为了找到蜇⼈最疼的⽣物,他们被⼏百种⽣物蜇了上千次

作者: ⻩⾬佳

来源: 环球科学

发布日期: 2023-02-17 06:00:41

为了找到蜇⼈最疼的⽣物,澳⼤利亚昆⼠兰⼤学的⾼级研究员塞缪尔·罗宾逊以科学之名,被蜇成为了他们事业的⼀部分。他按照0到4分对疼痛度进⾏评级,声称⾃⼰已被两百多种不同⽣物蜇伤过。通过研究不同物种的毒素和疼痛机制,罗宾逊和同事们希望理解⼈体内神经的⼯作原理,最终通向缓解不同疼痛的新药。

为了找到蜇⼈最疼的⽣物,他们被⼏百种⽣物蜇了上千次。澳⼤利亚昆⼠兰⼤学的⾼级研究塞缪尔·罗宾逊以科学之名,被蜇成为了他们事业的⼀部分。撰⽂ | ⻩⾬佳 审校 | clefable。

“⽩尾蜘蛛,身⻓1.5厘⽶。像被⼀根精细的针扎那样痛,被扎的地⽅会逐渐转为肿胀、发红、发痒,不过仅此⽽已。你本来期待的是⼀部恐怖电影,结果却看了⼀部歌舞⽚。疼痛指数:1。”澳⼤利亚昆⼠兰⼤学的⾼级研究员塞缪尔·罗宾逊1⽉13⽇在推特上这样记录道。

⾃2020年10⽉22⽇起,罗宾逊开始在推特上发表蜇⼈⽣物的测评,按照0到4分对疼痛度进⾏评级。他声称,⾃⼰已被两百多种不同⽣物蜇伤过。除了蛇,⼏乎所有你能想到的蜇⼈⽣物他都有幸体验过。

到⽬前为⽌,在罗宾逊推特上列举过的⽣物中,榜单第三名——得分3.0的物种席位竞争⾮常激烈。除了2种须蚁、1种⽊蜂、1种蚁蜂、1种蜈蚣和1种猎蝽外,还包括2种植物——巨⼤刺树和⾦⽪树。并列第⼆名的是⾚蜈蚣和⼀种⻩蜂,疼痛指数3.5。

荣登蜇⼈痛度排⾏榜榜⾸的是⼀种⻝蛛蜂,罗宾逊形容它带来的疼痛是“当之⽆愧、扣⼈⼼弦、令⼈震惊的强劲”。为庆祝⾃⼰开通推特⼀周年,并响应推特上“⼴⼤”围观群众的呼声,罗宾逊甚⾄专⻔拍摄上传了⼀段⾃⼰被⻝蛛蜂蜇的视频,还贴⼼附上了蜇后⼿指肿胀的图⽚。

以科学之名,罗宾逊并⾮鲁莽之⼈,也不是⽆所畏惧,更不是什么奇怪的疼痛爱好者。在每次被蜇之前,他都会做好功课,确保⾃⼰不会因这些痛苦的测试丧命。他坦⾔,⾃⼰在镊住⻩蜂测试时会⼼跳加速,可是好奇⼼驱使着他继续实验。即便如此,他依然会感到恐惧。

作为⼀名研究毒素的分⼦⽣物学家,罗宾逊所做的这⼀切都是为了科学。他好奇的是动植物是否会出于防御⽽攻击⼈类,⼈被蜇后是否感到疼痛,以及是怎样的疼痛。因为不同类型的疼痛背后,或许意味着不同的⽣理机制。对疼痛的研究将有助于科学家们理解⼈体内神经的⼯作原理,最终将通向缓解不同疼痛的新药。

例如,罗宾逊和同事们发现,斑纹杯蛾⽑⾍会产⽣⼀种成分复杂的毒液,包含151种毒素蛋⽩,具有杀昆⾍、抗菌和抗寄⽣⾍的功能。毒液中使⼈感到疼痛的物质只占⼀⼩部分,主要是⼀些类似天蚕素的多肽,它们会增强神经元的细胞膜对离⼦的通透性,激活哺乳动物的感觉神经元。

其他物种的毒液引起疼痛的机制则可能截然不同。⽐如,贪⻝⽜蚁毒液的主要成分是MIITX2-Mg1a,这种多肽会激活哺乳动物的表⽪⽣⻓因⼦受体ErbB1,在捕⻝者体内引起持久的超敏反应。斑纹杯蛾⽑⾍的毒液主要针对昆⾍,⽽贪⻝⽜蚁的毒液主要针对脊椎动物,不同物种毒液的组分和靶点差异是进化过程中捕⻝和被捕⻝关系的演变所带来的。因此,研究不同物种的毒素也会给科学家们提供有关进化的新思路。

罗宾逊参与的⼀项发表于《科学》杂志的研究表明,相⽐于普通的眼镜蛇,能喷射毒液的眼镜蛇毒液中含更丰富的磷脂酶A2,这种物质能使蛇毒中的主要成分——三指毒素更有效地引起疼痛。因此,对这些眼镜蛇⽽⾔,毒液更多是⼀种防御⼿段,⽽⾮⽤于捕获猎物的武器。

