蛇類也曾推動人類的進化？毒與進化！【天才簡史】

俗話說,蛇咬一口,毒辱三分。 野外看見了毒蛇,誰頭皮也發麻, 什麼櫻桓蛇、朱葉青、炎鏡蛇、七步蛇等, 被它們咬上一口,如果不及時救治,人很快就會死亡。 尤其一些極毒的蛇類, 如非洲死神黑曼巴、澳洲的內陸泰潘蛇等, 因爲蛇毒太猛,人往往來不及送醫院就沒了, 故而死亡率接近百分之百。 黑曼巴蛇毒的成年人致死量是10毫克, 而它一次往獵物體內注射的蛇毒量是120毫克左右, 最多可達200毫克,相當於一口咬死十幾個人, 獵物等同於被鞭屍了。 這一傢伙不但能秒殺非洲獅, 更能秒殺600公斤的長頸鹿, 然而它的蛇毒還算不上陸地蛇毒的天花板, 澳洲的泰潘蛇一次釋放的蛇毒能毒死一百人。 相信大家都會有這樣的疑問, 老天爺至於把它們設計得這麼毒嗎? 要說爲了受力,毒死對方夠用不就得了, 毀滅一次和毀滅十幾次有區別嗎? 何必這樣鞭屍呢? 另外,一定要帶毒嗎? 人家的巫毒蛇不也活得好好的嗎? 如果說,人類的進化毒蛇也曾干預過, 就像撒旦誘導亞當和夏娃犯下原罪一樣, 你們相信嗎? 大家好,這裏是天災簡史的天災定律, 要解釋這些問題, 我們還得先從有毒生物本身說起。 根據熱力學第二定律, 在一個孤立的系統中, 一切都會從有序走向無序, 這就是一個上增的過程。 就像蘋果,熟了就會從樹上掉下來, 然後腐爛,從穩定變成混亂。 生物體想要生存下去, 首先就要對抗上增, 攝入能量就可以維持有序的低傷狀態。 植物需要太陽, 水草動物需要植物, 食肉動物需要水草動物, 這樣演化出了一整套完整的生物鏈。 能量也從太陽能一直延伸到了食物鏈的頂端。 然而大家誰也不容易, 每一種生物都不捨得將自己 好不容易弄來的能量拱手讓人, 這樣就演化出了各自的應對機制。 許多植物受細胞壁的限制不能奔跑, 也無法反擊, 它們就進化出了毒核次。 食草動物爲了生存, 在提升抗毒性同時, 也進化出了激進敏感特點。 爲了防止食肉動物的捕殺, 部分物種也擁有了 以毒防身的本領, 比如貓貓蟲。 而作爲生物鏈重點演繹的食肉動物, 因爲卷得太厲害, 它們纔是徹底把毒玩明白的專家。 捕獵則爲精神控制, 借力用力, 爭奪交配權, 幫助消化等等等等。 總之,除了力量, 速度, 皮毛鈴甲和療壓力軟這些常規武器外, 毒作爲一門十分有效的生化武器, 伴隨着物種的演化時, 一直都是被重點研發的對象。 既然是生化武器, 那既要有彈藥, 也要有投射裝置。 根據使用目的不同, 彈藥和投射裝置的生產, 及運作方式也是千差萬別的。 以獵食爲目的的有毒動物, 往往是通過靠近口腔的毒線來製造毒素, 然後通過細切的精壓投毒, 例如蛇和蜘蛛, 或者是以觸手來釋放毒素, 以達到獵殺的目的, 比如香水母, 七星螺之類。 以刺蝟爲目的的有毒動物, 如蜜蜂,螞蟻, 毛毛蟲, 石頭魚和海膽等, 它們的毒素是體內產生的, 投毒裝置也是身上或者尾部的刺。 當然, 具體是刺蝟還是獵食進攻, 動物們也沒那麼教條。 比如蠍子, 這裏面還有一個另類, 就是生活在澳大利亞的鴨嘴獸, 這傢伙雌性無毒, 雄性在繁殖季節, 與爪子下方有一個劇毒的鉤刺, 可以分泌出極強的神經毒素, 它也是世界上唯一一種將毒用在了爭奪交配權上, 而不是以自衛和獵射爲目的的動物。 說的意外, 毒素也被用來實現精神控制。 我們知道, 人類做頭部手術, 首先要先把顱骨打開, 但是扁頭尼蜂勝過任何一位傑出的腦部專家。 