《時間的螺旋:貝殼里的人類史》
[英] 海倫·斯凱爾斯 著
劉利平、李慷 譯
廣西師范大學(xué)出版社
2019年9月
千百年來,人們一直將軟體動物及其貝殼當(dāng)作性和死亡的象征,它們可以是寶石、工藝品和食物,也可以是樂器、錢幣、織物原料,以及其他用來收藏和觀賞的標(biāo)本。
現(xiàn)在,人們也在對軟體動物進(jìn)行研究,并發(fā)掘了它們更強大而新穎的用途。地球上的許多軟體動物有過一些令人驚訝的行為,后來人們證明那些行為隱含了一些有價值的信息。有些軟體動物生活在極度惡劣的條件中,那些地方可能比我們想象的可怕得多。
總之,這些軟體動物為人類提供了很多靈感和創(chuàng)意。如今一些極具開拓意義的創(chuàng)新,就來自一群動作緩慢的海螺;被它們盯上的獵物應(yīng)該馬上逃走,遠(yuǎn)離它們。
芋螺白天不怎么活動,它們會藏在珊瑚礁的縫隙中或埋在沙子底下,仿佛要把它們那烙印在貝殼上的復(fù)雜圖案隱藏起來。只有在黃昏降臨之時,這些獵人才會出來尋找晚餐。
芋螺種類達(dá)到700種,如此龐大的數(shù)量導(dǎo)致芋螺科很可能成為海洋中最多樣化的動物。它們中的大多數(shù)都進(jìn)化成只捕捉某一種動物的專業(yè)獵手,有些捕食蠕蟲,有些捕食蝸牛,有些捕食其他芋螺,還有些學(xué)到的技能似乎更不可思議—它們可以捕食魚類。
芋螺從藏匿處爬出來后,會獨自在水里巡邏,它們以吻部搜索周圍,試圖找到一條睡著的魚。它會悄悄地挪向毫不知情的目標(biāo),然后射出一枚裝滿毒液的飛鏢。芋螺的毒鏢一旦刺入體內(nèi),魚就會立刻喪失行動力。隨后,芋螺用毒鏢尾部附帶的細(xì)線將獵物慢慢拖過來,然再用大得恐怖的吻部一口吞下獵物,然后慢慢消化掉這頓豐盛的晚餐。幾個小時后,芋螺會緩緩?fù)鲁鲆欢阳~骨和鱗片。
芋螺捕食魚類的另一種策略是,往水中釋放一些含鎮(zhèn)靜劑的物質(zhì),然后把自己的吻部變成一張巨網(wǎng),把獵物網(wǎng)羅進(jìn)來令其窒息。有時候,芋螺能一次抓到整個淺灘上的所有小魚。一旦這些小魚進(jìn)入巨網(wǎng)范圍,芋螺便會依次向它們射出毒液,徹底卸掉獵物的掙扎和逃跑能力。
芋螺狩獵之所以如此專業(yè),秘密隱藏在它們的毒鏢中。這些武器是一些帶倒鉤的中空臼齒,能夠牢牢地卡在獵物的身體上。每枚毒鏢可長達(dá)1厘米,但只能使用一次,就像一次性皮下注射器。毒鏢能儲存毒液,就像等待發(fā)射的箭頭。獵物進(jìn)入射程范圍后,毒牙就會受到毒囊的擠壓,從吻部末端飛速射出。
除了小魚,芋螺也會獵殺人類,比如粗心的漁夫或貝殼收集者。當(dāng)然,它們不會故意尾隨并吃掉人類,芋螺獵殺人類通常是為了保護(hù)自己。當(dāng)它們感覺受到威脅時,便會發(fā)射準(zhǔn)備就緒的毒鏢。芋螺的吻部很長,可以觸碰到身體的所有部位,因此芋螺身上并沒有什么可供人類撿起的安全地方。
18世紀(jì)早期,荷蘭博物學(xué)家格奧爾格·埃伯哈德·魯姆菲烏斯在為荷蘭東印度公司工作時,記錄了一起芋螺致人死亡的案例,自那以后,大約有30起芋螺致死事故被記錄在案。他們的死因,幾乎都是心臟病發(fā)作和膈膜麻痹導(dǎo)致的窒息。芋螺刺傷的嚴(yán)重性取決于芋螺種類。大多數(shù)芋螺的毒液不足以殺死人類,但被刺的感覺肯定不舒服,麻痹或者局部麻痹的情況會持續(xù)幾周。不管如何,你千萬不能觸碰地紋芋螺,因為它們致死的概率達(dá)70%。
