你好毒—從有毒動物看生命演化

2021-01-09 達達茶話會

雙十一我家換了新電視,現在新鮮勁兒還沒過,天天守著電視看。昨天正挨個換臺,突然發現某臺正在放周星馳的電影《唐伯虎點秋香》,經典就是經典,看到瞬間就不想換了。

不得不說,這部電影中的每一個角色都很出彩,特別是華夫人,後期和唐伯虎互鬥的部分讓人笑得肚子疼。在電影中,華夫人發現書童華安竟然就是唐伯虎,於是準備給他下劇毒一日喪命散,關於這個毒藥,華夫人是這麼介紹的:

大家可能覺得,世界上根本就沒這種東西,電影是為了喜劇效果才把這個毒藥說的天花亂墜,看過就算了。其實,真實世界的有毒動物比我們想像的多得多,如果真的按照華夫人的說法來研製的話,一日喪命散的效果可能比她說的還要厲害。

就像我最近看的這本叫做《有毒》的書,書中介紹了生物界千奇百怪的有毒動物,每一種都令人大開眼界又毛骨悚然。《有毒》的作者是美國著名生物學家克麗斯蒂·威爾科克斯,她對有毒動物有著非常深入的研究,閱讀這本書的感覺與其說是看書,不如說是體驗靈魂出竅,因為每介紹一種有毒動物,關於人類中毒後的反應都被克麗斯蒂描述得身臨其境,非常刺激,別人不知道,反正我是已經呼吸急促心跳加快了。

有毒動物是如何用毒的?它們真的有那麼可怕嗎?有毒動物的存在又有什麼意義呢?讓我們打開這本《有毒》來找找看。

一. 用毒至深

漫威漫畫宇宙裡有一個叫做「毒液」的英雄,原本是新聞記者的艾迪因為受到不明外星物質共生體的入侵與控制,就此成為了一個亦正亦邪的另類超級英雄。在這個故事中,毒液是一種液態的生命形式,它可以在宿主的身體裡鑽進鑽出,並不會傷害宿主的生命,然而現實中如果有誰被毒液侵入了,那可就相當危險了。

很多有毒動物是靠改良的唾液腺分泌強效毒質,然後再用針一般的牙齒將毒質注入受害者體內的,比如蛇和大部分有毒哺乳動物。還有一些是靠螫刺投毒的動物,我們常見的蜜蜂,螞蟻,蠍子,毛毛蟲,海膽等都屬於這一類,它們的身體都裝備著一排排的毒針。

從有毒動物的「投毒設備」來看,我們就能分析出,有毒動物的毒素主要有兩種用途,那就是輔助捕食獵物和保護自己。靠嘴咬的動物主要用毒素來進攻,以毒刺著稱的動物通常是為了自衛,當然,有毒動物們都懂得具體問題具體分析,沒那麼教條主義,適合進攻的時候就進攻,該防守的時候就防守。

不過,它們當中有一個奇葩,那就是生活在澳大利亞的鴨嘴獸,雄性鴨嘴獸會在繁殖季節製造出最強效的毒素,這是唯一一種主要將毒素用於雄性同類競爭而非覓食或自衛的動物。

曾經有一位上過戰場的老兵被雄性鴨嘴獸長在腳踝上的毒刺給刺了一下,結果讓他體會到了比在戰場上中彈更痛苦的感受,怎麼個痛苦法呢?在剛入院的半個小時內,醫生給他用了整整30毫克嗎啡卻一點止痛效果都沒有,要知道嗎啡用於止痛的劑量一般每小時才1毫克。

有毒動物的毒素有很多種,一般有血毒素和神經毒素兩種,像我們常見的蚊子就是吸血動物,它的毒素就是血毒,血毒中含有鎮痛劑,抗炎成分和抑制免疫反應的化合物。因為一般吸血動物的宿主都要比自己的個體大很多,所以它們必須「偷偷地進村,打槍的不要」,萬一動靜太大驚動了宿主,那可就吃不上飯了,這就是為什麼蚊子在咬我們的時候往往沒什麼感覺,直到咬完以後才感覺癢和腫。

還有另外一些血毒可就比蚊子叮兇殘得多了,那就是蝰蛇科的蛇類,特別是響尾蛇,它們的血毒素非常擅長破壞血肉,影響血液循環,因為它們需要提前對食物進行預消化,以方便自己食用。

血毒素和神經毒素更像是一個家族的連續譜系,它們之間沒有明顯的界限。神經毒素中通常含有麻痺獵物的強效神經毒素和一些用作分解用的血毒素,畢竟,無論是人類的大腦還是昆蟲的大腦,其核心都是神經細胞,控制住大腦就是控制住了獵物,剩下的操作可就是為所欲為了,譬如像雌性扁頭泥蜂就會用神經毒素控制蟑螂的意識,使蟑螂乖乖地成為幼蜂的口糧。

二. 物種演化的史詩

說了這麼說有毒動物怎麼用毒,你就以為有毒動物的攻擊一定會釋放毒素嗎?