扁頭尼蜂能隔着蟑螂的外骨骼精確地把毒素注入到蟑螂腦子裏的特等區域, 整個過程快速準確毫無偏差。 毒液會讓蟑螂暫時地陷入癱瘓, 然後精神控制就開始了。 骯髒的蟑螂開始自我清潔了起來, 其過程極爲挑剔和極端, 就像強迫症吸收一樣, 大約能持續半個小時。 科學家們研究表示, 這種清潔過程是爲了保證扁頭尼蜂的幼蟲能夠喫到無菌乾淨的美餐。 蟑螂在洗完澡後, 會自動鑽進扁頭尼蜂提前爲它準備好的洞穴裏, 然後等死。 用不了多久, 尼蜂寶寶們就會從洞穴裏鑽出, 從而只留下已經成殼的蟑螂遺骸。 令人細思極恐的是, 整個過程中, 蟑螂的運動神經並沒有受損, 毒素只是抑制了特定的神經細胞, 麻痹了它的感知, 改變了反饋迴路, 甚至降低蟑螂的新陳代謝, 讓它能夠活到幼蟲們孵育出來, 既不會害怕, 也不會逃亡。 怎麼樣, 看到這兒, 大家是不是覺得毒已經被洞門給玩得爐火純青了呢? 由於目的性不同, 毒在發揮作用時產生的效果也是千差萬別。 有些毒是專門爲了要命的, 而有些毒則更多的是在於教訓, 讓對方痛不欲生。 比如鴨嘴獸的毒, 這可能是陸地上最讓人類疼痛的毒素之一。 曾經有一位上過戰場的老兵, 被雄性鴨嘴獸毒絲給刺了一下, 結果他體會到了比子彈擊中更痛苦的感覺, 到底有多疼呢? 在剛入院的半個小時內, 醫生給他用了整整30毫克麻痹, 卻一點止痛效果都沒有。 要知道麻痹因爲止痛劑量, 一般每小時才1毫克。 還有子彈癮。 昆蟲學家賈斯汀·施密特認爲, 它是全世界咬人最疼的昆蟲, 怎麼個疼法呢? 施密特這樣描述, 純粹劇烈而鮮明的痛苦, 就像踩了一根燒紅的三寸長的釘子一樣。 鴨嘴獸的毒和子彈野毒, 單次攻擊的伎倆都不足以致命, 只是爲了好好的教訓入侵者。 而被以狩獵爲目的的毒蛇咬中, 疼痛可能並不是十分劇烈, 只是僵硬麻木, 但卻足以致人死亡。 有毒動物的毒種類很多, 基本上可以分爲神經毒素和血液毒素兩種。 夏天吹着喇叭騷擾我們的蚊子, 它的毒就是血液毒, 因爲一般吸血的動物, 基礎都要比個體大很多, 所以它們在狩獵時必須偷偷地進村, 打圈地不要, 不能驚動宿主, 等喫飽喝足了以後再偷偷地溜走。 這也是爲什麼我們被蚊子叮了以後, 纔會覺得又癢又重。 蛇毒中也有血液毒, 同神經毒素相比, 它們的表現就有些野蠻粗暴了, 尤其是魁蛇類, 它們的血毒素非常善於破壞人的血液和肌肉組織, 對內臟傷害極大, 相當於咬死獵物同時, 預先就對目標進行消化。 孤兒魁蛇也有腎魁蛇的叫法, 意思是被咬中以後, 腎功能大大受損。 血毒素和神經毒素更像是某個門派裏的建宗和啓宗, 有時候並沒有十分嚴格的界限, 甚至可以達到相輔相成的效果。 神經毒素中也通常還有分解機體的血毒素, 孤兒也有一種毒素的分類法, 叫混合毒素。 本身毒液就是超級複雜的複合體, 有些生物的毒液中甚至還有八十多種毒素。 看到這兒,不禁有人要問, 既然毒液這麼好用, 爲啥人沒進化出來呢? 人們常說, 如虎添翼, 其實長一堆翅膀都是次要的, 如果老虎也能像蛇一樣, 一口咬住放毒直接斃命, 那豈不是進化得更完美? 動物界中可沒有什麼反生化武器公約之類的限制, 說到這兒, 就不得不提一下生產毒液的代價了。 過日子就要學會精打細算, 每個動物個體的能量預算都是有限的, 既然要喫喝拉撒, 又要找對象生孩子, 還得儲存一些能量以備不濟之需, 這方方面面都需要能量。 