由愛(ài)爾蘭國(guó)立大學(xué)、戈?duì)柗虼髮W(xué)、圣安德魯斯大學(xué)、都柏林三一學(xué)院和倫敦動(dòng)物學(xué)會(huì)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際合作揭示了為什么一些蛇的毒液使它們比其他蛇更致命。
蛇因其強(qiáng)大的毒液而臭名昭著，這使它們成為致命的食肉動(dòng)物，同時(shí)，它們害怕人類和其他動(dòng)物。然而，一些物種，如眼鏡蛇、狼蛛和響尾蛇，它們的毒液遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了它們明顯需要的數(shù)量——在毒液儲(chǔ)備中，它們可能會(huì)殺死成千上萬(wàn)的獵物和幾個(gè)成年人。
但并不是所有的毒蛇都這么危險(xiǎn)。例如，大理石海蛇只有非常少量的非常弱的毒液，這使得它對(duì)任何相對(duì)較大的動(dòng)物如人類無(wú)害。為什么毒液在殺死潛在獵物或使其喪失能力方面變化如此之大，長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾著科學(xué)家，并提出了幾個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的假說(shuō)作為解釋。
這項(xiàng)研究剛剛發(fā)表在國(guó)際期刊《生態(tài)學(xué)快報(bào)》上，通過(guò)對(duì)比非洲響尾蛇、眼鏡蛇和樹(shù)棲鳥(niǎo)、海蛇和洞穴黃蜂等100多種毒蛇的毒液功效和數(shù)量記錄，解決了這個(gè)問(wèn)題。研究小組發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)有力的證據(jù)，表明毒液已經(jīng)進(jìn)化成對(duì)與蛇通常吃的物種關(guān)系密切的動(dòng)物更有效。
圣安德魯斯大學(xué)的研究員凱文希利博士現(xiàn)在是戈?duì)柗驉?ài)爾蘭國(guó)立大學(xué)的動(dòng)物學(xué)講師，也是這項(xiàng)研究的主要作者。他說(shuō)：“從進(jìn)化的角度來(lái)看，這些結(jié)果是合理的，因?yàn)槲覀冾A(yù)計(jì)進(jìn)化將塑造毒液，以更有效地殺死通常是毒液目標(biāo)的獵物。你在海里找不到很多老鼠，所以我們不希望海蛇進(jìn)化出比殺魚(yú)更能有效殺死老鼠的毒液?！?
這項(xiàng)研究還表明，蛇毒的數(shù)量取決于其大小和環(huán)境。
都柏林三一學(xué)院動(dòng)物學(xué)副教授安德魯杰克遜博士說(shuō)：“和所有物質(zhì)一樣，毒液也是有劑量依賴性的。“即使酒精、咖啡和水在足夠高的體積下也是有毒的，所以我們需要考慮不同種類的蛇在毒液腺中產(chǎn)生和儲(chǔ)存的毒液量。我們發(fā)現(xiàn)大型陸生物種的毒液最多，而小型樹(shù)棲或水生物種的毒液最少。這種差異可能是由于蛇在這些不同的環(huán)境中遇到獵物的頻率，陸地物種需要更多的毒液儲(chǔ)備來(lái)利用稀有的繁殖機(jī)會(huì)。
研究結(jié)果也可能有助于我們了解人類被蛇咬傷的情況。
“蛇咬傷是一個(gè)主要的全球健康問(wèn)題，每年有270萬(wàn)例，”倫敦動(dòng)物研究所的克里斯卡本博士評(píng)論道。“了解毒液是如何進(jìn)化的，可能有助于我們更好地識(shí)別不同蛇群對(duì)人類的危害，也可能來(lái)自蜘蛛、蝎子、蜈蚣、水母等其他有毒動(dòng)物。”
這項(xiàng)研究中使用的方法還可以幫助研究人員預(yù)測(cè)毒液在未經(jīng)測(cè)試物種中的功效，甚至可以確定潛在的有用的醫(yī)療保健相關(guān)應(yīng)用。
希利博士補(bǔ)充說(shuō)：“下一步是看這個(gè)模型如何預(yù)測(cè)沒(méi)有經(jīng)過(guò)毒液測(cè)試的群體中毒液的功效。通過(guò)使用現(xiàn)有物種的生態(tài)和進(jìn)化數(shù)據(jù)，我們可以將我們的方法作為一種工具來(lái)識(shí)別其他可能具有毒液特征的物種，這些特征可用于生物醫(yī)學(xué)目的，例如藥物開(kāi)發(fā)。”
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