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劇毒動物會不會被自己毒死

2021-06-03 17:02:57
奇聞怪事 2021年5期
關鍵詞:箭毒劇毒毒液

要說自然界最尷尬的一幕,莫過于毒物被自己毒死了。

比如,當粒突箱鲀受到驚嚇時,會立即分泌出致命的河豚毒素。結果不小心分泌過多,反倒把自己給毒死了。

又比如有實驗室記錄案例,一條埃及喙眼鏡蛇不小心咬到自己,結果傷口嚴重腫脹,出現(xiàn)了感染毒液中毒的癥狀。

看到這里,我們心里不免會有點幸災樂禍:沒想到劇毒生物也會落得這般下場。

但請不要高興得太早,這些只是劇毒動物里學藝不精的“愣頭青”,絕大多數(shù)的劇毒生物并不會出現(xiàn)這樣的失誤。

那么,這些劇毒生物究竟付出了哪些努力,才不至于被自己毒死呢?對大部分毒液毫無抵抗力的人類而言,這些策略又能啟發(fā)我們什么呢?為什么哺乳動物卻很少有毒呢?

相信大家都去水族館看過美麗的水母。別看它們外表迷人,但自然界中絕大多數(shù)水母都帶有劇毒。其中毒性較為劇烈的有箱型水母、帆水母、僧帽水母等。就算你無意間碰到這些水母的身體碎片,它照樣能讓你痛哭流涕。

雖說形態(tài)各異,但這些水母都對一種“自我抗毒”的策略諳熟于心。這一策略的本質也很簡單,就是設法將毒液存放在安全的地方。

就拿水母來說,它有一種類似魚叉的結構,叫作刺絲胞。

刺絲胞內有刺絲囊,刺絲囊會吐刺絲,刺絲會將毒液安全地包裹起來。當受到外界的刺激時,刺絲胞內部的刺絲囊就會從周圍的細胞質中吸收水分。

這會改變囊壁的滲透壓,從而增加刺絲囊內的壓力,刺絲也就能沖破蓋板向外翻出來,并直接吐出毒液。

由于這是刺絲囊自發(fā)的反應,所以就算水母被扯成碎片,它也能將毒液發(fā)射到敵人身上。

可見,水母的這一策略既能攻擊敵人,又不會讓自己中毒。雖說這種策略是管用的,但看上去似乎并不是很高明。

不過先別急,大自然的鬼斧神工本就是我們人類的想象力難以企及的。劇毒動物的構造當然也不例外。

想必很多人從小就聽過箭毒蛙這種生物吧。作為毒性最強的物種之一,目前已知的種類有200多種。

這種蛙看起來很可愛,但它們的皮膚腺體中存在一種生物堿毒素。

這種毒素能永久性地阻斷神經信號向肌肉細胞的傳遞,從而導致肌肉持續(xù)緊張不能放松。一只金黃色箭毒蛙體內的毒素,能夠在3分鐘內毒死10個成年人。

然而,令人意想不到的是,當對這些箭毒蛙進行人工圈養(yǎng)時,它們是完全無害的。

也就是說,箭毒蛙自身是不會產生這些毒素的。研究發(fā)現(xiàn),箭毒蛙體內的毒素來自它們吃下去的食物,比如毒蜘蛛等。那么,為什么這些外來的毒素不會將箭毒蛙毒死呢?

在宣布答案之前,我們先要大致了解一下這些毒素是如何發(fā)揮作用的。

事實上,一些箭毒蛙的神經毒素稱作地棘蛙素——一種類似嗎啡的化合物。一旦其他動物捕食了毒蛙,這類毒素就會進入捕食者的神經系統(tǒng)。它們與神經細胞的表面受體相結合,能干擾乙酰膽堿傳遞神經訊號的工作。細胞膜上存在在一種蛋白質,叫作受體。它負責在細胞內外傳遞信息。類似于生活中的鎖,每個受體都必須有特定的鑰匙才能開啟。通常受體只有與完全匹配的“鑰匙”接觸時,才會發(fā)出信號。

然而科學家發(fā)現(xiàn),地棘蛙素就像一把“萬能鑰匙”,能夠開啟捕食者神經細胞上的受體,從而破壞神經系統(tǒng)的功能。這樣一來,就會誘發(fā)高血壓、眩暈、癲癇,甚至死亡。

那么,為什么這些毒素不會與箭毒蛙神經細胞表面的受體相結合呢?