那可不一定。

如果能夠用強壯的觸角或肢體達到目的,它們是不會輕易動用自己的毒素的,除非攻擊失敗。正如我們進行高強度鍛鍊一樣,又器械又有氧,代謝增加必然消耗更多的能量,製造毒素也是同樣的道理,要補充好自己的』彈藥「,會消耗有毒動物相當多的能量,靜止代謝率甚至會提高20%-40%。

每個動物個體的能量預算都是有限的,必須要精打細算,既要吃喝拉撒,又要找對象生孩子,還得存儲一些以備不時之需,作為有毒動物還要留一部分製造毒素,這麼辛苦製造出來的寶貝,自然不會隨便使用。

然而隨著地殼的運動和海洋的變遷,一些有毒動物的生存環境變得不再壓力重重,製造毒素成為一種不必要的開支,於是有的物種就在演化中拋棄了毒素,變成了無毒生物,它們曾經叱吒風雲的過往,也只能從基因組中發現一二了。

而其他一直有毒的動物,它們的毒質基因演化速度飛快,為什麼?這是一個細細想來毛骨悚然的事情,它們飛速地演化毒素不是為了攻擊新的目標,而是為了確保毒質始終有效。也就是說,這些有毒生物們,從未停止過對毒素的更新換代,當其他動物以為自己掌握了它們的毒性密碼時,它就又變了!

這所有的一切,都是演化的力量。

演化的核心概念是適應度,適應度描繪的是動物個體對自己的物種或種群基因池的相對貢獻。

演化非常自私,它什麼都不管,只在乎繁殖。只要生命體完成繁殖的任務,將最快,最強壯,最大的特徵傳遞給下一代,作為演化載體的生命體本身對它就沒有作用了。演化會在不斷地繁殖過程中,將優勢傳遞出去,即便這個優勢已經發生了一點點錯誤,只要對演化是好的,它就一定會傳遞出去。

毒素帶來的威脅在演化中也有著極其重要的作用,因為在自然選擇的過程中,有倖存活下來的個體才有機會繁殖更多後代,所以,任何直接影響生存的因素都將對物種產生不容忽視的影響,甚至可能改變物種的演化方向。

致命的毒性和對毒性的天生恐懼拉近了有毒動物和其他物種之間的關係,特別是它們菜單上的動物。但是毒素能殺死的不僅僅是獵物,有毒動物還會影響自己菜單以外的物種演化,很多時候也包括人類。

為了生存,就需要及時發現危險,動物都會有選擇性地進化某種感官,人類的祖先選擇了視覺,而敏銳的視覺需要複雜的神經網絡,這樣的需求使得我們的腦部進一步發育,於是我們的大腦變成今天的模樣。

有毒動物在生態系統中起到了非常關鍵的作用,地球上的生命演化在它們的參與下,堪稱一部史詩。

三. 偉大的存在

我從小到大都經常想,世界上為什麼會有蚊子呢,除了傳播疾病,還嗡嗡地亂飛咬得人睡不著覺,真的沒有比它更討厭的動物了,直到讀這本《有毒》。

《有毒》真的「有毒」,當我看到這一頁的時候,以前的想法簡直三觀盡碎。

「蚊子讓全球人口數量保持在一定水平以下,它們對我們的影響深達基因層面,為了對抗蚊子的負面影響,部分人群的鐮狀細胞變得更加頑強,要是蚊子徹底滅絕,光是我們這個宇宙就講受到極大的影響。」

就像克麗斯蒂·威爾科克斯在書中講的那樣:有毒動物引領我們了解生態系統和各物種之間的互動,它們製造的毒素讓我們進一步了解自己的身體,通過這些動物我們得以探尋最基本的演化過程,這些知識都是無價之寶。

當人類開始研究毒素,命運就此改變。

我們都知道,所有的哺乳動物的免疫系統都具有一定的抗毒能力的,而當細菌、病毒或者毒素入侵的時候,我們的固有免疫系統(又叫非特異性免疫系統)會馬上建立起第一道防線;有非特異性免疫系統就必然有特異性免疫系統,它是人體經過後天感染使機體獲得的抵抗感染的能力,有了這種抵抗能力,如果同樣的敵人再次進攻,人體就可以做出更好的反應。

既然後天感染可以獲得免疫,那麼怎樣預先感染從而提前獲取這種能力呢?

疫苗,就此誕生。這是人類為自己的演化做出的巨大努力。同樣的,我們又利用毒素研製出各種抗毒血清和很多對人類有益的毒素製品,不僅僅可以用來治病救人,還可以應用在醫療美容領域,譬如可以去除皺紋的肉毒桿菌。

很多有毒動物的毒素並不單一,就像是多種成分混合組成的複雜藥品,不知道哪一種就是人類某些疾病的解藥,可以說,有毒動物比人類更了解人類,它們帶給我們的益處遠大於害處。有毒動物的存在不僅僅是一種與我們共生的生命體而已,它們是地球生態的資料庫,是生命進化的圖書館,是生物化學的藏寶庫。

有毒動物需要我們的保護和研究,因為它們是生態系統不可或缺的一部分,了解它們就是了解我們自己。如果可以向有毒動物們表達我看過這本書的感受,那麼看之前可能是「你,好毒!」,而看過之後我會對它們說一聲:

「你好,毒!」

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