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要命又致命!海洋中的“美丽杀手”也是优质医师?

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出品:科普中国

作者:田达玮(科普创作者)

监制:中国科学博览

海螺遍布世界各地,与我们的生活紧密相连。在海边游玩时,我们常以捡海螺为乐;精致玲珑的外形,让海螺成为很多工艺品的灵感来源;海螺本身还具有很高的营养价值,味道鲜美,是餐桌上常见的一道美食。

但是,海螺中也有极为凶险的种类存在,它们不仅不易发觉,往往还是“用毒高手”。

小心有毒的海螺

在海边捡贝壳的时候,如果你碰到图片里这些长得有点像鸡心形状的海螺,就要小心了。

芋螺属的海螺

(图片来源:维基百科)

这些海螺,是目前已知毒性最强的海螺——芋螺,因为长得有点像鸡心的形状,因此也称它们为“鸡心螺”。

芋螺在世界很多地方都有分布,在我们国家的沿海地区,也有可能碰上芋螺。碰到这种螺的时候,如果这只剩下空壳了,那还是可以把它们捡回去的,可如果它们还是活着的,千万不要随便抓它们,它们当中有一些种类的毒性相当强,被蜇一下是可能会丢掉性命的。

芋螺的分布

(图片来源:参考文献[1])

比如下图中的这种地纹芋螺(Conus geographus),外号叫“杀手芋螺”,它发起攻击时释放的毒液足以杀死一个成年人。

地纹芋螺

(图片来源:wikipedia)

除了地纹芋螺,芋螺属的海螺也都有毒。根据记录,从1705年至今,大约有30多人被芋螺毒死,所以,芋螺属的海螺被称为“世界上最毒的海螺”。

当然了,芋螺虽然有很强的毒性,但它们并不会主动攻击人类,如果无意间碰到芋螺,它们也会先缩回壳里保命,除非被人拿在手里无法逃脱了,它们才有可能对人类发起攻击。

而且相比于其他动物,300年里造成30多人死亡,这个数字并不算高。在美国,每年因蜜蜂、马蜂、大黄蜂蜇伤致死的人数就超过30人,所以在海边游玩的时候,也不需要特别担心,只要别主动去招惹芋螺就好了。

海洋中的用毒高手

芋螺的毒素虽然不是专门用来对付人类的,但对芋螺的猎物来说,芋螺可是实打实的“超级杀手”。芋螺会使用毒针、毒雾、“迷魂剂”等手段来捕捉猎物。

1.毒针

像地纹芋螺之类的海螺,它们的身体里长着有毒的毒针,这些毒针在接触到小鱼的时候会刺进小鱼的身体里,释放毒液。

芋螺的齿舌

(图片来源:参考文献[5])

用这种攻击方式的芋螺需要悄悄接近小鱼,再用毒针一样的齿舌去攻击小鱼。

因为海螺的移动能力非常弱,所以它们进化出了毒性极强的毒液,专门用来对付鱼类这种灵活的猎物。比如,被地纹芋螺刺伤的小鱼往往会在一两秒之内失去运动能力,乖乖“束手就擒”。

等小鱼中毒失去反抗能力后,杀手芋螺才会张开大嘴把鱼整个吞下。

地纹芋螺

(图片来源:wikipedia)

2.毒雾

还有一些类型的海螺可以“隔空放毒”,它们不需要贴到小鱼身边就能让小鱼中毒。比如下图这种郁金香芋螺。

郁金香芋螺

(图片来源:wikipedia)

它们在接近小鱼的同时会向海水中释放毒液。郁金香芋螺的毒液中含有一种类似于胰岛素的成分,这种成分会快速降低鱼类体内的血糖,让鱼出现“低血糖”症状。这时候,小鱼的身体会变得非常虚弱,即便发现芋螺在接近也无力逃跑。这样一来,郁金香芋螺就可以慢悠悠地靠近小鱼,把它们吃掉了。

3.“迷魂剂”

