世界蛇日 | 你好毒你好毒,卻為何不會毒死自己?
提起蛇,你會聯(lián)想到什么呢?是白娘子、農(nóng)夫與蛇的故事,抑或是對這種動物的恐懼?
蛇被賦予過很多不同的文化內(nèi)涵:一方面,因為其反應靈敏、生存能力強、能夠消滅鼠害而受到人們喜愛甚至崇拜。特別是在原始時代,人們曾將蛇圖騰看作是氏族祖先的標志。祝融、黃帝、匈奴、越人等部落都把蛇作為部落的圖騰來崇拜[1]。

陳列于新疆博物館 © 圖片來源于網(wǎng)絡
而另一方面,蛇也因為其冷冰冰的外表、奇特頭型、詭秘的行蹤等特征,成為代表邪惡、殘酷、魔鬼的象征之一,這一點在西方文化中常有體現(xiàn)[2]。
從分類學上來看,“蛇”通常是對蛇目(Serpentes)家族所有物種的統(tǒng)稱,屬于無肢爬行動物,在全球范圍內(nèi)共生活著超過3500種蛇。
早在中侏羅世至早白堊紀時期的化石記錄中,我們可以發(fā)現(xiàn),其頭骨的變化發(fā)生在四肢喪失之前,因此最早的蛇很可能是長有四肢的短體蜥蜴,只不過與無腿蜥蜴不同,蛇具有特別形態(tài)的頭骨和齒系[3]。

亞馬遜樹蟒(Corallus hortulanus)是一種發(fā)現(xiàn)于南美洲的無毒蚺蛇
© WWF-Brazil / Zig Koch
雖然不同蛇種的大小、體形等有顯著差異,但所有的蛇都是變溫食肉動物,可以適應多種生態(tài)環(huán)境,包括海洋、森林、地下環(huán)境。除了愛爾蘭、新西蘭和南極洲以外的所有主要陸地都有它們的足跡[4]。
為了呼吁人們關注蛇類家族的多樣性以及在生態(tài)系統(tǒng)中的重要性,每年的7月16日被設立為世界蛇日,今天就與熊貓君一起了解下叭~
動物王國里的 “毒液家族”
在動物世界里,各種有毒動物因為自身所具備的潛在危險,以及它們那嬌小體型與造成巨大破壞之間的不協(xié)調(diào)感,一直都讓公眾感到好奇。
這些動物的毒素實際上是一種來自它們特殊腺體的分泌物,能夠借由不同大小的傷口輸送至目標動物身上,通常含有破壞正常生理或生化過程的分子[5,6],可以干擾或破壞敵人的正常生理活動能力,以便于自己進行捕食(如某些蜥蜴、蜘蛛、蝎子、蜈蚣、蛇)、自我防御(如許多有毒魚類、棘皮動物、鱗翅目昆蟲的幼蟲)或者應對潛在的種內(nèi)沖突(如鴨嘴獸)。

吉拉毒蜥(Heloderma suspectum) © Alvaro Monter Pozos / iNaturalist

魔鬼簑鲉(Pterois volitans) © Lan Banks / iNaturalist

鴨嘴獸(Ornithorhynchus anatinus) © Shutterstock / Martin Pelanek / WWF
不僅如此,還演化出了各種各樣的生理結(jié)構來實現(xiàn)毒素的輸送,包括倒鉤、喙、毒牙、魚鏢、刺絲囊、螯、棘狀突起、噴射毒素、刺等等[7,8]。因此,這些擁有毒素以及可以注入或使用毒素器官的動物都被歸類為有毒動物。
今天的主人公蛇,其實就屬于與人類接觸較為廣泛、致命性很高的一種有毒動物。雖然如此,但還是要先澄清一下并不是所有的蛇都是毒蛇,傳統(tǒng)上認為約600種蛇是有毒性的,主要在眼鏡蛇科(Elapidae)、蝰蛇科(Viperidae)、游蛇科(Colubridae)、海蛇科(Hydrophiidae)和穴蝰科(Atractaspididae)下。
像我們平常有所耳聞的眼鏡王蛇、金環(huán)蛇、銀環(huán)蛇、黑曼巴蛇、響尾蛇、非洲樹蛇等等都是帶有劇毒的,那你知道世界上毒性最大的蛇是誰嗎?

