毒蛇背后的秘密

編譯 冉 黎

毒蛇的致命毒牙是如何演化而來的?蛇毒從何而來?毒力有多大?最新研究有助于回答這些問題。

科學家對毒蛇的研究取得最新進展。

解密一：毒蛇的致命毒牙是如何演化而來的?

毒蛇的毒牙既長又大，形狀呈吸管樣，與毒腺相連，毒腺產生的毒液通過吸管注入獵物。毒牙位于上頜骨無毒牙的前方或后方。長期以來，科學家對于毒蛇毒牙的起源問題一直爭論不休。不久前，澳大利亞墨爾本大學的普蘭恩·塔弗萊博士有了新的發現。他認為從進化上看毒腺比毒牙出現得更早。他說：“從邏輯上來說也應該如此。試想，毒蛇在有用的東西(毒腺)進化出來之前，不可能先進化出一套錯綜復雜的毒液輸送系統(吸管樣的毒牙)。”

塔弗萊指出，某些毒蛇在進化早期，其牙齒的外形整齊規則，毒液是與食物一起咀嚼的；隨后，在其顎部后方出現發達的牙齒，并演變成一種中空的吸管樣結構，使毒液能在高壓下注入牙齒，這才是毒蛇進化史上真正的變革。這種毒液注入的方式使更多的動物淪為蛇的獵物，因為它們能夠有效地刺穿哺乳動物厚厚的毛皮和其他蛇類堅硬的鱗片。

解密二：蛇毒是從唾液轉變而來的嗎?

這是塔弗萊博士的又一新發現。他發現蛇毒可以來自大腦、眼睛以及睪丸。他說：“蛇毒的來源非常廣泛，這也說明了為什么毒蛇在殺死其獵物時的方式會如此多樣。”

該發現澄清了一些固有的認識，以往大家都認為蛇毒是由蛇的唾液轉化而來的。其實，蛇毒的來源非常廣泛，蛇的機體抓住每一個機會將體內的蛋白質加工成毒液。這是由進化饋贈給蛇的強大而多樣的武器!蛇能吞食多種動物，而制服這些動物的最佳辦法就是一系列作用廣泛的毒素。

研究蛇毒是異常危險的。為了尋找那些具有代表性的蛇，塔弗萊幾道跑遍全球，甚至遠赴南太平洋地區去尋找海蛇。他親自捕捉了數以千計的毒蛇，并擠出它們的毒液進行研究。在2002年一年中，他就擠了兩千條蛇的毒液，有四次被蛇咬，其中一次是被眼鏡蛇咬。

塔弗萊將每一種毒蛇毒素的氨基酸序列與無毒組織的蛋白質序列進行比較，借此追蹤它們的來源。他發現有21種毒蛇毒素來自于多種組織，包括大腦、眼睛、肺、心、肝、肌肉、卵巢和睪丸。他認為這些毒素是有待人類探究的豐富資源，它們有可能被應用于治療癌癥、關節炎及心臟病等疾病。

解密三：所有的毒蛇都業自于同一個祖先嗎?

最近，塔弗萊宣稱，對毒蛇毒液的DNA分析表明，所有的毒蛇最初都來源于一個共同的祖先。他還指出，蛇是從龐大而笨重的蟒屬逐漸進化成行動迅速靈敏的動物的。它們在擺脫那身厚重的肌肉的同時，還必須有效地捕獲獵物。為此，它們需要另外一些有用的本領。于是，毒液出現了，它幫助蛇變得纖細而活力十足。

塔弗萊在馬達加斯加島對蛇進行隔離研究，因為生活在這個島上的蛇早在4000萬年至1.5億年前就已經和別的蛇隔離開來。DNA分析結果表明，這里的蛇的毒液與世界上其他地方的蛇，包括通常所說的無毒蛇、眼鏡蛇和蝰蛇等的毒液都相差無幾。據此，他認為所有的蛇最早都是從一種體積龐大的原始“沼澤怪物”進化而來的，這種“怪物”在外形上與現代的水蟒差不多。在進化過程中，為了變得更加輕巧靈活，運動有力，蛇需要一種新的生存武器，于是演化出了毒液。

人們總是好奇澳大利亞的蛇為什么極其致命，現在科學家終于弄明白了其生物學原理。當蛇移居到澳大利亞后，由于這里幾乎沒有任何可以與之抗衡的敵手，再加上地理的分隔作用，蛇得以迅速發展壯大，并為適應新的獵物而從根本上革新了它們的毒液。

解密四：蛇是由什么動物進化而來?

蛇究竟是由什么動物進化而來的?一種觀點認為，蛇是從穴居動物進化而來的，它們主要是一些吞食昆蟲的小型蜥蜴，當它們的腿漸漸退化后就進化成為長條形的蛇。另外一種觀點則認為，蛇是由大型捕食性蜥蜴進化而來的。

最近，科學家在澳大利亞新發現了一塊保存得很好的蛇顱骨化石。化石顯示，這條蛇生活在2500～2000萬年前，足有6米長，與大型捕食性蜥蜴而非小型食蟲性蜥蜴更接近，它可以像鰻一樣游走，或者在濃密的叢林里穿行。由此表明，蛇可能是從一種強大的水生或者陸生動物進化而來的。

蛇顱骨化石能保存得如此完整，這是一個了不起的發現。與顱骨固定的鱷魚和哺乳動物相比，蛇顱骨的柔韌度很高，可以吞下比自己的頭顱更大的獵物。在蛇死后，其顱骨會很快破碎并被壓平，因此很難找到完整的化石。這塊化石之所以完好保存，是因為它被包藏在質地柔軟的石灰石里，沒有被壓壞。更重要的是，發現者用酸分解石灰石，從而將化石完整取出。

解密五：蛇沒有耳朵，它們是如何聽到聲音的?