在芋螺家族里还有一种螺,它们也能“隔空放毒”,但它们释放的不是毒液,而是“迷魂剂”,引诱猎物上钩。

这种芋螺叫帝王芋螺,它们会捕捉沙蚕之类的虫子。因为沙蚕会把自己藏在深深的洞穴里,帝王芋螺很难直接“下口”。为此,帝王芋螺会释放一种特殊的毒液,这种毒液能模拟沙蚕交配时候散发的信息素。洞穴中的沙蚕感受到这个味道,就会不自觉地爬到洞口寻找伴侣,这时候,等在洞口的帝王芋螺就可以轻松捕捉沙蚕了。

帝王芋螺

(图片来源:wikipedia)

可以说,芋螺为了捕捉不同类型的猎物,进化出了五花八门的用毒手段。

那我们需要时刻提防这些海洋用毒高手吗?不,它们还有可能成为人类的帮手。

芋螺毒素有望用来治病

科学家们虽然已经知道了芋螺是用毒高手,但在分析芋螺毒液的时候还是吃了一惊,芋螺的毒素极其复杂。

首先,芋螺属大约有500多个物种,几乎每种芋螺都有自己独特的毒素配方。另外,每种芋螺的毒素也都是由50—200种成分混合成的,这些复杂的成分对生物学家来说,简直就是一个药物大宝库。

比如,杀手芋螺为了尽快让鱼失去反抗能力,它的毒素中含有一种能够阻断神经信号通路的成分。这种成分只要合理使用,就能成为强力止痛剂,这种止痛剂的止痛效果会比吗啡要好上千倍,而且还不会让人产生依赖性。

另外,前面提到的郁金香芋螺释放的类胰岛素成分也很有医疗价值,基于这种成分,科学家们可能会研制出新的治疗人类糖尿病的药物。

此外,还有一些芋螺的毒素可以用来研究治疗癫痫、抑郁症、阿尔茨海默症等病症的药物。

说不定,未来这些海洋中的杀手,将成为人类的救星。

结语

从芋螺这个既“要命又致命”的动物身上,我们可以看出,自然界的某些生物身上可能隐藏着人类问题的解决方案。保护生物的多样性其实是人类社会的长远投资。未来,这些生物或许会为人类社会贡献出它们的独特力量。

参考文献:

[1]Gao, Bingmiao & Peng, Chao & Yang, Jiaan & Yi, Yunhai & Zhang, Junqing & Shi, Qiong. (2017). Cone Snails: A Big Store of Conotoxins for Novel Drug Discovery. Toxins. 9. 397. 10.3390/toxins9120397.

[2]Alisa Zapp Machalek. Secrets of the Killer Snails[J]. National Institute of General Medical Sciences, 2011: 1-3

[3]Torres J P, Lin Z, Watkins M, et al. Small-molecule mimicry hunting strategy in the imperial cone snail, Conus imperialis[J]. Science advances, 2021, 7(11): eabf2704.

[4]Olivera, B. M., Watkins, M., Bandyopadhyay, P., Imperial, J. S., de la Cotera, E. P., Aguilar, M. B., Vera, E. L., Concepcion, G. P., & Lluisma, A. (2012). Adaptive radiation of venomous marine snail lineages and the accelerated evolution of venom peptide genes. Annals of the New York Academy of Sciences, 1267, 61–70.

[5] Jiménez-Tenorio, Manuel. (2011). Cone radular anatomy as a proxy for phylogeny and for conotoxin diversity. 10.13140/RG.2.1.2725.9921.

内容资源由项目单位提供

评论
演绎无限精彩
大学士级
芋螺是用毒高手,但神奇的是,只要处理得当,该毒素具有一定神经生理疾病治疗功能。相信未来,芋螺毒素将会更好的帮助人类攻克难以治愈的疾病。
2023-11-04
天津—陈杰
学士级
保护生物的多样性是人类共同责任,是人类社会长远生存的投资,未来,这些生物或许能为人类社会贡献出它们的独特力量。
2023-11-04
科普老兵闻向东
大学士级
保护生物的多样性其实是人类社会的长远投资。未来,这些生物或许会为人类社会贡献出它们的独特力量。
2023-11-04