摘要：1989年盛夏，初出茅庐的鸟类学实习生杰克·邓巴彻(Jack Dumbacher)，踏上了前往巴布亚新几内亚(Papua New Guinea)雨林的首次科考之旅。彼时，他面庞青涩，对这片神秘的热带雨林充满好奇。

地球是一个奇迹

物种｜巴布亚新几内亚

2018年，在巴布亚新几内亚瓦南戈村(Wanang Village)的郊外，一只有毒的鸟类，被雾网捕获。| 国家地理图片集

1989年盛夏，初出茅庐的鸟类学实习生杰克·邓巴彻(Jack Dumbacher)，踏上了前往巴布亚新几内亚(Papua New Guinea)雨林的首次科考之旅。彼时，他面庞青涩，对这片神秘的热带雨林充满好奇。

在一个闷热潮湿的午后，一只羽毛色彩艳丽、黑橙相间的鸟儿意外闯入他布设的雾网。邓巴彻上前解救时，却被这只黑头林鵙鹟(jú wēng)(hooded pitohui)狠狠抓伤。“这种鸟体型和松鸦差不多，爪子和喙尖锐得像针。”邓巴彻回忆道。

当时，他下意识地将伤口凑近唇边，谁知，一阵刺痛与灼烧感瞬间袭来，随后嘴唇完全麻木，这种不适一直持续到夜幕降临。

邓巴彻向当地向导打听此事，对方心领神会，告诉他村民们向来对这些“垃圾鸟”避之不及，只有在经过剥皮和特殊处理后，才会食用。

这番话勾起了邓巴彻的强烈好奇心，作为芝加哥大学(University of Chicago)的研究生，他花费整整一年时间，收集黑头林鵙鹟样本，并在回国后四处寻找化学家，试图揭开这种奇特感觉背后的秘密。

1992年，邓巴彻及其合作者公布了一项震惊学界的发现：黑头林鵙鹟体内竟含有箭毒蛙毒素(batrachotoxin)。这种毒素的致命性远超氰化物，是动物界最剧毒的物质之一。它与远在地球另一端的某些箭毒蛙(poison dart frogs)体内的毒素完全相同。

自那以后，在已知的10500多种鸟类中，至少又有十几种被证实为有毒鸟类。不过，大部分携带箭毒蛙毒素的鸟类，都是新几内亚岛特有的。然而，距邓巴彻那次偶然发现已过去35年，新几内亚毒鸟身上仍笼罩着重重迷雾。

如今身为加州科学院(California Academy of Sciences)鸟类与哺乳动物馆长的邓巴彻坦言：“我们未知的领域太多了，从这些鸟类的生态习性，到它们如何利用箭毒蛙毒素防御，再到毒素的来源，都亟待解答。” 邓巴彻最后一次踏上新几内亚岛是在2011年。

如今，由瑞典自然历史博物馆(Swedish Museum of Natural History)生态学家克努德·琼森(Knud Jønsson)与哥本哈根大学(University of Copenhagen)进化与群落生物学家卡松·博达瓦塔(Kasun Bodawatta)带领的科研团队，接过了研究的接力棒。

他们已取得重要突破，在2023年发现了两种新的毒鸟，这也是近二十年来该领域的首次重大发现。按照计划，他们将每年前往巴布亚新几内亚，持续研究至2028年。

他们试图解开一个关键谜题：这种能帮助鸟类抵御捕食者和寄生虫的毒素，究竟从何而来？

黑头林鵙鹟是巴布亚新几内亚已被记录在案的几种有毒鸟类之一。虽然在北美洲和欧洲也有有毒鸟类的记录，但科学界已知的大多数有毒鸟类都发现于这个南太平洋地区。| 国家地理图片集

“食”出的毒性？

关于毒素来源，有一种理论聚焦于鸟类的饮食习惯。“有人推测，它们因食用某种带毒甲虫而获得毒素。”琼森介绍道，“但真相究竟如何，我们还不得而知。”

早在2004年，邓巴彻就首次揭示箭毒蛙毒素同时存在于鸟类和甲虫体内。不过，他并不认同毒素源自这些米粒大小甲虫的观点。“大量研究表明，甲虫无法合成这类甾体生物碱。”邓巴彻分析道，“很有可能，甲虫也是从土壤螨类或某种植物中获取毒素的。”

