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蛇之拍案惊奇(下)
http://www.100md.com 2013年2月1日 《百科知识》2013年第3期
     毒蛇为何不会被蛇毒所伤

    在现生的蛇类中有大约四分之一的种类是毒蛇。毒蛇出现的历史要比无毒蛇短得多。

    毒蛇的头部大多呈三角形,而无毒蛇的头部一般呈椭圆形,但它们之间的根本区别是毒蛇有毒牙。其实,毒蛇的牙齿并没有毒,蛇毒是毒蛇特化的口腔腺——毒腺的分泌物,而毒腺的开口正好在牙的齿沟里,只有当蛇在用力咬东西时,经颞肌收缩压挤,才使毒液沿毒腺导管释放出来。

    新鲜毒液为黏稠状的液体,化学成分复杂,不同种类的成分也不同,一般除含65%~82%的水分外,主要是蛋白质类化合物,其中的毒蛋白和小分子量的多肽能引起中毒或死亡。所有的蛇毒可分为神经毒、血循环毒和二者兼有的混合毒。

    最近,以色列、荷兰、瑞典等国的科学家共同合作,发现了毒蛇之所以会置人于死地的秘密。蛇毒进入人体之后,会影响人体内的乙酰胆碱酯酶活动。乙酰胆碱酯酶对促进人体内乙酰胆碱的分解起着关键的作用,而乙酰胆碱在人体内负责将神经系统的信号传送给肌肉。如果乙酰胆碱在完成信号传送任务之后不能及时分解,那么它就会不断将一些不必要信号反复传送给肌肉,结果会造成肌肉不断痉挛和收缩,最终夺走人的生命。

    科学家原先已经知道,乙酰胆碱酯酶有—个深而窄的裂口,可以通向乙酰胆碱的分解地点。为了进一步研究毒液影响乙酰胆碱酯酶活动的机理,他们将乙酰胆碱酯酶和从非洲绿树眼镜蛇的毒液中分离出来的一种名叫“法西库林”的毒质混合在一起,进而发现“法西库林”的结构像一个长了3个手指的手掌,而其“中指”正好可以楔入乙酰胆碱酯酶的裂口中,从而阻止乙酰胆碱进入该裂口并完成分解。科学家的这个发现将有助于人们研制对付毒蛇和神经毒气的新型解毒剂。

    人或动物在被毒蛇咬伤后,很快就有死亡的危险。但奇特的是,毒蛇却不会被自己或同类的蛇毒所伤,其奥秘在哪里呢?美国科学家通过对埃及眼镜蛇的研究发现,这是因为其肌肉细胞的一种受体所含物质与其他动物不同。

    埃及眼镜蛇肌肉细胞中的乙酰胆碱受体分子与其他动物基本一样,唯一不同的是在它的乙酰胆碱受体分子中含有一个特殊的氨基酸。这种分子结构导致它的乙酰胆碱受体表面被一种大体积的糖分子覆盖,蛇毒中的神经毒素无法固着在该受体表面。因此,这种特殊氨基酸就成为了它的“盾牌”。

    当科学家设法将眼镜蛇乙酰胆碱受体表面的糖分子除去后,眼镜蛇竟然也对自己及同类的蛇毒敏感起来。反之,利用上述发现,科学家改造了实验鼠的遗传物质,使其乙酰胆碱受体表面聚集了大体积糖分子,结果这种实验鼠就再也不怕眼镜蛇的蛇毒了。

    惊人的耐饿本领

    蛇的耐饿本领很是惊人。科学家对我国蛇岛上的蝮蛇进行过研究,断了食、水的蝮蛇平均能活78天,最长的可活107天。如果让它们喝些水,那么,其耐饿的本领就可提高1倍左右。据说蛇耐饿的记录是:有一条蟒饿了2年9个月才死去。

