@ 2014.01.27 , 18:01

蝎子的毒液是怎样炼成的

数亿年前,当陆地动物的祖先离开海洋在原始海滩上开始艰难生活时,他们很快发现为了生存不得不开发新的新的技能来捕捉猎物。毒液就是这些新诞生的技能之一。

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科学家们发现,大多数情况下,如果基因发生突变,蛋白质将会变成对生命十分重要的物质,甚至起到致命作用。

蝎子便是如此。由中国科学院动物研究所朱顺义(Shunyi Zhu)领导的小组发现,作为蝎子免疫系统一部分的常见蛋白质是蝎子毒液的起源。朱顺义表示,动物界中大部分毒液的进化过程都是如此。所有的蝎子都有一条含有毒液的尾巴。虽然大多数种类只会让受害者难受几天,但是在已知的1700种蝎子中却有25种可能置人于死地。朱顺义和他的同事们观察到蝎子体内有一种被称为防御素的蛋白质,这种化合物在许多动物和植物的体内被发现且具有抗菌性。通过对防御素中的蛋白质测序发现,只需要改变单个基因就可以把防御素变成毒药。

科学家们认为,蝎子起源于陆地,但最终被卷入大海。大约4亿年前,它们在整个进化期间一直待在那里,随后再度出现。

科学家认为防御素转变为毒药是蝎子进化中适应性的表现。因为在海洋中捕猎时,逐渐缩小的体型增加了蝎子捕猎的难度。虽然在水中蝎子的体型较大,但在干燥的土地上生活时它们不得不缩小体型,这使它们更难捕捉和杀死猎物。于是,发达的毒液技能便产生了。

在陆地上生存让蝎子有了新的捕猎方式。它们具有强大的螯状爪,不仅要抓住猎物,还不能让猎物跑了,这对蝎子来说具有一定的风险。最古老和最大的蝎子还有大爪子和小尾巴。

在进化过程中更先进的蝎子却与古老的蝎子形状相反:大尾巴和小爪子。这种不同的进化结果代表蝎子捕捉杀死猎物的能力从机械方式变为化学方式。这同样适用于其它有毒的动物(比如蛇),同样是简单的突变产生了毒素。所有的毒蛇都是由毒蜥蜴进化而来的。

巨大的蛇类(例如蟒蛇),虽然去了毒液技能但它们进化的足够强大,可以用挤压的方式来杀死大型猎物而不需要化学物质的帮助。进化过程可能一样但是结果有所不同。眼镜蛇使用毒液捕捉猎物,它不仅进化出了精炼的化学毒液还有一套行之有效的毒液释放方式。眼镜蛇的毒液可以对神经系统产生危害,让受害者窒息,同时麻痹肌肉。科学家说,在身体麻痹的这段时间,你完全就是瓮中之鳖。还有些蛇,比如澳大利亚的一些种类,具有产生数百万血栓块的能力,让受害者流血致死。

基本上中毒后你有两种死法。首先是在两三分钟后你会死于难以忍受的疼痛。如果你没疼死,那半小时之后你也会被毒液本身杀死。

本文译自 LiveScience,由译者 千里之外 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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