螂會變得無所畏懼,一點都不怕被埋在地下,活生生地被吃掉。

另一方面,扁頭泥蜂的毒素除了控制蟑螂的意識,還有另一種非常可怕的作用。當蟑螂在地穴裡乖乖等死的時候,毒液會減緩它的新陳代謝,以保證它能夠活到幼蜂出生。

為什麼中毒後的蟑螂,可以活得那麼久,關鍵可能在於充足的水分。雖然科學界暫時還不清楚,保持充足水分的具體運作機制,但是,這個關鍵確保了扁頭泥蜂的幼蟲破殼而出時,有新鮮的食物可吃。然後,要不了多久,新的扁頭泥蜂就會鑽出地穴,把蟑螂的遺骸永遠地留在身後的黑暗之中。

整個過程聽起來毛骨悚然,然而這正是自然界運作的自然規律。越去了解,越覺得大自然的演化不可思議。

02 毒蛇如此可怕,但是萬萬沒想到,它竟然影響了人類的進化。

說到毒物,人們腦海中可能首先想到的是蛇。蛇類是全世界最主要的有毒殺手。每年被蛇咬死咬傷的人有十萬之多,這個數字讓人瑟瑟發抖。對於人類來說,蛇始終是致命的威脅之一。我們的靈長類祖先通常是毒蛇的獵物,而非掠食者,所以順理成章的,人類也沒有辦法免疫這些動物的毒素。而且我們知道,至今為止,人的體內並沒有對抗蛇的抗體。

除此之外,這個物種甚至還影響了人類的進化。

包括人類在內的所有靈長類動物都天生怕蛇,人類十分擅長發現蛇的蹤跡,無論是在雜亂的環境中還是在視野的邊緣,都能夠探測到蛇的存在,有時候我們的眼睛甚至先於意識發現,這種現象叫做前意識檢測。

比如說,如果有蛇的圖片從電腦屏幕上閃過,哪怕速度快到讓人無法看清,但是你也會產生生理性的焦慮和懷疑。而蘑菇,花朵這些沒有威脅的圖形,不會引起你這樣的反應。也就是說,為了躲避蛇,我們的眼睛和視覺神經都發生了針對性的演化。

聖經最早在伊甸園中就出現了蛇,蛇是知識和邪惡的象徵。傳說埃及女王克婁巴特拉,讓毒蛇咬自己的胳膊自殺的。羅馬統治者屋大維非常喜歡這個故事,所以他在克婁巴特拉的雕像上放了一條蛇,然後讓人抬著雕像在街上遊行,以此來炫耀自己的戰功。

在古代被蛇咬死這樣的死法非常高尚,適合這位偉大的女王,當時埃及人認為,被蛇咬死的人將獲得靈魂的永生。

毒蛇如此可怕,但是別忘了,自然界是一物降一物。毒蛇也有它的天敵,有一種動物叫做食蛇者,它們以蛇為食。像貓鼬,蜜獾,食蛇鷹等等。在這些動物體內,有對抗最強蛇毒的生命能力。它們根本不怕蛇。因為它們敢於吃蛇,挑戰蛇,所以通常會贏得人們英勇無畏的讚譽。

但是進化是相互的,物種之間會相互影響,高頻率的互動讓不同的物種變得密不可分,有毒的動物演化出強效的毒素來擊退獵物,而另一個物種則演化出了強大的防禦機制來對抗最強的毒素,相生相剋。

03 過敏是免疫錯誤?不是的,解藥或許就藏在過敏中。

如果你以為免疫系統是身體忠實的衛兵,會保護我們,趕走入侵者和不速之客,那你就錯了。我們的免疫系統並不可靠,它們更像是僱傭兵,一般情況下它們的確能保護我們,為我們而戰,但是它們也會臨陣反水,只要有合適的激勵。

它會攻擊我們自己。免疫系統會將一些通常無害的毒素,像蜜蜂的毒質,變成致命的殺手,其中起關鍵作用的就是過敏。

誰也不知道為什麼會過敏。醫學界把過敏定義為「過度敏感的免疫反應。」引起過敏反應的物質被稱之為「過敏原」。任何能激發免疫通路、刺激抗體聲稱的任何東西都可能成為過敏原。

