你好毒—从有毒动物看生命演化

双十一我家换了新电视,现在新鲜劲儿还没过,天天守着电视看。昨天正挨个换台,突然发现某台正在放周星驰的电影《唐伯虎点秋香》,经典就是经典,看到瞬间就不想换了。

不得不说,这部电影中的每一个角色都很出彩,特别是华夫人,后期和唐伯虎互斗的部分让人笑得肚子疼。在电影中,华夫人发现书童华安竟然就是唐伯虎,于是准备给他下剧毒一日丧命散,关于这个毒药,华夫人是这么介绍的:

大家可能觉得,世界上根本就没这种东西,电影是为了喜剧效果才把这个毒药说的天花乱坠,看过就算了。其实,真实世界的有毒动物比我们想象的多得多,如果真的按照华夫人的说法来研制的话,一日丧命散的效果可能比她说的还要厉害。

就像我最近看的这本叫做《有毒》的书,书中介绍了生物界千奇百怪的有毒动物,每一种都令人大开眼界又毛骨悚然。《有毒》的作者是美国著名生物学家克丽斯蒂·威尔科克斯,她对有毒动物有着非常深入的研究,阅读这本书的感觉与其说是看书,不如说是体验灵魂出窍,因为每介绍一种有毒动物,关于人类中毒后的反应都被克丽斯蒂描述得身临其境,非常刺激,别人不知道,反正我是已经呼吸急促心跳加快了。

有毒动物是如何用毒的?它们真的有那么可怕吗?有毒动物的存在又有什么意义呢?让我们打开这本《有毒》来找找看。

一. 用毒至深

漫威漫画宇宙里有一个叫做“毒液”的英雄,原本是新闻记者的艾迪因为受到不明外星物质共生体的入侵与控制,就此成为了一个亦正亦邪的另类超级英雄。在这个故事中,毒液是一种液态的生命形式,它可以在宿主的身体里钻进钻出,并不会伤害宿主的生命,然而现实中如果有谁被毒液侵入了,那可就相当危险了。

很多有毒动物是靠改良的唾液腺分泌强效毒质,然后再用针一般的牙齿将毒质注入受害者体内的,比如蛇和大部分有毒哺乳动物。还有一些是靠螫刺投毒的动物,我们常见的蜜蜂,蚂蚁,蝎子,毛毛虫,海胆等都属于这一类,它们的身体都装备着一排排的毒针。

从有毒动物的“投毒设备”来看,我们就能分析出,有毒动物的毒素主要有两种用途,那就是辅助捕食猎物和保护自己。靠嘴咬的动物主要用毒素来进攻,以毒刺著称的动物通常是为了自卫,当然,有毒动物们都懂得具体问题具体分析,没那么教条主义,适合进攻的时候就进攻,该防守的时候就防守。

不过,它们当中有一个奇葩,那就是生活在澳大利亚的鸭嘴兽,雄性鸭嘴兽会在繁殖季节制造出最强效的毒素,这是唯一一种主要将毒素用于雄性同类竞争而非觅食或自卫的动物。

曾经有一位上过战场的老兵被雄性鸭嘴兽长在脚踝上的毒刺给刺了一下,结果让他体会到了比在战场上中弹更痛苦的感受,怎么个痛苦法呢?在刚入院的半个小时内,医生给他用了整整30毫克吗啡却一点止痛效果都没有,要知道吗啡用于止痛的剂量一般每小时才1毫克。

有毒动物的毒素有很多种,一般有血毒素和神经毒素两种,像我们常见的蚊子就是吸血动物,它的毒素就是血毒,血毒中含有镇痛剂,抗炎成分和抑制免疫反应的化合物。因为一般吸血动物的宿主都要比自己的个体大很多,所以它们必须“偷偷地进村,打枪的不要”,万一动静太大惊动了宿主,那可就吃不上饭了,这就是为什么蚊子在咬我们的时候往往没什么感觉,直到咬完以后才感觉痒和肿。

还有另外一些血毒可就比蚊子叮凶残得多了,那就是蝰蛇科的蛇类,特别是响尾蛇,它们的血毒素非常擅长破坏血肉,影响血液循环,因为它们需要提前对食物进行预消化,以方便自己食用。

血毒素和神经毒素更像是一个家族的连续谱系,它们之间没有明显的界限。神经毒素中通常含有麻痹猎物的强效神经毒素和一些用作分解用的血毒素,毕竟,无论是人类的大脑还是昆虫的大脑,其核心都是神经细胞,控制住大脑就是控制住了猎物,剩下的操作可就是为所欲为了,譬如像雌性扁头泥蜂就会用神经毒素控制蟑螂的意识,使蟑螂乖乖地成为幼蜂的口粮。

二. 物种演化的史诗

说了这么说有毒动物怎么用毒,你就以为有毒动物的攻击一定会释放毒素吗?

