不,我们说的不是 漫威的毒液。但当你想到毒液时,你可能会想到蛇和刺昆虫。然而,还有许多你意想不到的毒液动物——甚至包括哺乳动物或蠕虫。
有些动物比其他动物更有毒,而且它们大多数都有完全不同的方式来产生其致命的化学物质组合,或者将其用于攻击捕食者或猎物。动物王国中进化的许多分子混合物都非常独特,甚至可以用于治疗人类疾病,其方式是科学目前尚无法理解的。虽然科学家们仍有许多东西需要学习,但以下是我们目前所知道的。
1. 不要混淆毒(Poison)和毒液(Venom)
根据德国吉森弗劳恩霍夫研究所动物毒液实验室主任Tim Lüddecke的说法,有两种不同的毒性——有毒(Poisonous)和有毒液(Venomous)。有毒动物是指能够被动分泌毒素的动物——例如,当它们被触摸或摄入时。这正是南美洲的箭毒蛙的情况:一种色彩鲜艳的杀手,通过皮肤分泌毒素,被认为是地球上最具毒性的生物之一。
Lüddecke说:“在分子层面,有毒动物的毒素非常、非常小,因为只有当它们足够小时,才能高效地被动获得。”这通常对防御捕食者最有帮助。
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另一方面,有毒液的动物需要一种注入方式才能使它们的毒素产生作用——例如通过叮咬或咬伤——它们的毒素可以直接进入受害者的新陈代谢,所以从分子上来说,它们会稍微大一些。这种方法对于捕猎、攻击和制服猎物非常有用。
2. 毒液也能对同类生效
除了毒液可以用来抵御捕食者和攻击猎物之外,Lüddecke表示,实际上还有第三种毒素的使用方式,称为种内竞争。
例如,澳大利亚的鸭嘴兽为了赢得交配竞争,经常会发生雄性之间的战斗。在它们的争斗中,雄性鸭嘴兽会用后腿上的一个小刺,用强效毒液刺伤竞争对手,通过疼痛使其失去反抗能力。
3. 不只是咬或蜇……还能“射”!
就像澳大利亚鸭嘴兽战斗和箭毒蛙分泌毒素一样,其他物种有更复杂的秘密武器使用方式。
Lüddecke说:“最奇怪的有毒液动物存在于你完全想不到的物种中。比如,有毒的蜗牛。”他指的是芋螺,色彩鲜艳但剧毒的海螺。
它们特别之处不仅在于它们出乎意料的致命性,还在于它们进化出了极其复杂的注射毒液的方式。它们没有毒刺,取而代之的是一个口器,通过这个口器,它们能像鱼叉一样,远距离射出有毒的“箭”,麻痹猎物。
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Lüddecke说:“这是舌头的一部分,但它已经被武器化成一把鱼叉。”根据卡内基自然历史博物馆的数据,有两种芋螺甚至杀死过人类。据卡内基自然历史博物馆报道。
4. 猎物决定毒素
虽然分发毒液的方法多种多样,但动物们也能制造出各种各样的毒素组合,并且毒液对不幸的受害者会产生广泛的影响。
柏林工业大学蛇毒学博士生Maik Damm说:“这总是取决于你捕捉什么类型的猎物,以及你的食谱是否多样化,或者你是否非常专业化。”毒液专家们普遍认为,“猎物决定毒素。”
许多蝰蛇以新陈代谢快的小型哺乳动物为食,因此它们进化出了作用于血液系统并破坏凝血功能的毒液。这会导致大脑出血,引起快速中风,并导致肺部和大脑出血。而像眼镜蛇这样的其他蛇类,则进化出了能破坏神经系统信号传递的毒液——即“神经毒性”毒液。这是因为大多数这类物种喜欢以冷血动物为食,需要快速起效的毒液,否则它们很快就会逃脱。神经毒素对蜘蛛和其他节肢动物也非常有效,而以血液为中心的毒液对它们效果不大。
Damm说:“我认为最重要的一点是,毒液不仅仅是‘毒液’。它对于每种动物来说都非常独特,这也是研究毒液的最大挑战。”
例如,同一条蛇在同一大国的不同地区可能拥有完全不同类型的毒液。这意味着,在一个地理区域起作用的抗蛇毒血清在另一个区域可能无效。
5. 几乎所有动物家族都有一个“毒液兄弟”
Lüddecke表示,关于地球上究竟有多少物种具有毒性,可靠的数据并不多。一些研究人员估计,15%到20%的动物有毒液,但由于有毒动物种类繁多——这些数字会大幅增长。
Lüddecke说:“无论动物谱系多么奇怪、先进或原始,它们很可能都有一个有毒液的成员。我们看到生命进化树的各个地方,毒液都独立地进行了多次重塑。”
东南亚可爱的慢loris(懒猴)在咬人时,实际上会分泌一种会导致肉体腐烂的毒液。它是科学已知的少数几种有毒液的哺乳动物之一——除了鸭嘴兽,还有鼩鼱和吸血蝙蝠。就像鸭嘴兽一样,它也经常利用毒液来解决与同类之间的领地或家族争端。
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6. 恐龙可能是有毒的
考虑到所有动物似乎至少有一个有毒液的成员,Lüddecke和他的团队推测恐龙也可能是有毒的。Damm表示,尽管恐龙的腺体和组织在历史上并未保存下来,但它们的牙齿上可能有一些线索。
Damm说:“它们的牙齿上有一些沟槽,这在蛇和蜥蜴的牙齿上也能看到。所以有一些假设认为恐龙也可能能够注入某种生物活性的粘液或唾液分泌物。这些迹象相对比较明显。”然而,这个领域仍需要大量的研究。
7. 一些动物随着时间推移失去了毒液
毒液在生态上代价高昂——动物需要消耗大量能量来制造它们的致命混合物,这意味着它们必须时刻保持休息充足和食物充足。因此,如果生态系统发生变化,而毒液不再是必需的,一个物种可能会随着时间推移失去其有毒液的能力。
Damm说:“一个非常非常著名的例子是海蛇,它们通常是科学已知的最毒的蛇之一。”
由于它们生活在海底,以鱼为食,最初需要毒液来杀死那些否则会逃脱得太快而无法捕捉的鱼。现在,至少有一种海蛇已经从捕食鱼类转变为捕食鱼卵,鱼卵更容易食用,因为它们不会跑。突然间,它们就不再需要毒液了。
8. 了解毒液可以极大地推进医学发展
Lüddecke说:“这取决于你如何计算,但市面上有11到16种药物源自动物毒液。其中大多数实际上来自爬行动物,尤其是蛇。”
他表示,一个绝佳的例子是卡托普利,它基于南美兰氏蝰蛇的毒液,每年拯救数百万人的生命。其他毒液混合物目前正在实验室进行研究,用于治疗其他疾病和病症——例如中风后恢复、慢性疼痛或癫痫。
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Lüddecke说:“而这仅仅是我们已经研究过的生物。”“但现在我们终于有了技术方法来研究那些常常被忽视的小型动物。”
例如,据估计,蜘蛛在毒液中存在的生物分子占50%,但只有不到1%的蜘蛛的毒液特性得到了研究。
Lüddecke说:“我们现在生活在生物多样性丧失的时代,但我们还没有研究过绝大多数有毒液的物种。每一种毒液成分都对该物种独特,这意味着我们因生物多样性丧失而失去的每一种有毒液物种,也可能让我们失去下一个重磅药物。”