而生產毒液本身就是一件機器好能燒錢的事兒, 它們通常需要提高20%至40%的代謝率, 並且花很長的時間才能補充彈藥, 人類的孕婦也只是提高了21%的代謝率, 其中的精心可想而知。 所以,如果能夠用強壯的觸角或肢體達到目的, 它們是不會輕易動用自己的毒素的, 除非是攻擊或者逃跑失敗。 實際上,世界上極少有十全十美的事兒, 既想要力量、速度、耐力等常規武器方面比別人強, 又想要用大規模殺傷性武器, 這樣的結局往往就是經濟被拖垮。 比如污毒蛇和有毒蛇比起來, 體型和力量方面往往更有優勢, 不用舉蟒蛇那樣極端的例子, 就比如污毒蛇中的網錦蛇。 食蛇性很強, 很多毒蛇都在它的菜譜裏, 故而也有一處有網錦、十里無毒蛇的說法。 網錦蛇雖然沒有毒牙, 但牠的牙齒非常鋒利, 咬人的話能連皮帶肉的撕下了一大塊。 而且,它對大部分的蛇毒都有免疫力, 自然也就成了毒蛇殺手了。 也有人專門對北美洲30種蛇進行過攻擊速度測試, 結果顯示,無毒蛇的速度要更快一些, 比如鰣魚腹有毒的咬速是173米每秒, 而德州鼠蛇無毒的咬速是190米每秒。 其實這就像點技能樹一樣, 看看你要朝哪個方向發展了, 你是想當法師呢還是想當戰士? 又想當高能代謝的恆溫哺乳動物, 又想擁有研究王蛇毒液, 這本身就不是個明智的選擇, 除非淪爲哺乳動物裏的戰五渣, 絕不會像老虎一樣寄生百獸之王的。 因爲製造毒液太消耗能量了, 也有一些無恥之徒通過一些借力用力的方法 獲得毒性加持, 比如劍毒蛙, 這傢伙撥大點五顏六色毒性極大, 十萬分之一克就能毒死一個人。 然而這種生物, 它自己本身並不會產毒, 它的毒都是來自於所吞喫的蜘蛛、螞蟻 和臭蟲身上的生物鉗, 將它們吸收利用, 變化成了屬於自己的特殊毒素。 毒劍蛙的身上有八百多種毒素, 簡直就是一個煉毒大王, 它通過進化出了細胞的神經地質胃點突變, 變得百毒不侵, 不需要像蠍子、蜈蚣、蜘蛛那些毒物 傻乎乎的搞實體生產, 它挖點股票和融資, 和它同一套路的, 還有兇猛的赤練蛇。 赤練蛇是無毒蛇, 但這傢伙特別愛喫有毒的蟬蟲, 所以蛇牙上往往都有蟬毒。 說到這兒, 我們再來解釋一下一開始的問題, 某些毒物的毒性極高, 似有鞭屍之嫌, 其實這麼理解是片面的。 像非洲的黑曼巴, 還有澳洲的內陸泰班蛇, 以及以色列金蠍, 身處沙漠地帶, 食物極度匱乏, 好不容易碰到的一個獵物, 這就像核武器庫一樣, 爲了確保能夠徹底地消滅對方, 核彈託的數量也必須保持在一定的規模上。 而且, 這些生物極多的毒素, 也不是爲了專門毒死人、獅子, 還有長頸鹿或者大象的。 實際上, 毒蛇的目標獵物, 都是極小範圍的目標種羣, 而它們的天敵也是對應的幾種。 生物鏈上下銜接在雙方各自軍備競賽, 推動引化, 黑曼巴的天敵是蛇蟒, 蛇蟒對黑曼巴毒有免疫力, 爲了對付這些強悍的天敵, 毒蛇們必須進化出更多的毒液, 才能與之博弈, 這就陷入了一個無止境的競爭中。 除此以外, 超強的毒素也是一種短板的彌補。 比如香型水母, 它的毒, 雖然可以讓它在毒王中名列前茅, 但它的身體又非常脆弱, 一隻肌肉發達的魚, 就可以輕鬆地把它從內部斷成兩截。 所以, 香型水母的觸手毒針, 的確百分百有效, 另外, 毒性的強弱本身就是一個相對的概念, 我們人類通常喜歡拿自己或者小白鼠的質量來衡量毒物的強弱, 其實對象不同, 標準也不一樣。 