
本文最初发表在对话。该出版物将文章贡献给了现场科学的专家声音:专家和见解。
澳大利亚以其有毒的动物而闻名,其中包括许多高度有毒的蛇。
拥有流行标题的蛇世界上最有毒的”是内陆taipan(羟基叶虫),澳大利亚干旱内部的居民。令人惊讶的是,内陆塔班(Inland Taipan)的一口咬合能够提供足够的毒液杀死25万个实验室小鼠。
内陆陶丹的毒液吸引了相当大的研究兴趣,毒素已经确定了对其极端毒性负责。有效的抗毒剂也存在用于叮咬的治疗。
不过,我们不知道的是为什么内陆Taipan需要这种有毒的毒液。我们几乎一无所知,对这种标志性蛇的毒液中所存在的毒素的进化选择压力一无所知。
蛇与人类
从历史上看,全球蛇毒研究的重点一直以人为中心为中心 - 研究毒液对人类的影响。大量有毒的蛇,那些对人类潜在危险的蛇已经受到了狮子的关注。
最关注的是抗蛇毒并研究在蛇毒中发现的有毒蛋白质的基础。这使我们能够了解有关人类生理学的更多信息,并搜索可能在药物设计中有用的化合物,例如毒素中的毒素毒素。卡托普利是开发的。
“挤奶”蛇的抗蛇毒。
这些是毒液研究的重要目标,但是这种对人类利益的偏见的结果是,我们对蛇在自然界中使用毒液的使用方式知之甚少。我们也不知道饮食如何影响其成分 - 毒液的生态学几乎完全被忽视了研究领域。
我们确实知道,所有蛇的共同祖先都有基本的毒液系统。这意味着所有蛇都有同等的进化机会来成为有毒的机会。并非所有的蛇都开发出复杂的毒液递送系统,表明高度毒物并不总是蛇获得餐食的最有效方法。
没有草食性蛇,但是毒液并不是蛇能征服猎物的唯一途径。许多蛇都使用收缩,正如最近在一个最近的战斗中所证明的那样Python和鳄鱼在昆士兰州。
有些蛇只是依靠强大的下巴,而另一些蛇则以鸡蛋等无防御的猎物为食,因此不需要任何其他致命的征服方法。
澳大利亚的蛇进化
在澳大利亚,有一个独特的机会来研究蛇毒的演变。
这个国家的大多数蛇是Elapidae一家人,这意味着他们在嘴的前面固定了尖牙,所有人都是有毒的。
大约1000万年前到达澳大利亚的家庭包括一些世界上最著名的蛇,例如眼镜蛇亚洲和非洲以及曼巴斯非洲。
像所有精灵蛇一样,现代澳大利亚物种的共同祖先将拥有一种精致的毒液系统,能够将复杂的毒素鸡尾酒送入潜在的猎物动物中。
Elapid蛇在其新环境中迅速多样化,如今,澳大利亚是大约100种地面物种和30多种海洋物种的家园,超过三分之一以上是世界上三分之一的Elapid Snake Fauna。
澳大利亚弹性蛇在生态和猎物偏好方面非常多样化:有些是一般的喂食器,可以应对任何猎物,有些更喜欢哺乳动物,有些则是青蛙或爬行动物。有些是海洋专家,而另一些则喜欢鸡蛋。
尽管这种多样性代表了研究毒液生态学的机会,但大多数毒液研究都集中在对人类潜在危险的大物种上。由于这些物种通常是通才喂食者,因此这项研究几乎没有深入了解其他物种中毒液的原因。
那为什么有毒呢?
过去一种流行的理论是,蛇只是进化了最有毒的毒液,以便迅速杀死他们可能遇到的任何潜在猎物。有时,内陆陶氏毒液的极端毒性仍用于支持这种蛇毒进化的“核弹”理论。
但最近的研究正在揭示猎物偏好与毒液组成之间的密切相关性。这扩展到物种在整个生命中都有巨大的偏好转变 - 如果婴儿和成年人专门从事不同的猎物类型,则可能具有不同的毒液。
在分子水平上,已经鉴定出单个毒素对天然猎物的毒性比对啮齿动物等实验室生物高100倍。证据表明,蛇会进化为使用特定情况的毒液。
为什么内陆陶丹仅针对啮齿动物时会如此毒性呢?这个问题的确切答案正在等待进一步的研究,尽管有可能沉迷于思想实验。
Inland Taipans专门从事啮齿动物的事实可能部分解释了它们对实验室老鼠的极端毒性,但可能还有更多。
在自然界中,塔班人需要在逃脱或有机会进行报复之前迅速杀死其相对危险的啮齿动物猎物。生活在苛刻,干旱的环境中也意味着他们必须节省资源,因此每次咬猎物动物时,他们可能只提供一小部分腺体内容物。
内陆陶蒂班人还与自然猎物一起参加了共同进化的军备竞赛,随着时间的流逝,这种武器可能会进化出对蛇的毒液的抵抗力。毒性测试中使用的不幸的实验室小鼠在进化上是幼稚的,可能对毒液更敏感。
因此,每口咬25万只小鼠的令人印象深刻的人物具有误导性,比进化现实更多地反映了“实验室现实”。
蒂莫西·西·杰克逊(Timothy NW Jackson)获得了澳大利亚地理的资金。