世界上最毒的毒物:一滴毒液秒殺20個人

2017-01-03 09:15:54快科技有毒動物的毒液其實並不是為了殺死老鼠或人類，而是根據進化的需要，產生有針對性的毒液強度和數量。

我們經常會聽說毒蛇、毒水母和毒蠍子致人死亡的故事。這些動物體內含有不同數量的毒液，比如太攀蛇咬一口所釋放的毒液足以殺死25萬隻老鼠，大理石芋螺的一滴毒液可以殺死20個人等。這些動物生產的毒液為什麼要遠遠超過實際需要量?

對於這樣的問題，英國廣播公司科學記者約什-賈巴蒂斯通過探險研究活動，試圖探尋其中的原因。他發現，有毒動物的毒液其實並不是為了殺死老鼠或人類，而是根據進化的需要，產生有針對性的毒液強度和數量。

許多海蛇以及陸地上的蛇，它們的毒性都是令人難以置信的。比如，太攀蛇咬一口所釋放的毒液足以殺死25萬隻老鼠。其實，不僅僅只有蛇類才有此能力。大理石芋螺的一滴毒液可以殺死20個人;箱水母的一根刺可以導致心臟停搏，幾分鐘後就會導致死亡。

那麼問題來了，既然它們一般只會在一對一的情況下使用這些毒液，那為什麼還要擁有足以殺死數十人的數量呢?特別是它們根本沒有任何捕殺人類大小的獵物的意願。這一謎團讓人聯想起長腳蛛，它們是人類已知擁有最毒毒液的動物。但是，這對它們來說一點用都沒有，因為它們不懂得使用它。最毒毒液似乎也沒什麼進化的意義。

一種動物擁有毒性武器似乎理由很簡單。首先，毒液是一種制服獵物同時又不會讓自己冒險的有效工具。其次，毒液還是一種有效的防禦策略。但是，奇怪的是，有些動物擁有的毒液含量要遠超自然量。為什麼一條蛇咬一口釋放的毒液可以殺死數十萬隻老鼠?如果你再考慮這些毒液的高昂成本，就會覺得更為奇怪。

毒液中通常含有蛋白質基毒素的混合物，這些毒素混合物在破壞內臟器官時常常協同發揮作用。一條蛇的血毒素中含有一種成分可以阻止血液凝固，還有一種成分可能夠破壞血管壁。因此，被毒蛇咬傷後果是非常麻煩的。蛋白質的合成需要大量的能量投入，但這沒有阻止含有數千種肽和蛋白質的毒液的進化，因此毒液的生成對動物來說也要付出巨大的代價。

在某種程度上，有毒動物實際上也會計算這種代價。可能直接證明很難，但很明顯可以看出，蛇類會根據獵物的大小來調整注入的毒液量，以免浪費。此外，一項關於腹蛇的實驗表明，毒蛇在噴射毒液後新陳代謝活動會提高11%，這表明體力消耗與毒液生產之間存在某種聯繫。傳統的自然選擇理論認為，一些需要付出高昂代價的特徵往往會被拋棄，除非確實有必要。這也確實發生於一些物種身上。

比如，大理石海蛇重新開始吃蛋，它們也因此失去了生產毒液的能力。但是，還是有許多動物，在它們的毒牙、倒刺和脊椎中含有代價高昂的毒液，這些毒液似乎並沒有太大的必要。

為什麼存在這樣奇怪的現象?一種傳統的觀點認為，毒性的加強是進化的結果，用於補償其它方面的缺陷。多數沙漠居民會告訴你，遇到蠍子時，小心的不是那些個體大的或看起來可怕的，而是那些個體較小的物種，比如以色列殺人蠍，這種蠍子被認為是世界上最危險的蠍子。

耶路撒冷希伯來大學科學家耶胡-莫蘭介紹說，「另一個很好的例子就是箱水母。它們很脆弱，肌肉力量像魚那樣的動物在進食時，都可以將箱水母斷成兩截。因此，毒液必須是100%有效，這樣就可以導致捕食者迅速致命。」如果捕食者很小、較弱或動作緩慢，那麼毒液就非常關鍵了，可以讓獵物迅速失去反抗能力，防止它們逃跑或掙扎。在這種情況下，就可以很容易看出它們為什麼要選擇高毒性。

經濟性也很重要。內陸太攀蛇棲息於澳大利亞內陸乾旱地區。在這樣的棲息地，毒液很重要的作用就是要能夠帶來確定的立即致命的效果。在沙漠中，太攀蛇不會放過任何一隻獵物。儘管如此，一口殺死25萬隻老鼠似乎還是沒有太大必要。太攀蛇的一口毒液為什麼能夠導致那麼多老鼠死亡?

