大自然有超过600种毒蛇、25种毒蝎以及其他多种毒物。在毒液的帮助下,它们能轻易地制服竞争者,还能解决体型比它们大得多的动物。但是,这些毒物并非无敌,它们的毒液对一些动物的作用就像是电流遇上橡胶,作用甚微。
对于动物来说,还有什么武器能比毒液还要来得高效呢?在毒液的帮助下,那些有着毒液的掠食者,例如蛇、蝎子和水母等,它们不仅能轻易地制服体型相当的猎物或者其他竞争者,还能解决体型比它们大得多的动物。但是,这些毒物并非无敌,它们的毒液对一些动物的作用就像是电流遇上橡胶,作用甚微。
在进一步了解那些不怕毒液的动物之前,我们先来了解一下毒液的特性,或许这样,我们才能知道“抗毒”其实是一项非常了不起的能力。
4种毒素的大家族
大自然有超过600种毒蛇、25种毒蝎以及其他多种毒物。它们的毒液可以分为4种毒素:坏死毒素、肌肉毒素、细胞毒素和神经毒素。
坏死毒素是一种能引起细胞非正常死亡的毒素。被误认为能毒死人类的棕色影遁蛛的毒素就屬于坏死毒素。如果一个人被棕色影遁蛛给咬了,被咬的区域会形成坏疽,进而感染,如果不做手术就有较大的死亡风险。
肌肉毒素广泛存在于蛇和蜥蜴等猎食者当中。这种毒素能迅速发生作用,从而使猎物瞬间瘫痪,无法逃跑。如果剂量足够的话,这种毒素甚至还能麻痹胸隔膜肌,导致猎物窒息而亡。
细胞毒素是一种非常危险的毒素。与坏死毒素不同的是,它能随血液流动,并具有自己的靶子。例如细胞毒素中的心脏毒素,它能专门破坏心脏肌肉细胞,从而阻止心脏肌肉收缩,导致心脏不规律跳动甚至停止;再如另一种叫做血液毒素的细胞毒素,它能破坏红细胞并引起血液凝结,使血液无法流动,从而导致死亡。
神经毒素可以说是最为致命的毒素之一。这种毒素直接作用于大脑神经,导致神经系统功能紊乱,甚至是瘫痪。神经毒素有许多种,而且它们对神经系统的破坏是有选择性的。例如,α-神经毒素主要作用于烟碱乙酰胆碱受体,这种神经毒素能模拟乙酰胆碱分子的形状(乙酰胆碱是一种极为重要的神经递质,具有信息传递、唤醒、注意和学习等重要功能),然后“霸占”本该属于乙酰胆碱的受体,使乙酰胆碱无法流动,从而瘫痪神经。
毒液是毒素的大家族。在这不得不提到毒液大师——蛇。一些动物的毒液里往往只含有一种或两种毒素,而蛇的毒液却含有至少3种毒素。在这3种毒素下面,甚至还有许多种“子毒素”,其中致命的毒素太多,难以被“对症下药”,这也是为什么蛇毒至今对医生来说依然是一个非常棘手的问题。
但有些不怕毒液的动物,它们的抗毒能力非常高。
可爱的外表下具有强大的能力
猫鼬是一种脸和身子都有些长的哺乳动物,体长为24至58厘米,它耳朵小而圆,四肢较短。猫鼬原来只是南欧、非洲和亚洲的物种,如今它已“跑向”世界各地。猫鼬不仅披着难以被蛇咬穿的厚实外皮,它还有着发生了基因突变的乙酰胆碱受体。这种乙酰胆碱受体能识别出α-神经毒素“冒充”的乙酰胆碱,只跟真正的乙酰胆碱结合,从而达到抗蛇毒的目的。这两种武器使得猫鼬无惧绝大多数毒蛇,甚至是眼镜蛇。
另一种抗毒液动物蚱蜢鼠,是北美洲特有的动物,体长8.9至12.7厘米,尾巴长2.5至6.4厘米。蚱蜢鼠不仅以蚱蜢等昆虫为食,还以蜘蛛、蝎子,甚至是其他鼠类为食。蝎子的毒液也是由多种毒素混合而成,它会破坏动物的感觉系统,并引起巨大的疼痛。但蚱蜢鼠的感觉神经元在与蝎子的生存竞争中发生了进化,能够分泌一种特殊的蛋白质。这种蛋白质可以把蝎子毒屏蔽在感觉神经元之外,进而保护神经元免受毒液的侵害。并且这种蛋白质还有强大的止痛效果,以至于蚱蜢鼠被蝎子叮咬时几乎感觉不到疼痛。
在北美洲,还有一种不怕蛇毒的动物,那就是弗吉尼亚负鼠,也叫北美负鼠。北美负鼠体长35至94厘米,尾巴长22至47厘米。它是杂食动物,不仅以水果、谷物和腐肉为食,还把昆虫、蛇和鸟等当成食物。北美负鼠体内具有一系列能够跟蛇毒中和的氨基酸,而这个过程直接发生在蛇毒在血液运输的过程中。科学家们最近发现,被中和了的毒液竟还成为北美负鼠的营养剂。
除了上述动物,还有蜜獾、小丑鱼等动物,它们也都是不怕毒液的。
鳗鱼与棱皮海龟
陆地上有抗毒液动物,海洋里也不遑多让。
海蛇的毒性一点儿也不比陆地上的蛇弱。海蛇毒液由神经毒素、肌肉毒素和肾毒素等组成。不过,同陆地上的动物一样,总有海洋动物不怕蛇毒,其中就包括鳗鱼。鳗鱼身体修长,常被误认为是海蛇,其实鳗鱼往往是某些海蛇的“心头之好”。不过,好在鳗鱼对这些海蛇的蛇毒具有较高抗性。科学家通过对照实验得出,这很可能是鳗鱼适应的结果。因为鳗鱼只对那些专门以鳗鱼为食的海蛇的毒液具有更好的耐受性。
来到了海里,我们就不得不提另一个带有剧毒的动物——箱型水母。箱型水母被称为“世界上最毒的生物”,它的每条触手上大约有5000个“小毒刺”,小毒刺里装有神经毒素。被箱型水母蜇的人会感觉到刺痛,如果毒素剂量足够,被蜇的人还会心脏衰竭而死。不过,专门以箱型水母为食的棱皮海龟却不怕它们的毒素。
棱皮海龟皮糙肉厚,箱型水母的毒刺无法穿透。而且,棱皮海龟的食道和胃都覆盖有由角蛋白形成的膜和凸起,这就使得箱型水母直到被消化的那一刻,也无法给棱皮海龟造成伤害。
(《科学之谜》2020年第10期)