您現在的位置是:首頁 > 寵物首頁寵物

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

由 科學蟲洞 發表于 寵物2021-08-30
簡介文|科學蟲洞毒液是毒蛇有力的傍身武器,人類、動物中毒後如果得不到及時的救治,會面臨生命危險

沙漠蜥蜴有毒嗎

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

本文參加百家號

#科學了不起#

系列徵文賽。

文|科學蟲洞

毒液是毒蛇有力的傍身武器,人類、動物中毒後如果得不到及時的救治,會面臨生命危險。那麼,人類是否能像毒蛇一樣進化出毒液呢?

01

能夠分泌毒液的動物

分泌毒液並將此作為攻擊手段,這並非毒蛇專屬的技能。擁有這項能力的動物,在自然界中並不少見,比如蜘蛛、蛇、蜂猴等等,只是毒蛇的種類非常多。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

毒蛇和蜥蜴都具備用毒液攻擊獵物的能力,毒蛇中,內陸太攀蛇、響尾蛇、黑曼巴蛇等,毒性都相當出名。

毒腺是一種特異化的唾液腺,毒蛇咬人或者動物時,毒液就會從毒牙流出,進入血液中,導致目標中毒。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

除了透過咬擊輸送毒液之外,有的毒蛇還可以透過噴射毒液的方式自衛。噴毒眼鏡蛇受到威脅時,會用毒牙噴射出毒液攻擊敵人,有些蛇能將毒液噴出2米遠。

如果體表沒有傷口,目標接觸到這些毒液不會受傷,但假如是眼睛接觸到毒液,又得不到及時救治,那麼會出現短暫性的失明。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

蜥蜴家族中,使用毒液的成員比起蛇類就少很多了,只有2種現生的蜥蜴具有毒腺,即:大毒蜥和科莫多巨蜥。

科莫多巨蜥也叫科莫多龍,曾經有人誤以為它們的致命手段是唾液中的細菌,但科學家們實驗後發現,這種蜥蜴真正致命的地方是毒液。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

其實在哺乳動物中,也有個別成員能夠用毒液自衛,其中之一便是被稱為“四不像”的鴨嘴獸。

雄性鴨嘴獸毒腺不在口腔,它的足跟有一根特化的距,繁殖季節一到,跟距相連的毒腺便會活躍起來,在攻擊的時候注射毒液。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

那麼問題來了,人類是否也能進化出毒液呢?一項新的研究表明,所有的爬行動物和哺乳動物,包括人類在內,都具備產生毒液的全套“工具包”。

02

人類有產生毒液的“工具包”

參與研究的人員之一,日本沖繩科學技術大學院大學的進化遺傳學博士生Agneesh Barua表示,人類擁有產生毒液的全部素材,就等演化推一把。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

Barua跟搭檔研究時,沒有把注意力放在那些快速演化且成分複雜的毒素上,而是專注於“管家基因”。

管家基因指的是所有細胞中均要穩定表達的一類基因,它的產物是維持細胞基本生命活動所必須的。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

管家基因是構成毒液系統的基礎,跟毒液的形成息息相關,但不控制毒素的產生。它在人類唾液腺中也有所表達,是很多動物得以演化出毒腺的遺傳基礎。

團隊先分析了原矛頭蝮蛇的基因組,試圖通過了解全部基因的功能,找出那些跟分泌毒液有關的基因。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

研究結果發現,許多有關基因都廣泛分佈在羊膜動物的各種組織細胞中。羊膜動物就是胚胎髮育中出現羊膜結構的脊椎動物,包括爬行綱、鳥綱、哺乳綱。

這些基因中,不少基因的功能是參與蛋白質的摺疊,而能夠分泌毒液的組織,需要保障高質量蛋白質的合成。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

鴨嘴獸

毒液系統中有一種關鍵蛋白,名為激肽釋放酶(kallikrein),其作用之一是使得血壓驟降。

發生在這種酶的突變能夠加劇毒液的效果,這種酶的變體活性都非常高,能引發致命效應。

03

可以,但沒必要

分泌毒液並使用它,聽起來實在是太酷炫了,然而科學家卻表示,雖然人類擁有“工具包”,但以面臨的情況來看,人類還沒有演化出這項功能的必要。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

我們可以看到,幾乎所有動物,都是為了適應環境而進化出某種能力的,毒液對於毒蛇來說,就是捕獵的利器。

生活在不同環境下的有毒動物們,其毒液作用的方式也會有所差異。

比如生活在沙漠中的毒蛇,其毒液針對的是獵物(小鼠等)的迴圈系統;棲息在山區附近的部分毒蛇,獵物主要是蜥蜴,其毒液針對的是神經系統,使得獵物癱瘓,以免其躲入縫隙中。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

除了捕食生存之外,種群的繁衍也跟物種演化有著千絲萬縷的關係。前文提到的雄性鴨嘴獸,分泌的毒液不只是用來威懾對手,還會用來爭取配偶。

顯然,不論是從生存的角度出發還是從繁衍的角度出發,人類都沒有演化出毒液的必要。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

我們已經進入文明社會,哪怕是古時候,也有工具來進行各種日常活動,包括捕獵、養殖、種植等等;在禦敵自保方面,則有武器、鎧甲等等。

擇偶方面,哪怕是原始部落,也有自己獨特的婚嫁習俗,不需要演化出毒液來競爭。

此外,合成和摺疊生成毒液的相關蛋白需要耗費不少能量,成本太高,這樣看來,人類產生毒液的“價效比”就很低了。

人類能像毒蛇一樣進化出毒液嗎?科學家:可以但沒必要

再加上,生物的器官都是用進廢退的,有了分泌毒液的功能後沒有使用的條件,它也會很快退化。

總而言之,透過這項研究,科學家發現人類具備產生毒液的“硬體”,但所處現狀卻說明,人類演化出“分泌毒液”功能的情況不太可能發生。

————————————

本文圖片源於網路,如有侵權請聯絡刪除