細鱗太攀蛇(Oxyuranus microlepidotus) © dhfischer / iNaturalist
目前廣泛認為細鱗太攀蛇(Oxyuranus microlepidotus)是全世界毒性最強的陸棲蛇種,一次毒液就可致20萬只老鼠死亡,半數(shù)致死量為0.025mg/kg;海棲蛇種中毒性最強的是杜氏劍尾海蛇(Aipysurus duboisii),半數(shù)致死量為0.044mg/kg。
絕佳捕食利器,為何不會傷到自己?
蛇毒,是從毒蛇的毒腺中分泌出來的一種毒液,主要是由蛋白質(zhì)、酶和其他分子物質(zhì)組成的。這些有毒物質(zhì)會破壞細胞和/或擾亂神經(jīng)沖動的傳導,毒蛇正是依靠這樣的毒液來使獵物虛弱并幫助消化(無毒蛇主要是通過收縮、盤繞或直接吞咽獵物)。
其有毒成分主要是神經(jīng)毒素、心臟毒素、細胞毒素、出血毒素、促凝、抗凝組份和一些酶等[9]。粗略來看,不同類型的蛇毒會影響特定類型的細胞,相信從上面這些命名方式也可以猜個大概了吧。

黑曼巴蛇(Dendroaspis polylepis) © Wynand / iNaturalist
比如神經(jīng)毒素就是指對神經(jīng)系統(tǒng)有影響的化學物質(zhì),它通過干擾神經(jīng)元之間傳遞的化學信號(即神經(jīng)傳導物質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì))而產(chǎn)生作用。
舉幾個例子來看[10]:黑曼巴蛇產(chǎn)生的名為鈣抑蛋白(Calciseptine)的毒素,會阻斷電壓門控鈣離子通道,從而對神經(jīng)沖動傳導過程產(chǎn)生阻斷;眼鏡蛇類產(chǎn)生的眼鏡蛇神經(jīng)毒素(Cobrotoxin)則會阻斷尼古丁乙酰膽堿受體,從而導致麻痹;綠曼巴蛇產(chǎn)生的Fasciculin-I毒素會抑制乙酰膽堿酯酶功能,從而導致無法控制的肌肉痙攣、抽搐、呼吸麻痹……

眼鏡王蛇(Ophiophagus hannah) © Rohit Girotra / iNatralist
其他的比如細胞毒素會導致組織或器官中的大部分或全部細胞死亡、出血毒素會破壞正常的凝血過程等等,這里就不再逐一列舉了。
既然它們會使用這么厲害的毒液來捕食,那為什么蛇在吃了中毒的獵物后自身沒有受到傷害呢?
這是因為蛇毒的主要成分是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)類毒素必須注射或吸收到身體組織或血液中才能奏效,也就是說蛇在進食同時攝入或吞咽了蛇毒其實是無害的,這種蛋白質(zhì)類毒素會被胃酸和消化酶分解。

加蓬咝蝰(Bitis gabonica) © Jaap van der Waarde / WWF-Netherlands
那如果蛇毒進入了蛇自身的血液循環(huán),會致命嗎?比如一條蛇咬了另一條蛇,諸如此類的情況。
嗯,這個還是要看情況了。如果它是被同物種的另一條毒蛇咬傷(如爭斗或交配時),基本上它不太會受到影響,這可能是蛇已經(jīng)進化到對同類的毒液免疫,因為被同類的配偶或競爭對手咬傷的情況可能相當頻繁。但如果是被不同物種的毒蛇咬傷,那它很可能會受到影響。