蛇沒有耳朵與鼓膜。多年來，人們都認為蛇是沒有聽力的，只是借助嗅覺、味覺等其他感官來判斷獵物的情況；某些蛇則可能是用其鼻子附近的一種熱相關的特殊感覺器官來感知外界。其實，早在20世紀70年代，一些基礎研究就已顯示蛇能夠昕到聲音，只不過沒能解釋它們是怎么聽到的。現在，終于有答案了。

最近，美國和德國科學家通過研究發現：蛇有聽力系統。科學家借助航海工程師們常用的技術對蛇的聽覺進行研究，獲得意外發現。野外小鼠或其他獵物的活動所發出的每一次細微聲音，都可通過地面或空氣發出細微的聲波，好比朝平靜的水池滴入一滴水引起的漣漪，蛇將它的顎部靜止地貼在地面，一旦有聲波經由地面傳入的時候，它就能感知到。

當蛇的顎骨“聽”到聲音后，聲波進入耳蝸，位于耳蝸的神經隨即收集這些信息并傳人大腦。這種聽覺傳導方式又稱骨傳導聽覺。其實人類也具有骨傳導聽覺能力，只是我們平時不太在意。你可以用這樣的方式來檢測你的骨傳導聽覺能力；輕輕敲擊一個音叉，將它放在耳旁，感覺聲音很微弱；再次輕輕敲擊音叉，然后將它貼在耳后的顱骨上，你就會感覺聲音有所增強。

解密六：在極度饑餓的情況下，蛇用什么方法維系生命?

最新研究表明，當食物匱乏時，有些蛇通過消化自己的部分心臟來維持生命，并可以存活兩年之久；還有一些蛇在饑荒出現時，頭部會長得更大，由此擴展對獵物的選擇。實驗證明，在饑餓狀態下，蛇的情緒變得很激烈，這可以用來解釋那些在暴怒狀態下的蛇的“無禮”表現。比起遭遇別的狀態，極度的饑餓更能促使蛇去嘗試冒險。這也可以解釋為什么某些巨蟒會突然張開大口吞下鱷魚，以及那些逃生的寵物蛇會吞下一些不規則的物體，譬如電燈泡。

科學家發現，一些蛇(如捕鼠蛇、響尾蛇等)在歷經168天的饑餓后，蛇的體積減少了9％～24％。其間，它們的平均能量消耗也降低了80％左右。隨著饑餓時間的延長，蛇將開始消耗自己的心肌。這一點令科學家感到意外。對此，專家解釋說：“如果機體能量消耗較低，那么對維持循環的要求也就跟著降低，因此心肌退縮也是一種正常的反應。”如果能夠及時補充一頓營養大餐，蛇則迅速完成心臟的重建。科學家注意到，蛇在禁食中身形變得更長了，尤其是蛇的頭部變得更大了。頭骨變大意味著蛇對獵物的選擇性更大。由于蛇不能咀嚼，所以它們必須吞下整個動物。

能在饑餓的情況下存活兩年，蛇的這種生理機制的意義非常重大。這些爬行類動物即使在最糟糕的條件下都表現出超強的生存能力，這太厲害了。蛇更像是善于埋伏和突襲的獵人，而不是戰略家，所以在可靠的獵物出現之前，它們必須耐心地熬過漫長的等待。科學家希望將來通過對蛇耐受饑餓的研究，幫助找到辦法有效增加其他動物對食物匱乏的耐受性，包括人類。

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小知識

全世界現生的蛇類大約有13科、400屬、2700多種，其中1/4是毒蛇。

毒蛇的頭部一般多呈三角形，體背的顏色比較鮮明，尾部一般粗而短，由肛門向后突然變細；無毒蛇的頭部一般呈橢圓形，體背的顏色不太鮮明，尾部一般細而長，由肛門向后慢慢變細。

毒蛇與無毒蛇最根本的區別還在于牙齒。毒蛇有毒牙和毒腺，無毒蛇沒有毒牙和毒腺。無毒蛇的牙齒很多，除了上頜齒和下頜齒外，還有腭骨齒和翼骨齒。毒蛇除了上述牙齒外，在上頜骨上生有2-4枚較大、表面有溝和中空的特殊牙齒，其基部與毒腺相連，稱為毒牙。蛇毒平時貯于毒腺囊中，咬物時經顳肌收縮壓擠，毒液即沿毒腺導管從毒牙排出。

蛇毒可分三類：

1．神經毒。毒液主要作用于神經系統，引起肌肉麻痹和呼吸麻痹。以神經毒為主的毒蛇有金環蛇、銀環蛇及海蛇等。

2．血液毒。毒液主要影響血液及循環系統，引起溶血、出血、凝血及心臟衰竭。血液毒為主的毒蛇有竹葉青、蝰蛇和龜殼花蛇等。

3．兼有神經毒和血液毒的毒液。這樣的毒蛇有蝮蛇、大眼鏡蛇和眼鏡蛇等。