研究發(fā)現(xiàn),這些毒蛙之所以不會中毒是因為它們發(fā)生了微小的基因突變。原來在組成箭毒蛙受體的2500個氨基酸中,有3個氨基酸發(fā)生了細小的變化。這就巧妙地阻止了毒素與它們自己的受體結合,所以它們不會把自己毒死。

換句話說,為了容納這種毒素,它們細微地改變了自己的受體的形狀,因此不會被這種毒素所干擾。

你可別小瞧了這3個氨基酸的突變,如果突變得太多的話,不光是毒素這把“萬能鑰匙”開不了,就連正常的受體都可能無法打開了。

這樣的話,生物體神經系統(tǒng)的正常功能同樣會受到重大影響??上攵?,這3個氨基酸要突變得多巧妙,才不至于影響正常受體與其結合。

當然,通過改變神經系統(tǒng)中的基因的劇毒生物并不罕見。比如海蛞蝓,它在基因突變后會吞下水母刺絲胞,并將里面的毒素轉換為它自我防衛(wèi)的工具。

該項研究成果也給人類的藥物開發(fā)帶來了寶貴的啟示。眾所周知,目前幾乎所有的止痛藥都是通過結合相應的神經受體發(fā)揮作用的。然而,絕大部分藥物都或多或少會有成癮性等副作用。原因很簡單,因為它們不僅作用于痛覺受體,還會作用于其他的神經受體。那么,我們能否根據(jù)箭毒蛙的策略,通過改造神經系統(tǒng)的表面受體來減少副作用呢?

也許在不遠的將來,科學家還能開發(fā)出既能止痛又不會導致成癮的藥物。

看到這里,你就會發(fā)現(xiàn)無論是擁有暗器的水母,還是基因突變的箭毒蛙,都只采用了單一的策略。

然而,還有一些劇毒生物,會采用多元化的策略來幫助自己抵抗毒素,以保證萬無一失。比如比較常見的毒蛇便是如此。

類似于水母,毒蛇也會將自己的毒液儲存在一個特別的隔間中。不同的是,這個隔間唯一的出口就是牙齒。

當毒蛇咬住敵人時,毒液就會通過牙齒進入對方的身體。我們知道毒蛇的種類有很多,它們所帶來的損傷也五花八門。

總的來說,毒蛇的毒液一般分為血循毒素、神經毒素和混合性毒液。

所謂的血循毒素就是進入血循環(huán)系統(tǒng)的毒素,能破壞器官乃至細胞,使獵物死于心肌梗死等癥狀。

神經毒素則是能阻斷神經之間的信號,使其功能喪失。輕則使肌肉麻痹或行動受阻,嚴重的會導致呼吸肌麻痹,可能引發(fā)窒息等?;旌隙舅貏t兼具了血循毒素和神經毒素所具有的特點,擁有更加威猛的毒性。

既然毒液的威力如此巨大,難道毒蛇就真的不會毒死自己嗎?換個問法,通過牙齒來釋放毒液的它們,難道就不會不小心吞下毒液嗎?

答案是肯定的。不過吞歸吞,這些毒液也是傷不到它們自己的。

這得歸功于毒蛇采用的第二大防反噬策略:產生抵抗毒性的物質。在蛇的血液中,就有抵抗自己毒液的免疫物質。有了這些物質后,毒蛇吞自己的毒液,就好像我們吞自己的口水一樣,并不會對自己的機體組織造成傷害。

受此啟發(fā),如今在醫(yī)學上治療蛇咬傷的抗蛇毒血清就是類似物質。

看到這里,你會發(fā)現(xiàn)劇毒動物為了不讓自己被毒死,真是使盡渾身解數(shù)。

不過這都局限于爬行動物或是軟體動物。我們似乎很少聽過哺乳動物是有毒的,更別說擁有強大抗毒能力。

根據(jù)統(tǒng)計,真正有毒的哺乳動物屈指可數(shù)。然而,早期哺乳動物的化石卻暗示著,過去哺乳動物是會用毒的。

那么,為什么現(xiàn)代的哺乳動物大多默契地放棄了這一能力呢?難道是因為高級哺乳動物反倒害怕自己蠢到被毒液毒死嗎?

答案當然是否定的。實際上,放棄用毒反倒是一種聰明的選擇,畢竟進化出毒液以及抗毒能力的性價比實在是太低了。因為積累毒液可不是一件容易的事兒,需要費一番功夫。

還有,當哺乳動物成為地球的主宰后,體型也越來越大。所以,如果要生產出足以一次將大型獵物放倒的毒素是一件特別費勁的事。

相反,日益發(fā)達的神經系統(tǒng)也帶來了強大的力量。因而比起釋放毒液這樣的消極防御措施,通過暴力的斗爭則成了更高效的御敵技能。很自然地,自己生產毒液反倒成了一種累贅,就被逐漸拋棄了。

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