为探寻箭毒蛙毒素的源头，研究团队计划采集毒鸟样本，对比其胃内容物与附近陷阱捕获昆虫的成分。“我们的目标是锁定那些可能携带毒素的猎物。”琼森解释道，“这无疑是一项艰巨任务，如同大海捞针，但却是研究的必经之路。”

此外，他们还与德国萨尔兰大学(Saarland University)化学家克里斯汀·比梅尔曼斯(Christine Beemelmanns)展开合作，借助专业技术，鉴定已采集样本中的箭毒蛙毒素及类似分子结构的毒素。

检测结果显示，毒鸟体内含有多种有毒衍生物，比梅尔曼斯实验室目前已成功鉴定出六种。这些衍生物在不同个体和物种中的浓度存在差异。

以毒攻毒？鸟类的生存智慧

另一个困扰科学界已久的问题是：这些鸟儿如何在携带致命毒素的情况下，保证自身安然无恙？

箭毒蛙毒素会与神经、肌肉和心脏细胞中的钠离子通道结合，引发麻木、抽搐、瘫痪，甚至死亡。“毒素附着在通道上，使其持续开放，导致神经不受控制地抽搐。”琼森解释道。

不过，相较于体内毒素足以毒死十名成年男子的黄金箭毒蛙(golden poison frog)，毒鸟体内的毒素含量要低得多。即使接触或食用毒性最强的黑头林鵙鹟，也不会致人死亡。

长期以来，科学界普遍认为，毒鸟和箭毒蛙一样，其钠离子通道存在特殊突变，从而阻止毒素结合。但并未参与琼森和博达瓦塔团队研究的加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)生物物理学家丹尼尔·米诺(Daniel Minor)对此提出了不同看法。

在自然界中，河豚(fugu pufferfish)、蓝环章鱼(blue-ringed octopus)等有毒生物，都具备对自身携带毒素的免疫能力，而钠离子通道突变正是这种免疫机制的关键所在。

琼森团队通过对比六种毒鸟及其同科无毒近亲的基因组，确实发现毒鸟编码特定钠离子通道的基因存在多种突变。

然而，米诺团队对南方杂色林鵙鹟(southern variable pitohui)克隆基因进行电生理测试时却发现，尽管存在突变，这些钠离子通道对箭毒蛙毒素依然敏感，这一结果令研究人员大感意外。

米诺由此推测，毒鸟体内或许存在一种尚未被发现的特殊蛋白质，它如同“毒素海绵”，能够与箭毒蛙毒素结合并将其隔离。

琼森和博达瓦塔则认为，这两种机制可能协同发挥作用。博达瓦塔指出：“鸟类需要将毒素从肠道运输到皮肤，必然存在一种转运蛋白来完成这一过程。”

未知的毒鸟世界

科学界迫切想知道，自然界中是否还存在其他毒鸟？琼森对此持乐观态度：“新几内亚毒鸟属于雀形目(Corvides)，全球约有700种雀形目鸟类，新几内亚就占了140种。

目前，我们只研究了其中五分之一。” 从今年11月起，他的团队将在新几内亚岛多地采集尽可能多的雀形目样本，筛查箭毒蛙毒素，并对每个物种至少一个个体进行基因测序，以确定钠离子通道的突变情况。

博达瓦塔补充道，更完备的基因组数据，将助力科学家发现潜在的“毒素海绵”蛋白。从更宏观的角度来看，研究团队希望深入探究“奇妙而独特的趋同进化现象”。正是这种进化，让青蛙和鸟类，以及新几内亚内外的不同鸟类，都具备了毒素抗性。

“理解自然选择下的趋同适应，是进化生物学研究的核心目标。”琼森强调。在科学探索的道路上，每一次新发现都意味着更多未知等待解答。正如博达瓦塔所说：“或许两三年后，我们就能分享新的研究成果。这场探索之旅，才刚刚开始。”

撰文：Sandy Ong

编译：Arvin

校对：钱思琦

版式设计：钱思琦

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来源：国家地理中文网一点号