Meiacanthus atrodorsalis — 一种 pretty little fish，但却具有毒牙。摄影：Klaus Stiefel via Flickr “你有没有跟她说乔治·洛西和鳚的故事？” 里奇·派尔带着心照不宣的微笑问道。派尔和我当时正坐在传奇鱼类学家杰克·兰德尔 (Jack Randall) 的客厅里，为我为《Hakai Magazine》写的一篇关于他的文章。 “这是一个关于毒液的好故事，”派尔继续笑着说。兰德尔眼中闪烁着顽皮的光芒，开始讲述这个故事。他和乔治·洛西应邀前往关岛，见证一场大规模的棘冠海星入侵（“它们层层叠叠，一眼望去无穷无尽，”他回忆道；“它们毁灭了整条北部海岸的珊瑚”）。当他和洛西潜水时，兰德尔看到了一条小鳚——他知道洛西对这类鳚很感兴趣。由于他身上带着一把三叉鱼叉，兰德尔抓住了这条鱼，鱼在他鱼叉尖上扭动着。他问洛西是否想留着它以后研究，洛西同意了，但他没有容器来装它。于是，洛西做了一个看似理所当然的事情：他把这条鱼塞进了他的泳裤里。“嗯，它有毒牙……”兰德尔笑着说——当时没有人知道这一点。“它咬了他，就在肚子上，”兰德尔比划着说，“他发出了喊叫声！”兰德尔解释说，乔治·洛西正是通过把一条毒牙鳚放进裤子里的错误，第一次发现了 *Meiacanthus* 属毒牙鳚的毒性。
洛西 1972 年发表在《太平洋科学》杂志上的论文。乔治·洛西是第一个研究毒牙鳚毒性的科学家。尽管在关岛被鳚咬的经历令人痛苦又好笑，洛西并没有因此退缩，他前往恩尼威托克环礁观察 *Meiacanthus atrodorsalis* 和两种外观相似的鳚，并进行了初步的毒性测试。他描述了暴露于尾部强制叮咬的小鼠的反应，以及由于叮咬在他“无意中提供”的“臀部更敏感区域”而出现的动物毒液的观察。“小鼠对有毒的啃咬毫不在意；除了舔舐伤口出血外，它们没有表现出任何明显的反应。而洛西的经历则不容忽视。
叮咬立即引起疼痛，与轻微的蜜蜂蜇伤无异。穿刺伤口约 10 分钟后出血。 2 分钟内，每次叮咬周围约 3 毫米直径的区域发炎。 15 分钟内，发炎区域增大至最大直径 10 厘米。 2 厘米直径的白色环状隆起形成在伤口周围，并持续约 2 小时。总体炎症约 4 小时消退，但穿刺伤口附近的区域发炎约 12 小时，组织数天内略有硬化。
尽管由于它们令人印象深刻的毒牙，人们曾猜测这些鳚可能具有毒性，但洛西的论文是第一篇关于任何 *Meiacanthus* 物种毒液的已发表记载。除了描述他不幸亲身经历的毒液外，洛西还进行了喂食实验，结果表明当地捕食者发现这些咬人的小鳚不好吃：“典型的反应是在将 *M. atrodorsalis* 吞入口中后，头部剧烈颤动，下颚和鳃盖张开。鱼经常保持这种张开的姿势几秒钟，直到 *M. atrodorsalis* 从它们的嘴里出来。通常，*M. atrodorsalis* 从这次经历中几乎没有受伤。” 根据他的观察，洛西得出结论，*Meiacanthus* 的毒液是防御性的，可以保护这些好斗的小鱼免受潜在捕食者的侵害。但有一件事似乎有点奇怪：小鼠的反应如此平淡。显然，毒液对它们潜在的鱼类捕食者有明显的影响，让鳚可以逃脱，字面意义上的，从死亡的口中逃脱。但大多数使用毒液自卫的鱼类都有会引起疼痛的毒素。石鱼和狮子鱼等物种以引起剧烈且持续不断的痛苦而闻名，这是一种明显的策略，如果目标是让捕食者将来避开它们的话。然而，洛西的经历虽然令人难忘，但并不痛苦，小鼠似乎根本没有注意到毒液。那么，如果不是通过引起疼痛，这些小鱼是如何抵御它们的敌人的呢？这需要将近 45 年的时间才能解释小鼠反应如此迟钝的原因。答案在于毒牙鳚的毒液成分：根据今天发表在《Current Biology》上的一篇论文，鳚的毒液作用于其捕食者的血压，而不是痛觉神经元。
M. grammistes 的侧视图微 CT 扫描，显示其增大的、输送毒液的毒牙。图片来自 Casewell 等人 2017 年。由利物浦热带医学院高级讲师兼韦尔科姆信托研究员 Nicholas Casewell 和昆士兰大学毒液进化实验室负责人 Bryan Fry 组成的“黄金搭档”领导的新研究团队，试图发现毒牙鳚毒液的成分，因为据 Fry 说，“对其序列或活性一无所知，‘这让我们大吃一惊’”。研究人员不知道会发生什么；他们带着“没有宏大的假设，只有基本的惊奇”进入了这项研究。洛西的工作与新研究之间的延迟部分原因是提取这些小鱼毒液的劳动密集型性质。虽然蛇和蜘蛛可以相对容易地挤出大量毒液，但从一条微小的硬骨鱼中提取足够的毒液进行实验则不那么明显，而且耗时。幸运的是，科学家们发现，“它们真是太爱咬人了，”弗莱说。“把它们从水族箱里捞出来，用棉签喂给它们，它们就会猛咬”——尽管需要大量的咬合才能获得足够的毒液。