摘要:毒素对不同生物的效果不一,一些对人效果特别强的毒素在野外对付若干非人生物的效果并不惊人,人会觉得其毒素不必要地强,那不代表对这种生物的生存来说该毒素是冗余的。
这需要具体情况具体分析。
生物的性状经常是冗余的,有毒生物的毒素的毒性可以超出其捕食、自卫所需。
毒素对不同生物的效果不一,一些对人效果特别强的毒素在野外对付若干非人生物的效果并不惊人,人会觉得其毒素不必要地强,那不代表对这种生物的生存来说该毒素是冗余的。
对人来说,一些有毒生物的毒素对人效果很差,或是在生物组织内的毒素浓度太低,难以构成威胁。那不代表对非人生物来说也如此。
可以想想植物携带的咖啡因、黄连素、麻黄碱、可可碱。在野外,这些物质充当防御性化学物质,在正常取食量下对一些昆虫、蜱螨、蛞蝓、蜗牛有毒。对人来说,中毒需要摄入的植物组织的量相当大。巧克力让狗中毒需要的剂量大幅低于让人中毒需要的剂量。 咖啡潜叶蛾、咖啡果小蠹等昆虫在很大程度上适应了咖啡因,可以有效取食咖啡树。对某些生物来说是毒素的物质,对该物质的携带者来说可能有捕食和自卫以外的功能(例如参与抗菌、辅助消化),可能是积累在体内的正常代谢产物(是正常生活过程的一部分、无需额外能耗),可能是从食物里取得并积累在身上的(无需自行合成,例如河豚并不合成河豚毒素)。许多有毒生物的毒素可以涂布在体表来抗菌,有的可以喷射,有的可以用针、牙等结构辅助注入猎物或敌害体内,这些结构过去可能用于产卵、注射唾液。
2010 年发表的一篇文章称,研究人员考察了死亡蛇 Acanthophis antarcticus 的毒液生产成本,发现与消化和蜕皮的成本相比,补充毒液的总成本较低 [1] 。死亡蛇是澳大利亚著名剧毒蛇。论文作者指出,一些更早的研究测出蝮蛇在使用毒液后 72 小时间代谢率上升 11%、蝎子物种 Parabuthus transvaalicus 在类似条件下代谢率上升 39%,这些研究并未考察这些生物的其他生理活动的能耗。我认为论文作者还没有更强硬地指出,这是在对着基础代谢率相当低的动物尬谈上升率。2022 年发表的一篇文章称,研究人员考察了成百上千种动物,发现代谢率、性成熟时间都不能良好预测动物衰老的速度。甲壳、棘刺、毒液等用于自卫的物理化学特征在统计上与长寿有关 [2] ,这些特征显然可以降低动物每年死伤于外敌的概率,省下来的资源可用于修复自身——历史上,很多人以为制造毒液会损耗动物的大量资源、影响其他方面的生理功能,现在看来这类想法是可笑的。 关于“毒液是怎样消耗能量的”,常见的说辞是合成毒液里多种多样的成分(尤其是一些毒蛋白)需要分泌腺的相关细胞投入物质和能量,尤其是在一些分泌细胞死于分泌过程、需新细胞代替的情况下。这显然无法覆盖现实中千奇百怪的有毒动物。不限于“实际上消耗不大或没有消耗”的情况,任何“有代价”的性状,只要不让携带者一生产生的可育后代的数量明显减少,都有机会在种群中持续存在。
对于用来捕食的毒素,捕食成功率上升带来的更多资源不难覆盖毒素的消耗。 对于用来自卫的毒素,具有后天学习能力的捕食者与有毒生物互动数次后存活下来时,再攻击有毒生物的倾向会下降,在有毒生物有容易辨认的外观特征(例如鲜艳的色彩)时学得更快;这类捕食者有育幼行为时,可能将经验传授给下一代。不具明显后天学习能力的捕食者或跟特定有毒生物互动后高概率死亡、难以学习的捕食者,可以在和有毒生物的互动中被生态选择,先天倾向于避开此类有毒生物的外观模式的个体更容易留下可育后代。随着时间流逝,这会明显降低上述有毒生物在大部分生命过程中被上述捕食者攻击的概率,从而减少需要消耗毒素去自卫的情况。有毒生物亦可能在此过程中被筛选出醒目的警戒色、有特点的反捕食者行为。 较多捕食者躲避特定有毒生物的行为会从它们的其他猎物中筛选出外观像有毒生物的无毒生物。也可以看看有毒植物:
马缨丹的茎、叶、果实含有马缨丹烯 A 等物质,对哺乳类有毒,鸟类可以传播其种子。马缨丹的毒素可造成牛、羊、人等哺乳类动物畏光、肝肾损伤甚至器官衰竭而死,叶片挥扫也能引起一部分人过敏。马缨丹的枝条横向生长、块状扩展,枝叶有刺激性气味、散发化学物质压制其他植物生长,茎上长有倒刺、动物难以践踏走过。马缨丹花期长、四季可开花、适应自交,繁殖快、扩张迅速,是世界百大入侵物种之一。
来源:晚晚的星河日记一点号