导语：作者从化学的角度出发，研究毒液和毒液所作用的生物体之间的演化关系，津津乐道其研究的思路和应用前景。即使身在“蛇虫鼠蚁”中，仍“乐不思蜀”。
关键词：体外化学、毒液、进化
斯蒂芬斯带状蛇是澳大利亚几树栖（树居）毒蛇之一。图片来源：Timothy Jackson, Author
生命就是化学。你、我以及任何有生命的东西，我们都不过是超级复杂的化学集合体罢了。在你的体内，每个日日夜夜的分分秒秒中，几千个微小的化学反应正在发生着。
化学反应让你从一个单细胞演化为数万亿细胞的大部落，并且让你从环境中获取生产细胞的能量。它们维持着身体内各个成分的平衡。实际上，化学反应本身就是这精巧的平衡。它们甚至可以影响你的思想和情感。
大部分的分子进化为在生产它们的有机体内工作。但有些分子较为特殊：进化已经让它们来到了体外进行工作，通常是来到了其他有机体内。这些分子称之为“体外化学物”（ exochemicals）。
自从有了有机体内外之分，自从细胞有了细胞膜，将内外的化学成分相隔后，就有了体外化学（exochemistry）。
遥想那第一个细胞：分泌能够穿过细胞壁的酶，将大分子分解成能够被其吸收的小分子。
现在，体外化学比比皆是：不同种类的有机体通过化学物质相互间发送信号、有毒的动植物用毒素威吓潜在的捕食者或竞争者、有毒的动物还可以用有毒物质来捕食。
我是一个“体外化学家”（ exochemist），我研究体外化学。
甘蔗蟾蜍用毒液自我保护，但却对澳大利亚本土生物产生了毁灭性的结果。图片来源：Timothy Jackson
蛇毒的演变是我目前的研究重点。毒液是不同毒素的混合物，这些毒素是具有的生物活性分子能破坏目标动物的体内化学过程。
用獠牙、刺或者其他特定器官，有毒动物将它们的生化利器——毒素“鸡尾酒”注入猎物或试图捕获它们的天敌体内。在动物行动中，这是体外化学的教科指南。
有许多方法可以研究毒液。但首先我要获得一些毒液。尽管我和有毒动物打了好多年交道，不过目前我还是更愿意远离它们的蛰咬，而请毒液供应的专家来采集毒液。
在我拿到毒液之前，我还需要想想我的问题。研究毒液的演化，就像大部分的科学领域一样，是假设驱动型研究。这就意味着我们先得做出具体假设，然后用实验证实或证否它们的准确性。以此开展我们的研究。所以，我想要验证的假设通常决定了我需要的毒液的品种。
漏斗网蜘蛛（funnel web spide）在进攻和防守中，用其恐怖的大獠牙输送毒液。图片来源：Timothy Jackson
驱动我研究的一个基本理念是捕食者-猎物的军备竞赛。我们可以考虑毒液和被注入毒液的有机体——有特定功能的化学体系这两者的关系。
用“体系”这个词是因为这是一个由许多不同部分为了达到特定目的而在进化的驱动下协同工作的集合体。任何特定有机体的体内化学是一个非常复杂、经过演化而达到精细平衡的体系。
而毒液正是为了破坏这个平衡而设计的系统。所以，当体外化学物质遇到体内化学物质时，开始的是一场化学战。我所感兴趣的是演化的力量是如何让一方胜过一方的。
首先，我通常就是看看毒液的成分，比如有哪些毒素。然后，我将其与蛇的食谱和捕食方法相关联。
现在，有趣的部分开始了，我试图揭示两个系统的具体相互作用。各种各样的难题出现了：毒液攻击的是猎物的哪个系统？也许是血液或者神经系统？在毒液中，是不是有些分子本身没有毒，但是却可以帮助毒素发挥作用？猎物演化出了相应的反抗吗？蛇攻击时，猎物是在活动还是静息状态下？研究毒液演化时，这些问题源源不断的冒出来。
金冠蛇（golden-crowned snake）专门以蜥蜴为食。这会如何影响其毒液的成分呢？图片来源：Timothy Jackson
化学之外
体外化学并不属于任何一门现有学科。比如，动植物产生的毒素叫毒理学。我们从编码毒素的基因、它们的目标结构和功能分子开始研究，最终解答上文提及的体系层次的问题。
毒理学研究的观点是重要的，不仅可以了解地球上生命的演化，而且在医药方面有很多应用。学习毒素的结构和功能可以让我们深入了解我们自己的生理机能。比如它曾帮助我们了解神经系统和血液凝固障碍。
另一个体外化学的研究领域是生物多样性。毒素可以用于研发挽救生命的药物和保护作物的杀虫剂。了解毒液对抗毒血清发展至关重要。在发展中国家，被蛇咬是一个重要的医疗问题。
在研发有效抗毒血清之前，死亡属蛇（death adder）咬后致死率高达50%。图片来源：imothy Jackson
对那些像我一样，研究体外化学进化的人来说，自然界是一个激发问题的无尽宝库。
目之所及，皆是化学军备竞赛。我们身边的有毒的小家伙们用任何它们所知的化学“暗器”在生死之战中获得关键的优势。
一旦一个物种领先进化出一种新的化学武器，另一个物种也进化出相应的反抗能力，或者有些物种也许不能制造自己的化学武器，它们就去窃取别人的毒素（这一过程称为毒素存储）留待己用。.
对有些人来说，被有毒的爬行动物包围似乎是一场噩梦，但对我来说，则是梦想的实现。
（翻译：张玲；审校：李想）
原文链接：
https://theconversation.com/why-i-love-surrounding-myself-with-venomous-critters-42996
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