然后，研究人员将沾满毒液的棉签提取了其中沉积的蛋白质，并将其与动物毒腺表达的蛋白质的基因分析进行了比较。科学家们发现了三种潜在的毒素：一种类似阿片类药物的脑啡肽（一种存在于蝎子毒液中的肽类），一种与芋螺毒液中的神经肽 Y 相似的神经肽，以及一种磷脂酶 A2（一种广泛存在于动物毒液中的切割脂质的毒素）。由于大多数鱼类使用尖锐的突起刺伤捕食者，鳚因拥有牙齿介导的毒液输送方式而在 2000 多个有毒鱼类物种中脱颖而出。现在，有了这些数据，科学家们知道它们的毒液也明显不同。“大多数鱼类毒液倾向于含有大的球状蛋白，”Casewell 解释说，因此毒牙鳚毒液中的肽类已经很耐人寻味了。但更令人着迷的是，尽管已发现的毒素类型存在于其他有毒动物体内，但在其他鱼类毒液中却*没有*发现过。这三种成分共同解释了缺乏疼痛感，并表明了一种不同的作用方式：毒牙鳚毒液作用于循环系统。“虽然没有产生疼痛感，但阿片类药物会产生极度不愉快的恶心和头晕感，”Fry 解释道。当阿片类药物用于人时，可能会导致严重的副作用，包括低血压、头晕和失去协调能力。如果阿片类药物在鱼类中产生类似的效果，那么毒牙鳚毒液中的类阿片类化合物肯定会扰乱它们的潜在捕食者，正如洛西观察到的那样，让鳚有机会逃脱。类似阿片类药物的脑啡肽和磷脂酶 A2 也有助于解释洛西经历的伤口发炎，因为已知类似的毒素会引起炎症。而且，至少在芋螺毒液中，神经肽 Y 会引起严重的血压下降。结合这三种毒素，人们可以预期毒牙鳚毒液会攻击其对手的循环系统，而不会引起其他鱼类毒液常见的疼痛。“造成快速强烈的低血压可能会引起捕食者的高度不适感，并可能影响它们的协调性和/或游泳能力，”Casewell 说。“这似乎得到了洛西进行的捕食者暴露研究的证实，在这些研究中，鳚在被捕食者吞入口中并释放毒液后能够逃脱，并在随后的重复遭遇中被避开。” 当该团队将毒牙鳚毒液注入大鼠和小鼠时，他们的猜测得到了证实：它导致血压明显降低，*而*没有引起疼痛反应。因此，尽管所有有毒鱼类都利用它们的毒素来给捕食者一个教训，“与有刺的鱼类同类相比，鳚似乎进化出了不同的保护自己的解决方案。”
Meiacanthus grammistes 展示其毒牙。摄影：Anthony O'Toole，经许可。“这种毒液是绝对独特的，”Fry 说。“我们从未见过这样的东西。” 他对新发现的类阿片类毒素特别兴奋，因为这些物种的毒液可能成为一种新型止痛药的来源。目前处方类阿片类药物已导致成瘾流行病，因此医生和科学家们热切希望找到替代品。“当然，距离人类用药还有很长的路要走，”Fry 指出，“但‘任何新的类阿片类药物线索都总是令人感兴趣’。 ‘这项发现是为什么我们必须紧急保护所有大自然的绝佳范例，’Fry 继续说。‘我们无法预测下一个神奇的药物会来自哪里。’ 这些发现也解释了洛西和其他人观察到的，一些进化出相似颜色和体型以模仿 *Meiacanthus* 物种的例子。“捕食性鱼类不会吃那些鱼，因为它们认为它们有毒且会造成伤害，但这种保护也使得其中一些模仿者能够以微型捕食者的身份非常靠近毫无戒心的鱼类来捕食它们，通过啃食它们的鳞片，”Casewell 解释道。就像帝王蝶受益于看起来像有毒的君主蝶一样，其他鱼类模仿它们有毒的表亲以避免被吃掉。这意味着从鳚的毒牙叮咬产生了一个复杂的相互作用网络。“所有这些模仿，所有这些社区层面的相互作用，最终都是由一些鱼类所拥有的毒液系统所激发，”Casewell 说。
三条毒牙鳚及其一些模仿者。图 1A 来自 Casewell 等人 2017 年。在洛西与现在臭名昭著的毒牙鳚的个人遭遇近半个世纪后，现代科学终于解释了他对毒液的反应，以及与这些凶猛小鱼一起生活在珊瑚礁上的相似外观鱼类的数量。但这些发现也提出了新的问题。这项研究中最有趣的一个发现是，毒牙鳚在进化出毒液之前很久就已经进化出了毒牙。“这很不寻常，因为我们发现的（例如在蛇身上）通常是，在进化出复杂的毒液输送机制之前，毒液分泌物就先进化出来了，”Casewell 说。那么，是什么促使如此巨大的犬牙进化，如果不是用来注射毒液呢？为什么选择替代毒素，而疼痛诱导毒素如此普遍，并且在其他鱼类群体中进化了十几次？目前，这些问题的答案仍然是个谜。也许未来半个世纪的研究可以进一步解释这些奇异鳚的毒牙叮咬。
引文：Losey (1972)。毒牙鳚 *Meiacanthus atrodorsalis* 及其模仿者 *Ecsenius bicolor* 和 *Runula laudandus* (Blenniidae) 的捕食防御。*Pacific Science* 29:129-139。 PDF
Casewell 等人 (2017)。鳚鱼的毒牙、毒液和模仿系统进化。*Current Biology* 27:1-8。doi:10.1016/j.cub.2017.02.067
