有一位童鞋在問答平台上提問:為什麼人類沒有進化出吐胃酸攻擊的方式?
這個問題的腦洞真的太大了……我的理智告訴我不能回答這個問題,不過我倒是想到了一個相關的有趣問題:為什麼人類沒有進化出毒液?
我們都聽說過很多動物進化出了非常可怕的毒液,例如細鱗太攀蛇分泌毒液的半數緻死量為0.025mg/kg。這個半數緻死量的意思是按體重算,如果有若幹個平均體重為60kg的人,那麼給他們注射1.5mg的毒液就有一半人會死亡。而通常細鱗太攀蛇一次攻擊可以分泌125mg~400mg毒液,這個量足以殺死于25萬隻小白鼠、100個成年人或兩頭非洲象。
那麼一個問題來了,如果人類也可以從手肘或指尖分泌毒液的話,就可以輕松獵殺大型動物了,什麼老虎獅子狗熊惡狼見了我們不還得繞着走?
好的,今天我們就來研究一下這個問題。
毒液似乎并不王道有的朋友可能會說:人類也想呀,可是哺乳動物分泌不了毒液。
這是完全占不住腳的,因為鴨嘴獸就會分泌毒液,雄性鴨嘴獸的後肢上就可以分泌毒素的空心刺。雖然它是一種相對原始的哺乳動物,但是與我們并沒有本質的區别。
其實倒不如說,正是因為鴨嘴獸的原始,才讓它們進化出了毒液,仔細想想,你就會發現幾乎所有擁有強烈毒性的動物都是體型較小或相對原始的,劇毒無比的箭毒蛙隻有1.5cm長,巨大且有毒的科莫多巨蜥毒性太弱,以至于在相當長的時間内人們都認為它殺死動物依靠的是嘴裡的細菌,就連上面提到的細鱗太攀蛇也比其它太攀蛇更嬌小。
說起來,在蛇中也存在這樣一種規律,體型巨大的蛇如森蚺或緬甸蟒都是無毒的。這似乎導向了一個答案:“物攻”比“毒傷”更王道。生物在進化樹上會傾向于放棄毒素的方向,這也可以解釋為什麼哺乳動物與鳥類幾乎沒有用毒素進行攻擊的物種。
毒攻的先天不足在哪裡
好的,現在我們要知道,“毒攻”哪裡不如“物攻”呢?
主要原因是“毒抗”很容易疊得很高,而“物防”則很難疊。
前面提到細鱗太攀蛇的“毒傷”能力,為什麼它們的毒液會如此變态?這是因為它們可不是為了咬我們而進化出這樣的毒液的,100個人和2頭非洲象其實是用小鼠的緻死量等價算出來的,因為我們在自然環境中不會與它們相遇。但如果是與毒蛇生活在一起的動物呢?
這裡就很容易聯想到一種不怕毒的動物——平頭哥蜜獾
蜜獾以生死看淡,不服就幹而聞名,這種狠角色,隻需要幾分鐘就可以吃掉一隻1.5米長的眼鏡蛇,不過蜜獾在攻擊眼鏡蛇的時候,常常會被咬中,吃蛇吃到一半的時候就會毒發昏迷,但是沒關系,隻需要幾個小時蛇毒就會在它們的體内被降解,醒了繼續吃。
這是如何做到的呢?眼鏡蛇的蛇毒主要有兩種功能,其一是快速緻死。其二是分解獵物的細胞。所以對抗蛇毒的重點主要也就是針對這兩點,抵抗第一波死亡,并清除剩下的毒素。
蛇的毒素是蛋白質的碎片——多肽。以眼鏡王蛇為例,其毒液中的快速緻死成分是α-神經毒素。神經細胞的信号傳遞存在交界處,突觸前神經元在電信号的刺激下會釋放乙酰膽堿,後神經元上的蛋白質——乙酰膽堿受體會将分子信号再次變為電信号,完成向下一段傳遞的接力。α-神經毒素的功能就是與煙堿型乙酰膽堿受體結合,讓其無法産生電信号,從而麻痹肌肉,導緻呼吸與心髒功能停止死亡。
而蜜獾的DNA中有一個特殊的突變,使其乙酰膽堿受體變得小了一圈,于是α-神經毒素就像一輛全尺寸SUV非要停在升降車位中一樣異常困難。雖然還是有抑制作用,但威力大減,不足以緻死了。
而消除其它多肽分子則是免疫系統的功能,原則上人類也是可以通過分泌抗體與多肽分子結合令其失活來解毒的,但是我們多數人畢竟一生都不會遇到一次蛇毒,自然也就沒有對蛇毒的免疫記憶,被蛇攻擊後還沒來得及分泌抗體,細胞就已經被融化了(當然你得通過阻止受傷肢體血液循環挺過心肺功能停止這一關)。
但蜜獾基本上都是三天一小咬,五天一大咬,它們體内聚積着大量對抗蛇毒的效應B淋巴細胞,一旦有蛇毒侵入,這些細胞就會快速反映,分泌出對應的抗體中和蛇毒。
一力降十會可見,想要對抗蛇毒并不是一個特别困難的事情,如果某體型不落下風的哺乳動物為生活所迫,一定要與毒蛇下面對決的話,是有能力進化出足夠的“毒抗”的。事實上自然界就有蜜獾、貓鼬、刺猬和豬四種動物都具備相同的,小号乙酰膽堿受體基因,它們都是能與蛇下面剛的好手(二師兄:沒想到吧!老豬能抗天河弱水,區區蛇毒不在話下!)
眼鏡蛇滿滿一發毒液可以幹掉20個人,卻弄不死一頭豬,可見這并不是什麼了不起的本領。
反觀“物攻”呢?基本沒有什麼特别好的防禦方法,就算是海中的巨龜給鲨魚來一口也得交待。力量、速度、敏捷是最基礎也是最實在的比拼,是硬實力的對抗,也是生物自身競争力的最真的表達,誰能從環境中積累更多的營養,誰就可以長出更大的體型,這就是大型食肉與食草動物間的“體型軍備競賽”。
毒則更像是一種劍走偏風的生存策略,不僅容易被針對,适用範圍也小。這些劇毒的小生物也從來沒在食物鍊上稱霸過,劇毒無比的黃金箭毒蛙照樣有天敵,一種名為 Leimadophis epinephelus的蛇就具有極高的毒抗性,可以捕食還沒有将“毒甲”疊滿的箭毒蛙。
其實說起來還有一點好笑,自然界中真正的用毒大師是植物,從概念上來說,每一種植物都有毒性,隻是無法覆蓋所有的動物,比如可可豆中的可可堿和咖啡豆中的咖啡因,都是防啃食的毒素,這些成分可以毒死貓狗,卻對人類和山羊完全沒有威脅,我們甚至還把它們的種子磨成粉喝着玩。
兩開花?不存在的
那為什麼沒有動物可以體型毒性兩開花呢?很簡單,複雜生物是無法忍受無機毒素的,所以幾乎所有主動分泌的毒液都是多肽,而多肽就是蛋白質,是建造身體的主要材料,這意味着要從長身體的能量中劃相當一部分投入到化學實驗中,是相當不合算的。要麼就玩毒,要麼就拼體型,兩個都玩就兩個都完蛋。
最後強調一點:人類當然不需要進化出毒了,因為我們人科動物已經走了第三條路——投資大腦,而大腦給我們帶來的優勢已經不是體型或毒能夠比拟的了,如果說毒的競争力是70,體型是90,那大腦……大概是100萬吧。
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