为什么有些蛇如此有毒? 2018-10-28 08:10:02

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澳大利亚因其有毒的生物而闻名世界,其中包括许多高毒蛇

拥有“世界上最毒的”流行头衔的蛇是内陆大班(Oxyuranus microlepidotus),澳大利亚干旱内陆的居民令人惊讶的是,一口咬了一口

内陆大班能够提供足够的毒液杀死250,000只实验室老鼠内陆大麻的毒液引起了相当大的研究兴趣,并且已经确定了对其极端毒性负责的毒素有效的抗蛇毒血清也存在用于治疗叮咬我们不知道什么然而,这就是内陆大班需要这种毒性毒液的原因我们对这种标志性蛇类毒液中存在的毒素的进化选择压力几乎一无所知历史上,全世界蛇毒研究的焦点都是以人为中心的 - 检查毒液对人类的影响大型毒蛇,那些毒蛇众所周知,它对人类具有潜在的危险性,受到了大部分的关注

最受关注的是抗蛇毒血清的发展和研究蛇毒中发现的有毒蛋白质的基本组成部分这使我们能够更多地了解人体生理学和寻找可能在药物设计中有用的化合物,例如来自伏特蛇毒液的毒素,其中开发了血压药物卡托普利这些是毒液研究的重要目标,但这种偏向于人类利益的结果是我们对蛇在自然界中使用毒液的方式仍然知之甚少我们也不知道饮食如何影响它的组成 - 毒液的生态学是一个几乎完全被忽视的研究领域我们知道所有蛇的共同祖先拥有一个基本的毒液系统这意味着所有的蛇都有一个平等的进化机会变得有毒

并非所有的蛇都发展成复杂的v enom输送系统表明,高毒性并不总是蛇最有效的方式来确保用餐没有食草蛇,但毒液不是蛇可以制服猎物的唯一途径许多蛇使用收缩,正如最近在昆士兰州的蟒蛇和鳄鱼之间的战斗有些蛇只依靠强大的颌骨,而其他蛇则以蛋等无防御的猎物为食,所以不需要任何额外的致命方法在澳大利亚有一个独特的机会来研究蛇毒这个国家的大多数蛇是Elapidae家族的成员,这意味着他们的嘴巴前面有固定的尖牙,而且都是有毒的

这个家庭在大约1000万年前抵达澳大利亚,其中包括一些世界上最着名的蛇,如亚洲和非洲的眼镜蛇以及非洲的曼巴斯像所有精致的蛇一样,现代澳大利亚物种的共同祖先会拥有一个复杂的毒液系统,能够将潜在的猎物动物提供复杂的毒素混合物Elapid蛇在新环境中迅速多样化,如今澳大利亚拥有大约100种陆生物种和30多种海洋物种 - 超过世界三分之一的海洋物种elapid蛇动物澳大利亚的蛇类在生态和猎物偏好方面极为多样化:有些是一般食物可以解决任何猎物,有些喜欢哺乳动物,有些喜欢青蛙或爬行动物有些是海洋专家,有些则喜欢鸡蛋尽管这种多样性代表了研究的机会毒液生态学,大多数毒液研究都集中在对人类有潜在危险的大型物种上

由于这些物种通常是通用的饲养者,这项研究让我们对其他物种中毒液形成的原因几乎没有了解

过去流行的理论是因为蛇只是为了杀死它而演变成毒性最大的毒液很快它们可能遇到的任何潜在猎物偶尔内陆大麻毒液的极端毒性仍用于支持蛇毒进化的这种“核弹”理论但最近的研究揭示了猎物偏好和毒液成分之间的强烈相关性这延伸到物种一生中猎物偏好的强烈变化 - 如果婴儿和成年人专注于不同的猎物类型,他们可能有不同的毒液 在分子水平上,已发现个体毒素对天然猎物的毒性比实验室生物(如啮齿动物)高100倍

有证据表明,蛇会进化出针对其使用的特定环境进行微调的毒液

是什么内陆大班如此有毒,只针对啮齿动物

这个问题的确切答案有待进一步研究,尽管可以沉迷于思想实验内陆大麻专门研究啮齿动物的事实可能部分解释了它们对实验室老鼠的极端毒性,但可能更多的是,在自然界中,大班需要在它逃脱或有机会报复之前迅速杀死它们相对危险的啮齿动物猎物生活在恶劣,干旱的环境中也意味着它们必须保护资源,所以它们每次咬伤时它们很可能只能输送一小部分腺体内容物一只猎物动物内陆大麻也与它们的天然猎物进行共同进化的军备竞赛,随着时间的推移可能会对蛇的毒液产生一些抵抗毒性测试中使用的不幸的实验室老鼠在进化上是天真的,可能对它们更加敏感

毒液所以令人印象深刻的每一口250,000只小鼠的数字是误导性的,更多地反映了“实验室现实”而不是进化现实