醫學界普遍認為過敏是免疫錯誤。但是鬼才科學家瑪吉·普羅飛特提出了毒質假說,她認為,過敏不是其他過程的副作用,它的存在有它的意義。

「從演化的角度來說,過敏的確會讓我們的身體付出代價,但是既然人體保留了這種機制,就說明這種適應性演化利大於弊。」

瑪吉的毒質假說主要有四個觀點。

首先,毒質廣泛存在,破壞力巨大,所以會帶來強烈的演化驅動力。以為毒質無處不在,所以我們的身體自然演化出防禦機制。大多數毒質不僅會在當下造成破壞,還會留下深遠的影響。比如癌症,就是毒質刺激突變引起的。

其次,毒質的生理活動會觸發過敏反應。比如說,很多毒質會結合血清蛋白質,這很容易引起過敏。

再次,大部分過敏要麼有毒,要麼攜帶能結合更小毒質的蛋白質。也就是說,毒素本身是有毒的,但除此之外,那些看起來無害的過敏原也可能會攜帶毒質。

舉個例子,乾草裡可能藏著黃曲青黴素,這種物質會嚴重損傷肝臟。

最後,過敏症狀可能對中毒者有好處。

嘔吐、打噴嚏,咳嗽等行為能排除毒質,降低血壓也能延緩毒質在體內蔓延的速度。可以這麼理解,過敏是一種特殊的免疫系統,它是身體應對毒質的最後一道特殊防線,是保護我們的身體。

如果毒質假說成立的話,那麼醫學家科學家或許不必再辛辛苦苦去尋找解毒的良方,解藥偽裝成了過敏,需要破解。這將意義非凡。要知道,每年全球的毒蛇傷人事件超過40萬,超10萬人因此喪命。除此之外,像蜘蛛、蠍子、水母還有其他的動物殺手,都會導致大量的人群死亡,都迫切需要找出解毒的辦法。

我們總結一下,第一部分說了,雌性扁頭泥蜂控制蟑螂的意識,讓蟑螂乖乖成為幼蜂的口糧;第二部分說了毒蛇雖然非常可怕,但是它竟然影響了人類的進化;第三部分說了過敏或許並不是免疫錯誤,而是保護身體的一種機制。

為什麼要花費大量的時間、精力、金錢去研究毒物,毒液呢?毋庸置疑,是因為毒素擁有無與倫比的製藥潛力。

吉拉毒蜥的毒素中含有一種叫艾塞那汀的化合物,它徹底改變了醫生治療糖尿病的方式,讓糖尿病患者得到了更有效的治療。

一把肉毒素能夠消滅整個人類,但是,在額頭上注射微量的肉毒素能夠有效抹平皺紋。

如今我們已經能夠從基因和細胞的層面來理解毒液分子對人類的影響,科學家們仔細研究毒液的各種組成部分,試圖搞清楚不同的成分對人類的不同組織造成的影響。

這些精密的作用機制,讓毒液能夠被人類所用,進而開發成為治療癌症和愛滋病的潛力藥物,所以毒液在人類的醫療領域裡面,有很大的價值,有毒動物在生態體系中也佔據著重要的地位。

這些生物遠比你以為的有趣。無論你是否喜歡,毒物致命的天性的確影響著人類的演化。在演化的過程中它們作為我們的敵人,但又幫助我們變成了今天這個樣子,它們還將影響我們的未來。從演化的角度來說,人類的演化命運永遠和蛇、水母和其他的有毒生物交織在一起。

正如作者所說,「這顆星球上,每一個物種都有自己的故事,演化的史詩中隱藏著代代相傳的知識。」毒物的出現,是生命的另一種機會。不要總想著要滅絕它們,其實它們的存在和我們密切相關。在它們身上,人類也得到了很多啟發。假以時日,一定能夠更好地為人類所用。

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