英國班戈大學蛇類毒液專家沃爾夫岡-伍斯特的解釋很簡單，「這是因為它們並不會吃實驗鼠。這些毒液對老鼠的致命性與毒蛇在野外的行為毫無關係。」利用老鼠進行LD50(50%致命劑量)實驗，是評估毒液毒性的主要方式，但是這種方式是有缺陷的。

英國利物浦熱帶醫學院阿里斯泰爾-里德毒液研究項目負責人羅伯特-哈里森解釋說，「老鼠模型只是讓我們獲得了標準數據，但是哺乳動物並非總是有毒動物的偏好食物。」大多數有毒動物在選擇目標獵物種類時，大多是鎖定於一個特定的狹小的範圍內，這些物種限制它們的毒液進化。最終結果是造成協同進化的軍備競賽。獵物物種進化出對抗毒性的能力，但接下來它們必須要面對更強的毒液。

許多人可能驚訝於為什麼太攀蛇一口毒液可以殺死數十萬隻老鼠。其實，這與驚訝於一頭獵豹可以輕鬆超越烏龜一樣，沒有任何意義。獵豹的進化並不是為了捕食烏龜，因此烏龜也不會進化出逃避獵豹追殺的能力。伍斯特解釋說，「沒有絕對的毒性。如果你想知道一種事物的毒性，首先我想問你，『你想讓它殺死什麼?』」當然，利用老鼠進行毒性測試並非毫無用處，這也可以用來驗證毒液對我們人類的毒性如何。

但是，並不是所有哺乳動物都對毒液敏感。貓鼬、地松鼠甚至刺蝟都可以被毒蛇咬傷後倖存，而這樣一口毒液卻能夠致人死亡。伍斯特介紹說，「在以色列，有一種老鼠重約20克，被鋸鱗蝰咬傷後仍然能夠存活。但如果人類被咬傷後，則可能七竅流血，並被送進重症監護室。」這種超大老鼠本來是鋸鱗蝰食譜的重要組成部分，但它們進化出了對抗蛇毒的能力。但矛盾的是，有些動物對毒素特別脆弱，這正是因為它們是有毒動物的特定捕食目標。

比如，鋸鱗蝰主要以蠍子為食，它們的毒素對蠍子來說是極強的。類似的現象也出現於珊瑚蛇身上，珊瑚蛇的毒液對自己偏好的獵物有更強的毒性。在這些例子中，可能的原因是，這些獵物物種並沒有在壓力下進化出對抗毒液的能力，因為在它們的棲息地中，毒蛇並不常見。如果它們正面臨多種捕食者的攻擊，而蛇類只是其中一小部分，那麼它們進化出對抗特定捕食者能力的壓力就相對較小。

幸運的是，沒有哪種有毒物種已經進化出專門針對人類的能力。不過，仍然有數以千計關於人類被毒蛇、水母、蠍子等有毒物種致死的不幸案例。伍斯特表示，「靈長類動物似乎並沒有進化出對毒性的抵抗力。」因此，會有一種可能的情況發生，那就是某種有毒物種的毒性隨著目標物種的抵抗力的提高而提高，那麼有一天它的毒性就可能足以殺死一個人。

因此，研究毒液對人體生理機能的影響是非常重要的，這樣的研究有助於我們研發抗蛇毒血清以及其它藥物。為了真正更好地理解毒液，我們需要將我們的視野擴大到人類之外，研究毒液在自然界中發揮作用的原理。

現在終於搞清楚了，毒液其實和動物王國中其它有用的特徵一樣，都是有代價的。蛇類、水母和芋螺並不是單純為了進化才生產如此強大的毒液，它們的毒液都是有針對性的。

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