如此小的動物能讓成年人喪失行動能力,這種情況顯然很不尋常。在很長一段時間里,人們想知道芋螺為何以及如何成為化學(xué)大師,還把自己訓(xùn)練成強大殺手的。
第一個問題,也許可以追溯到5000萬年前以蠕蟲為食的芋螺發(fā)生的第一次進(jìn)化。人們認(rèn)為當(dāng)時芋螺捕獵蠕蟲的毒素相對溫和,就像今天的許多蠕蟲捕獵者一樣。然而沒過多久,芋螺迎來了競爭對手—同樣以蠕蟲為食的魚類,后者搶走了它們的晚餐。芋螺通過戳刺對手使之產(chǎn)生刺痛,來趕走它們。
起初這在一定程度上阻止了魚類,但同時也使得魚類變得更有攻擊性,因此,芋螺也開始進(jìn)化,其毒素變得更致命。最后,它們的毒素對阻止魚類搶奪食物很有效,而且還把魚類變成了它們的食物。為了捕食魚類,芋螺的毒素必須一擊即倒,如果毒素需要幾秒鐘才能起作用的話,魚類就會有機(jī)會逃走或躲藏起來,而芋螺可能永遠(yuǎn)都追不上它們。
更重要的問題在于,芋螺的毒液如何變得如此強勁。1956年,耶魯大學(xué)的艾倫·科恩首次觀察到芋螺捕獵魚類的現(xiàn)象,并開始琢磨它們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)獵物。科恩小心翼翼地把芋螺放進(jìn)水族箱中,發(fā)現(xiàn)它們會把自己埋在沙子底下,只露出眼睛。
隨后,他往水族箱中放進(jìn)各種食物,其中一種是活魚?;铘~進(jìn)箱后馬上引發(fā)了芋螺的狩獵行為,它們從沙子中冒出來,然后搜索周圍。相比之下,它們對死魚完全不感興趣,卻會被水族箱中幾滴水引發(fā)的動靜吸引,那正是活魚游過的地方。即使那里沒有任何東西,芋螺也會進(jìn)行搜尋。
芋螺毒液的相關(guān)研究,來自20世紀(jì)80年代巴爾多梅羅·奧利維拉的團(tuán)隊。奧利維拉孩提時代就喜歡收集貝殼,因此清楚地知道芋螺能殺人。他想用實驗鼠測試一下芋螺毒液,這種技術(shù)并不需要太高級的儀器。
他讓小鼠倒掛在一面水平的金屬絲網(wǎng)上,然后給它們注射不同的芋螺毒液提取物,之后記錄每種提取物生效所需時長。小鼠麻痹后,它們會松開絲網(wǎng)摔下來,這就是“摔倒時長”。早期的類似實驗表明,一些毒液提取物可以麻痹小鼠,但不是所有提取物都有這樣的效果。
后來,奧利維拉在美國猶他大學(xué)的新實驗室中,獲得了突破性進(jìn)展。在那里,他得到了一些聰明學(xué)子的幫助,其中一位名叫克雷格·克拉克,他提出可以試試將毒液提取物直接注入小鼠的神經(jīng)系統(tǒng)。幾名學(xué)生進(jìn)一步完善這一實驗,小鼠開始表現(xiàn)出一些奇怪行為。不同的毒液提取物效果也不盡相同,有些會令小鼠不可控地顫抖或撓傷自己,有些會令小鼠陷入長達(dá)24小時的恍惚狀態(tài),有些會讓小鼠在籠子里瘋狂亂竄甚至撞墻。
顯然,芋螺毒素以不同的方式影響著實驗鼠神經(jīng)系統(tǒng)的不同部位。到了20世紀(jì)90年代,世界各地的研究小組已經(jīng)認(rèn)識到芋螺及其毒液在研究神經(jīng)和大腦方面的巨大潛力,甚至有可能以此研發(fā)出新藥。不久后,這些芋螺成了最常見的海洋實驗動物之一。
(本文獲出版社授權(quán),標(biāo)題為編者所加)