比如巧克力能毒死狗, 你能說狗的抗毒能力比人差嗎? 所以, 問題的關鍵是, 具體要來毒什麼? 因此, 我們驚訝於毒蛇的一口毒液能使多少隻老鼠斃命, 就和驚訝於獵豹能多麼輕鬆地跑過烏龜一樣沒有意義, 因爲獵豹的速度根本就不是演化出來捕獵烏龜的, 而烏龜也從沒演化出從獵豹手中逃命的能力, 故而也就不存在鞭射藝術了。 毒蛇不但和獵物以及天敵間相互競爭, 搞軍備競賽, 推動演化進程, 它們也是我們能夠成爲人類的助力之一。 2020年5月4日, 比利時布魯塞爾自由大學認知和神經科學研究中心的貝爾特斯教授 及其研究團隊通過電生理學方法檢測之前未接觸過的蛇的人類嬰兒的腦電波信號, 發現蛇能在人類嬰兒的大腦中引發特定的神經反應。 該研究的反應提供了新的電生理學證據, 表明人類對蛇的易感性是由神經生物學的底臥所決定的, 該底臥在嬰兒發育早期就具有功能, 因此彈蛇色便是天性而並非來自於後天認知。 實際上, 類似的情況還有, 男孩子小時候往往會害怕窗戶外面的怪物, 極少會考慮自己牀底下有啥, 而女孩子則更加恐懼自己的牀底下藏了一個什麼東西。 這種恐懼是硬銬在基因裏的, 因爲在遠古時期, 女人和孩子被安置在樹上, 而男人們則圍繞在樹根處守護, 故而對於男人和女人來說, 天敵靠近的方向自然也是不一樣的。 動物實驗研究表明, 基因具有記憶的功能, 可以將某種行爲通過基因遺傳的方式傳遞給後代, 這是因爲創傷事件會使精子的DNA發生改變, 埃莫里大學醫學院團隊通過觀察厭惡櫻花氣味小鼠的精子, 發現其精子大多數都具有對櫻花氣味靈敏度高的DNA片段, 而他們的後代也表現出對櫻花的味道非常厭惡, 即便是他們的後代從來沒有聞過櫻花的味道。 在這項研究中, 研究者認爲是因爲氣味傳遞到大腦, 而大腦發出的信號傳送到精子, 從而改變了精子的DNA。 同時,也有報道顯示, 根據父母的經歷, 哪怕是發生在懷孕之前的, 他們的行爲都可能影響後幾代人的神經系統結構和功能。 這項發現爲跨代行爲遺傳現象提供了依據, 他認爲環境可以通過影響基因來影響行爲, 反過來,行爲同樣也可以影響基因。 研究者布萊恩·迪亞斯博士認爲, 這是後人展現祖先行爲的一種痕跡, 而且祖先精子和卵子發生的變化毫無疑問會影響下一代的行爲。 化石樣本和DNA分析表明, 早在一億年前哺乳動物首次進化時, 蛇就出現並嚴重威脅着哺乳動物的生存。 爲了避免被蛇捕食, 早期哺乳動物在發育過程中逐漸形成了各種策略, 一些動物發育了更強的嗅觸能力, 另一些動物則進化形成了對蛇毒的免疫系統, 例如蛇蟒。 一項最新研究表明, 蛇類與早期領長類動物展開過進化競爭, 最終領長類動物的視力有了顯著的提高, 尤其在色彩分辨的敏感度上, 該特性對於近距離探測危險十分重要。 這種進化拓展了三維視覺空間, 增強了大腦組織的發育。 換言之, 人類是這場進化競賽中的受益者, 繼承了早期領長類動物較強的視覺能力, 而蛇在進化過程中也有了明顯的變化。 早期蛇的捕獵方式與大蟒蛇相似, 隨着領長類視覺增強及其他動物的不斷進化, 蛇逐漸形成了新的捕食武器——毒液。 這是0.6億年前蛇進化歷程上的一個重要的里程碑。 所以蛇例在成就我們同時, 我們也成就了蛇, 讓它變得有毒, 這就是進化的魅力, 只有相互競爭才能加速前進。 仔細觀察有毒生物的分佈, 大家可以發現一個非常有意思的現象, 那就是從熱帶