云南竹葉青蛇(Trimeresurus stejnegeri yunnanensis)
© Magnus Lundgren / Wild Wonders of China / WWF
今年一月發(fā)表的研究[11]還指出,一些蛇類在與有毒蛇類的長期共同生存中,為了避免中毒而被捕食,它們在演化中用帶強正電荷的氨基酸取代了受體上帶負電荷的氨基酸,這也就意味著神經(jīng)毒素不再能與受體結(jié)合,它們反而會被排斥,進而起到保護作用。相同的機制還出現(xiàn)在毒蛇自身體內(nèi),研究表明,這也是它們能抵抗自身毒液的原因之一。
化害為利,蛇毒還可以是“靈丹妙藥”
蛇的毒液為不同的生物學領域提供了有趣且獨特的見解,除了抗蛇毒血清的開發(fā),蛇毒及其生物作用的研究在研發(fā)對抗人類疾病的新方法領域內(nèi)變得越來越重要,包括中風、阿爾茨海默病、癌癥和心臟病。
在過去的幾十年里, 人們已經(jīng)從蛇毒中分離或衍生出了多種進入臨床試驗或已應用于臨床的藥物。比如蛇毒成分衍生物卡托普利是美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準的首個血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑,可用于治療高血壓[9]。

巴西具竅蝮蛇(Bothrops jararaca)是已批準或臨床試驗的用于心血管疾病的蛇毒源之一
© Rohit Girotra / iNatralist
隨著蛇毒成分的結(jié)構和功能闡明及其分子靶點的確定,相信毒蛇咬傷診療方案將被逐步完善,蛇毒在基礎與臨床中的應用范圍也將逐漸拓寬。
同時野生蛇類在全球范圍內(nèi)所處的生存境況,也是我們需要給予更多關注的。其中棲息地的喪失與破碎化是許多蛇種都面臨的最主要威脅[12],例如在美國東南部沿海平原區(qū)域,由于98%的長葉松(Pinus palustris)原生棲息地消失,導致南部豬鼻蛇(Heterodon simus)、東部菱背響尾蛇(Crotalus adamanteus)、北美松蛇(Pituophis melanoleucus)以及東部森王蛇(Drymarchon couperi)的生存受到很大影響。
其他威脅還包括對蛇類資源的過度開發(fā)、疾病和寄生、捕獲獵殺、外來物種入侵、全球氣候變化等等。
在戶外該如何防治蛇咬?
我國蛇類有一百六十多種,其中毒蛇約五十種。以廣東、廣西、云南、福建等省毒蛇種類較多,東北、西北毒蛇種類雖少,但個別地方的數(shù)量較大。而近五十種毒蛇中,有的數(shù)量少,有的毒性小,有的分布窄,主要造成危害的有眼鏡王蛇、眼鏡蛇、金環(huán)蛇、銀環(huán)蛇、蝮蛇、尖吻腹、竹葉青、烙鐵頭、草原蝰、海蛇等十種。
一般說來春暖以后直到晚秋是蛇的活動季節(jié),特別是7-9月,氣候炎熱,雨量豐富,蛇類特別活躍。但它們多數(shù)一般不主動攻擊人,只要我們適當注意與防護,是完全可以避免蛇咬的。
一旦不小心被蛇咬傷不要恐慌,應立即進行急救處理,達到盡可能排除蛇毒和減緩蛇毒在人體內(nèi)的擴散。如咬傷手指要結(jié)扎指根,咬傷小腿在膝蓋上方結(jié)扎(均為結(jié)扎近心段),結(jié)扎不宜過緊,僅能阻滯靜脈循環(huán)即可。結(jié)扎后每隔10-20分鐘,必須放松2-3分鐘,以免阻塞血液循環(huán),造成局部組織壞死,然后用雙氧水或千分之一高錳酸鉀溶液,或鹽水、肥皂水、清水等沖清傷口。沖洗完畢,馬上用小刀在傷口及其附近擴創(chuàng)排毒,但要避開血管。經(jīng)急救處理后,把傷者抬送醫(yī)院治療。如咬人的毒蛇已被打死,要一同帶往醫(yī)院以便對癥下藥(盡量保存毒蛇外貌、形態(tài)資料,以便治療時提供給醫(yī)師)。

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