    蛇类的耐饿本领源于它们有一套在能量的积聚和消耗上能“开源节流”的身体结构和生活方式。恒温动物为了保持恒定的体温,需要消耗体内的能量,但作为变温动物的蛇就省去了这笔能量开支。它们在冬眠时所消耗的能量更是微乎其微,经过长达5个多月的冬眠后,其体重只不过减轻2%左右。与此同时,蛇类吸收营养成分的效率特别高。蛇类的食量一般都很大,但只要几天时间就把食物消化完了,连骨头也完全消化掉,只剩下一些兽毛和鸟羽随粪便排出。消化以后,这些营养成分便在体内贮存起来。

    美国科学家通过让20条球蟒、22条鼠蛇和20条西部菱形斑纹响尾蛇禁食168天的实验来研究蛇的耐饿情况,结果发现在饥饿状态下响尾蛇的腰身会变细,营养物质会流向骨骼肌和骨骼。此外,蛇的脂肪酸水平也会上升,而且随着时间的推移,脂肪酸会转化出氢作为蛇的能量来源。整个实验期间,它们的能量消耗平均减少80%。它们通常静止不动,蜷缩在盒子里,只有它们认为附近有潜在的食物来源时,才会有一些反应。168天之后,蛇的体重比原来减轻了9%~24%。

    有趣的是,在禁食期间,蛇的身体却仍然在发育,长得更大了,尤其是头部。科学家认为,在饥饿中头部变大意味着它们能从更多潜在的食物来源中找到自己能吃的东西,从而扩大了猎物的范围。事实上,有些饿极了的蛇可能会“不择手段”地吞食鳄等一些巨大的猎物,以致充破肚子,甚至吃一些不寻常的东西,如废弃的灯泡等。

    全能的“运动员”

    在地球上,从海洋到陆地,从河流到沼泽,从平原到山区,从沙漠到森林……到处都有蛇的踪影。蛇的运动方式也很“全能”,爬行、游泳、滑翔无所不能。

    蛇是典型的爬行动物,爬行当然是它最主要的运动方式。蛇的全身覆盖着整齐的鳞片,头部和躯干部背面的鳞片细小,呈多角形,而腹面的鳞片则是一排大的长方形腹鳞,是爬行的主要“工具”。蛇的爬行主要有三种方式:第一种是蜿蜒运动。所有的蛇都能以这种方式向前爬行。爬行时,蛇体在地面上作水平波状弯曲,使弯曲处的后边施力于粗糙的地面上,由地面的反作用力推动蛇体前进;第二种是履带式直线行进。蛇没有胸骨,它的肋骨可以前后自由移动,肋骨与腹鳞之间有肋皮肌相连。当肋皮肌收缩时,肋骨便向前移动,这就带动宽大的腹鳞依次竖立,即稍稍翘起,翘起的腹鳞就像踩着地面那样,但这时只是腹鳞动而蛇身没有动,接着肋皮肌放松,腹鳞的后缘就施力于粗糙的地面,靠反作用把蛇体推向前方,就像坦克车的履带那样,使蛇身直线向前爬行;第三种方式是尺蠖状伸缩运动。蛇身前部抬起,尽力前伸,接触到支持的物体时,蛇身后部即跟着缩向前去,然后再抬起身体前部向前伸,得到支持物,后部再缩向前去,这样交替伸缩,蛇就能不断地向前爬行。

    生活于沙漠的蛇类,由于地面对推进力的反作用力很小,容易打滑,但这种地面对于向下压力的反作用比对向两侧的推力的反作用要大得多,因此它们利用了这一点,以“侧进”的非常奇特的步法向前移动,即整个身体沿侧向前进而不是沿头部前方前进。

    水中生活的蛇类主要靠蜿蜒方式前进,当蜿蜒游泳时,从水里得到反作用力,推动蛇体前进。多数海蛇的尾不是细长如鞭,而是侧扁如桨,甚至连躯干后部都是侧扁的,在水中游泳时,摆动的尾部是它的主要推进器。 (余夫)
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