有趣的是,能喷射毒液的⾮洲眼镜蛇的出现,恰巧发⽣在⼈类与⿊猩猩属⾛上两条不同进化道路不久之后;⽽亚洲的眼镜蛇中能喷射毒液的种属诞⽣,⼜⼏乎与直⽴⼈到达亚洲的时间重合。这或许意味着,灵⻓类动物的进化是眼镜蛇再次进化的选择性压⼒之⼀。

蜇出来的搞笑诺贝尔奖,罗宾逊并⾮第⼀个为了学术⽽体验被蜇的科学家。事实上,罗宾逊所使⽤的按照0到4分给疼痛评级的⽅式,名为施密特螫痛指数。这⼀指数起源于美国昆⾍学家贾斯汀·O·施密特从上世纪70年代后期开始的⼀个项⽬,记录他被各种昆⾍叮咬的主观感受。1983年,施密特发表了⼀篇表征昆⾍毒液溶⾎活性的⽂章,为了衡量和描述被不同昆⾍叮咬的痛苦程度,⽂中为21种昆⾍蜇⼈的疼痛程度评了分。

施密特螫痛指数以被⻄⽅蜜蜂蜇的疼痛程度作为标准,定为2分;0分表示完全不痛,1分表示⽐被⻄⽅蜜蜂蜇的痛感更轻,3分表示更重,4分则表示远超⻄⽅蜜蜂带来的痛苦。之所以采⽤4分制⽽⾮10分制,施密特说,那是因为难以在更加精准的尺度上区分被蜇的疼痛程度。

施密特从⼩在美国宾夕法尼亚州的农村⻓⼤,⽗亲是⼀名林务员。得天独厚的环境使幼年的他爱上了昆⾍。进⼊学校后,施密特喜欢上了化学。后来,施密特去往加拿⼤英属哥伦⽐亚⼤学攻读化学硕⼠学位,也是在那⼉,他遇到了他的第⼀任妻⼦——黛⽐·瓦拉格,她那时正在攻读动物学和化学双学位。

意识到⾃⼰仍然更热爱⽣物学的施密特选择和妻⼦⼀同搬回美国,他在佐治亚⼤学昆⾍学系攻读博⼠学位,⽽黛⽐则在同⼀所⼤学攻读动物学博⼠学位。当时,施密特的博⼠导师默⾥·布鲁姆对他说,“昆⾍学和⽣物科学领域迫切需要化学家”。导师布鲁姆建议施密特的博⼠课题研究须蚁。因此,施密特和妻⼦黛⽐⼀同踏上了收集蚂蚁的征程。在这样的旅途中,被须蚁蜇是不可避免的事。

和童年时与昆⾍玩耍时经历的蜇伤不同,这次蜇伤带来的“刺⻣的痛楚”持续了8个⼩时,⽣物化学的神奇⼒量使施密特伤⼝附近的⽑发竖⽴,⽪肤也变得湿润。这便是施密特和蚂蚁“⼀⻅钟情”的故事。

2010年,施密特和妻⼦及两个⼉⼦搬到了美国亚利桑那州图森市的⼭区,⼩⼉⼦常常陪同他去野外⼯作,成为了他的得⼒助⼿。他以前的房⼦成了实验室,虽然外表看上去平平⽆奇,但内部墙壁和架⼦上堆满了⼤量⽂件和研究设备,天花板上粘贴着物种图表。施密特的办公桌后有⼀个⼤冰箱,⾥⾯装着他⼏⼗年来收集的昆⾍样本。

因创⽴施密特螫痛指数,施密特获得了2015年的搞笑诺⻉尔奖⽣理学和昆⾍奖。和他⼀同获奖的,还有那时还是美国康奈尔⼤学神经⽣物学和⾏为学博⼠研究⽣的迈克尔·L·史密斯。史密斯让蜜蜂在⾃⼰身上的25个不同部位反复叮咬,最终确定蜇脑袋、脚中趾尖和上臂最不痛,⽽最痛的是蜇⿐孔、上唇和阴茎。如今,史密斯已经成了德国⻢克斯-普朗克动物⾏为研究所的⼀名社会性昆⾍⽣物学家。

2016年,施密特出版了《荒野之刺》⼀书,书中描述了被83种不同昆⾍蜇伤的体验,还介绍了很多关于昆⾍的科学知识。例如,蜇⼈的每只昆⾍都是雌性的,⽽雄性昆⾍没有毒刺。罗宾逊正是受此书启发才开始在推特上发表被蜇体验,他不仅⽇常引⽤这本书中的内容,甚⾄还将《荒野之刺》置顶在了推特⾸⻚。

罗宾逊更是和施密特梦幻联动,于2021年共同发表了⼀项研究,分析了⼏种蚁蜂的毒液组成成分。蚁蜂因蜇⼈极痛⽽闻名,罗宾逊教授和施密特教授发现,毒液中致痛的根本来源是⼀系列多肽毒素,介导了Ca2+离⼦由细胞外流⼊胞内,使哺乳动物的感觉神经元变得兴奋,产⽣痛觉。

这听上去是个追星成功的故事。如果看到这⾥的你,也被这些科学家对⼤⾃然的热爱深深打动,甚⾄想成为他们中的⼀员,罗宾逊并不建议你亲⾃尝试被蜇。不过你不妨考虑报考他们的博⼠研究⽣,罗宾逊教授将会⾮常欢迎你。

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