那可不一定。

如果能够用强壮的触角或肢体达到目的,它们是不会轻易动用自己的毒素的,除非攻击失败。正如我们进行高强度锻炼一样,又器械又有氧,代谢增加必然消耗更多的能量,制造毒素也是同样的道理,要补充好自己的’弹药“,会消耗有毒动物相当多的能量,静止代谢率甚至会提高20%-40%。

每个动物个体的能量预算都是有限的,必须要精打细算,既要吃喝拉撒,又要找对象生孩子,还得存储一些以备不时之需,作为有毒动物还要留一部分制造毒素,这么辛苦制造出来的宝贝,自然不会随便使用。

然而随着地壳的运动和海洋的变迁,一些有毒动物的生存环境变得不再压力重重,制造毒素成为一种不必要的开支,于是有的物种就在演化中抛弃了毒素,变成了无毒生物,它们曾经叱咤风云的过往,也只能从基因组中发现一二了。

而其他一直有毒的动物,它们的毒质基因演化速度飞快,为什么?这是一个细细想来毛骨悚然的事情,它们飞速地演化毒素不是为了攻击新的目标,而是为了确保毒质始终有效。也就是说,这些有毒生物们,从未停止过对毒素的更新换代,当其他动物以为自己掌握了它们的毒性密码时,它就又变了!

这所有的一切,都是演化的力量。

演化的核心概念是适应度,适应度描绘的是动物个体对自己的物种或种群基因池的相对贡献。

演化非常自私,它什么都不管,只在乎繁殖。只要生命体完成繁殖的任务,将最快,最强壮,最大的特征传递给下一代,作为演化载体的生命体本身对它就没有作用了。演化会在不断地繁殖过程中,将优势传递出去,即便这个优势已经发生了一点点错误,只要对演化是好的,它就一定会传递出去。

毒素带来的威胁在演化中也有着极其重要的作用,因为在自然选择的过程中,有幸存活下来的个体才有机会繁殖更多后代,所以,任何直接影响生存的因素都将对物种产生不容忽视的影响,甚至可能改变物种的演化方向。

致命的毒性和对毒性的天生恐惧拉近了有毒动物和其他物种之间的关系,特别是它们菜单上的动物。但是毒素能杀死的不仅仅是猎物,有毒动物还会影响自己菜单以外的物种演化,很多时候也包括人类。

为了生存,就需要及时发现危险,动物都会有选择性地进化某种感官,人类的祖先选择了视觉,而敏锐的视觉需要复杂的神经网络,这样的需求使得我们的脑部进一步发育,于是我们的大脑变成今天的模样。

有毒动物在生态系统中起到了非常关键的作用,地球上的生命演化在它们的参与下,堪称一部史诗。

三. 伟大的存在

我从小到大都经常想,世界上为什么会有蚊子呢,除了传播疾病,还嗡嗡地乱飞咬得人睡不着觉,真的没有比它更讨厌的动物了,直到读这本《有毒》。

《有毒》真的“有毒”,当我看到这一页的时候,以前的想法简直三观尽碎。

“蚊子让全球人口数量保持在一定水平以下,它们对我们的影响深达基因层面,为了对抗蚊子的负面影响,部分人群的镰状细胞变得更加顽强,要是蚊子彻底灭绝,光是我们这个宇宙就讲受到极大的影响。”

就像克丽斯蒂·威尔科克斯在书中讲的那样:有毒动物引领我们了解生态系统和各物种之间的互动,它们制造的毒素让我们进一步了解自己的身体,通过这些动物我们得以探寻最基本的演化过程,这些知识都是无价之宝。

当人类开始研究毒素,命运就此改变。

我们都知道,所有的哺乳动物的免疫系统都具有一定的抗毒能力的,而当细菌、病毒或者毒素入侵的时候,我们的固有免疫系统(又叫非特异性免疫系统)会马上建立起第一道防线;有非特异性免疫系统就必然有特异性免疫系统,它是人体经过后天感染使机体获得的抵抗感染的能力,有了这种抵抗能力,如果同样的敌人再次进攻,人体就可以做出更好的反应。

既然后天感染可以获得免疫,那么怎样预先感染从而提前获取这种能力呢?

疫苗,就此诞生。这是人类为自己的演化做出的巨大努力。同样的,我们又利用毒素研制出各种抗毒血清和很多对人类有益的毒素制品,不仅仅可以用来治病救人,还可以应用在医疗美容领域,譬如可以去除皱纹的肉毒杆菌。

很多有毒动物的毒素并不单一,就像是多种成分混合组成的复杂药品,不知道哪一种就是人类某些疾病的解药,可以说,有毒动物比人类更了解人类,它们带给我们的益处远大于害处。有毒动物的存在不仅仅是一种与我们共生的生命体而已,它们是地球生态的数据库,是生命进化的图书馆,是生物化学的藏宝库。

有毒动物需要我们的保护和研究,因为它们是生态系统不可或缺的一部分,了解它们就是了解我们自己。如果可以向有毒动物们表达我看过这本书的感受,那么看之前可能是“你,好毒!”,而看过之后我会对它们说一声:

“你好,毒!”

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