威胁生命的莫哈韦响尾蛇毒液比预期的更常见

莫哈韦响尾蛇生活在美国西南部和墨西哥中部的沙漠中，它的特点是致命的毒液，可以关闭你的身体或使你的内脏变得脆弱。克莱姆森大学的研究人员说，哪一个取决于你的位置。

早在20世纪20年代，根据莫哈韦响尾蛇咬伤的记录，人们认为这些可怕的坑蛇只有神经毒性毒液，这是一种酶和肽的混合物，可以破坏神经元并麻痹神经系统。然而，有些情况却奇怪地不同。患者表现出组织损伤、定向障碍和凝血困难等症状。经过几十年的研究，科学家们后来将这些症状归因于莫哈韦响尾蛇的第二种毒液：出血性毒液，这种毒液通过破坏内部组织而起作用。

为了找出哪种毒液类型出现在哪里，爬虫学家——喜欢两栖动物和爬行动物的科学家——一直在收集中国西南部莫哈韦响尾蛇的数据。然而，直到克莱姆森科学研究所博士后研究员杰森斯特里克兰(Jason strickland)和生物科学教授克里斯托弗帕金森(Christopher Parkinson)最近发表的一篇文章，我们才更好地了解了分布的程度。他们的研究结果表明，这个物种具有独特的可。

斯特里克兰说：“在这篇文章之前，‘herp’社区认为出血性毒液非常罕见，只在亚利桑那州的一个地方和墨西哥的一个地方发现过，但我们证明，在蛇的整个分布中，有几个地方发现过这种毒液。“在某些情况下，我们样本中的个体有两种类型的毒液，我们的数据显示它们是混血儿。”

在一个物种中保存多种毒液类型与科学预期相反。自然选择的原理——“通常被称为生存”，因为它是众所周知的——可以预测一种毒液类型将被固定，而另一种毒液类型将在几代人的时间内逐渐减少。获胜的毒液取决于哪种类型——出血性或神经毒性——最适合莫哈韦响尾蛇，因为它在干旱的沙漠中捕食猎物。然而，这不是正在发生的事情。

2018年夏天，一项研究发现，这一发现更加奇特。这项研究在整个美国西南部和墨西哥中部发现了莫哈韦响尾蛇的四种基因不同的血统，以及血统之间相互繁殖的证据。深入研究自然选择，莫哈韦响尾蛇之间的基因交换应该会降低其谱系间的遗传多样性，并有效地使毒液类型均匀化，直到最合适的规则。

“从进化的角度来看，这不正常。这不是你所期望的，”斯特里克兰说。“基因流动可以阻止这种突变。但即使我们在这些种群中发现了基因流动，这种选择也足够强大，足以在非常局部的环境中维持这些特定的毒液类型。”

“我们能证明的是，当地是最好的。在德克萨斯州，神经毒性毒液类型似乎是这个物种的最佳选择。但如果我们向南去墨西哥或凤凰城附近，那么自然界中的某些东西正在发生变化，不同的毒液类型在当地是最需要的，”帕金森说，他是由克莱姆森大学、农林生命科学学院的林业和环境保护系联合任命的。

公众在科学进程中的作用

这一发现需要美国和墨西哥5个实验室的主要研究人员和学生，以及斯特里克兰和他的同事通过社交媒体和互联网收集的近100名公民科学家进行大规模的研究合作。研究人员总共在加州、亚利桑那州、新墨西哥州、德克萨斯州和墨西哥收集了216条莫哈韦响尾蛇。事实证明，“herp”社区是一个强大的社区，日常的蛇爱好者都渴望帮助研究人员改进蛇的种类。

该团队在德克萨斯州西部的年度会议上召集了一些名为“蛇日”的“牧师”——由爱好者杰夫亚当斯指导——以团结对爬行动物、学术、鱼类和野生动物执法感兴趣的公民和“herp”摄影师。为野生动物多样性保护庆祝并筹集资金。

亚当斯说：“通过依靠‘蛇日’的人，杰森和克里斯将在10到20年内学习，并将在短短几年内完成学业。“科学专业人士更有效地依赖研究边界之外的公民，因为公民对当地动植物了解得更多。也很划算。公民科学降低了研究项目的成本，因此像杰森和克里斯这样的研究人员可以更好地利用他们的资金。”

这是公民科学和“跨境研究生和博士后教育”的方面，帕金森在这项研究中脱颖而出。

帕金森说：“毫无疑问，科学非常重要，但是合作研究和公民科学对于促进科学发展非常重要。这不仅仅是关于某个房间里一些恼人的学术问题，而是关于研究如何影响人们。”

具有临床重要性的有毒物种

每年被毒蛇咬伤的美国人不到1%，死于症状的人更少。对于少数不幸的人来说，了解莫哈韦响尾蛇的分布可以带来更好的治疗效果。如果医生知道毒液的类型在他们的区域持续存在，他们可以在适当的治疗中更有策略。

“这些作者发表了对北美医学上最重要的蛇之一的最广泛的研究，提供了挑衅性的新想法和令人惊讶的新发现，”东卡罗莱纳大学的临床爬行动物科学家肖恩布什说。“这项工作提供了对毒液如何变化以及为什么变化的洞察。

化的理解，这将临床转化为抗毒液开发，药物选择和蛇咬伤的定制医疗管理的基础。”

对于科学家来说，该团队的研究指出，莫哈韦响尾蛇是一种迷人的种群遗传学和进化研究模型。无论是与猎物，环境还是在发展过程中的饮食转变相关，为什么莫哈韦响尾蛇会挑战科学的预测呢?机制是什么?

帕金森实验室的未来研究旨在通过对新世界蛇类毒液进化的研究来考虑这些问题。