出品:科普中國
作者:田達瑋(科普創(chuàng)作者)
監(jiān)制:中國科學(xué)博覽
海螺遍布世界各地,與我們的生活緊密相連。在海邊游玩時,我們常以撿海螺為樂;精致玲瓏的外形,讓海螺成為很多工藝品的靈感來源;海螺本身還具有很高的營養(yǎng)價值,味道鮮美,是餐桌上常見的一道美食。
但是,海螺中也有極為兇險的種類存在,它們不僅不易發(fā)覺,往往還是“用毒高手”。
小心有毒的海螺
在海邊撿貝殼的時候,如果你碰到圖片里這些長得有點像雞心形狀的海螺,就要小心了。
芋螺屬的海螺
(圖片來源:維基百科)
這些海螺,是目前已知毒性最強的海螺——芋螺,因為長得有點像雞心的形狀,因此也稱它們?yōu)椤半u心螺”。
芋螺在世界很多地方都有分布,在我們國家的沿海地區(qū),也有可能碰上芋螺。碰到這種螺的時候,如果這只剩下空殼了,那還是可以把它們撿回去的,可如果它們還是活著的,千萬不要隨便抓它們,它們當(dāng)中有一些種類的毒性相當(dāng)強,被蜇一下是可能會丟掉性命的。
芋螺的分布
(圖片來源:參考文獻[1])
比如下圖中的這種地紋芋螺(Conus geographus),外號叫“殺手芋螺”,它發(fā)起攻擊時釋放的毒液足以殺死一個成年人。
地紋芋螺
(圖片來源:wikipedia)
除了地紋芋螺,芋螺屬的海螺也都有毒。根據(jù)記錄,從1705年至今,大約有30多人被芋螺毒死,所以,芋螺屬的海螺被稱為“世界上最毒的海螺”。
當(dāng)然了,芋螺雖然有很強的毒性,但它們并不會主動攻擊人類,如果無意間碰到芋螺,它們也會先縮回殼里保命,除非被人拿在手里無法逃脫了,它們才有可能對人類發(fā)起攻擊。
而且相比于其他動物,300年里造成30多人死亡,這個數(shù)字并不算高。在美國,每年因蜜蜂、馬蜂、大黃蜂蜇傷致死的人數(shù)就超過30人,所以在海邊游玩的時候,也不需要特別擔(dān)心,只要別主動去招惹芋螺就好了。
海洋中的用毒高手
芋螺的毒素雖然不是專門用來對付人類的,但對芋螺的獵物來說,芋螺可是實打?qū)嵉摹俺墯⑹帧薄?strong>芋螺會使用毒針、毒霧、“迷魂劑”等手段來捕捉獵物。
1.毒針
像地紋芋螺之類的海螺,它們的身體里長著有毒的毒針,這些毒針在接觸到小魚的時候會刺進小魚的身體里,釋放毒液。
芋螺的齒舌
(圖片來源:參考文獻[5])
用這種攻擊方式的芋螺需要悄悄接近小魚,再用毒針一樣的齒舌去攻擊小魚。
因為海螺的移動能力非常弱,所以它們進化出了毒性極強的毒液,專門用來對付魚類這種靈活的獵物。比如,被地紋芋螺刺傷的小魚往往會在一兩秒之內(nèi)失去運動能力,乖乖“束手就擒”。
等小魚中毒失去反抗能力后,殺手芋螺才會張開大嘴把魚整個吞下。
地紋芋螺
(圖片來源:wikipedia)
2.毒霧
還有一些類型的海螺可以“隔空放毒”,它們不需要貼到小魚身邊就能讓小魚中毒。比如下圖這種郁金香芋螺。
郁金香芋螺
(圖片來源:wikipedia)
它們在接近小魚的同時會向海水中釋放毒液。郁金香芋螺的毒液中含有一種類似于胰島素的成分,這種成分會快速降低魚類體內(nèi)的血糖,讓魚出現(xiàn)“低血糖”癥狀。這時候,小魚的身體會變得非常虛弱,即便發(fā)現(xiàn)芋螺在接近也無力逃跑。這樣一來,郁金香芋螺就可以慢悠悠地靠近小魚,把它們吃掉了。
3.“迷魂劑”
在芋螺家族里還有一種螺,它們也能“隔空放毒”,但它們釋放的不是毒液,而是“迷魂劑”,引誘獵物上鉤。
這種芋螺叫帝王芋螺,它們會捕捉沙蠶之類的蟲子。因為沙蠶會把自己藏在深深的洞穴里,帝王芋螺很難直接“下口”。為此,帝王芋螺會釋放一種特殊的毒液,這種毒液能模擬沙蠶交配時候散發(fā)的信息素。洞穴中的沙蠶感受到這個味道,就會不自覺地爬到洞口尋找伴侶,這時候,等在洞口的帝王芋螺就可以輕松捕捉沙蠶了。
帝王芋螺
(圖片來源:wikipedia)
可以說,芋螺為了捕捉不同類型的獵物,進化出了五花八門的用毒手段。
那我們需要時刻提防這些海洋用毒高手嗎?不,它們還有可能成為人類的幫手。
芋螺毒素有望用來治病
科學(xué)家們雖然已經(jīng)知道了芋螺是用毒高手,但在分析芋螺毒液的時候還是吃了一驚,芋螺的毒素極其復(fù)雜。
首先,芋螺屬大約有500多個物種,幾乎每種芋螺都有自己獨特的毒素配方。另外,每種芋螺的毒素也都是由50—200種成分混合成的,這些復(fù)雜的成分對生物學(xué)家來說,簡直就是一個藥物大寶庫。
比如,殺手芋螺為了盡快讓魚失去反抗能力,它的毒素中含有一種能夠阻斷神經(jīng)信號通路的成分。這種成分只要合理使用,就能成為強力止痛劑,這種止痛劑的止痛效果會比嗎啡要好上千倍,而且還不會讓人產(chǎn)生依賴性。
另外,前面提到的郁金香芋螺釋放的類胰島素成分也很有醫(yī)療價值,基于這種成分,科學(xué)家們可能會研制出新的治療人類糖尿病的藥物。
此外,還有一些芋螺的毒素可以用來研究治療癲癇、抑郁癥、阿爾茨海默癥等病癥的藥物。
說不定,未來這些海洋中的殺手,將成為人類的救星。
結(jié)語
從芋螺這個既“要命又致命”的動物身上,我們可以看出,自然界的某些生物身上可能隱藏著人類問題的解決方案。保護生物的多樣性其實是人類社會的長遠(yuǎn)投資。未來,這些生物或許會為人類社會貢獻出它們的獨特力量。
參考文獻:
[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.