本文摘自《植物塑造的人类史》
作者:史军
学会挑选食物,是对抗植物毒素的有效做法。在肯尼亚马萨伊马拉草原上,我们总能看到长颈鹿在悠然地嚼着金合欢的叶子。只要注意观察,你就会发现一个有趣的现象,长颈鹿并不会在一棵树上吃太久,很快它们就会移动到下一棵金合欢树。金合欢树枝条上的尖刺阻挡了很多食草动物,但是长颈鹿似乎并不在意这件事情,依旧在树丛间熟练地搜集嫩叶,大饱口福。当然,尖刺还是影响长颈鹿进餐的效率。最有意思的是,当金合欢树的个头高到长颈鹿也够不到的时候,它们就放弃尖刺武装了,毕竟生产尖刺也是需要能量的,节约下来的资源可以更多地投入开花结果繁殖后代这些工作上去。当然,即便是个头稍高的长颈鹿也不会固定进餐位置。因为,如果只吃一棵金合欢树的叶子,很容易引起中毒。因为金合欢会通风报信。
金合欢含有特殊的化学武器——单宁。 在通常情况下,树叶中的单宁含量并不高,毕竟合成单宁也需要消耗大量能量。在长颈鹿啃食树叶的时候,就会释放出大量的乙烯,这些乙烯被金合欢感应到,接着金合欢就会提高叶片中的单宁含量。过量的单宁会影响到长颈鹿的消化系统,降低它们的消化能力,甚至引起死亡。所以,聪明的长颈鹿自然会找新的地方进餐了。
说到挑选食物,还有一个出名的例子,那就是在澳洲的桉树林中生活的动物,可能你已经猜到了,这个动物就是树袋熊(考拉)。桉树叶子是考拉的主要食物,但是并非是棵桉树,考拉都会吃。在澳大利亚分布着300多种桉树,但是考拉仅仅热衷于吃其中的三种桉树的叶子,分别是小帽桉、细叶桉和赤桉。这种现象其实也发生在大熊猫身上,如果可以选择的话,挑嘴的大熊猫就只愿意吃冷箭竹,像毛竹、麻竹这样的竹子根本就不入它们的法眼。
考拉如此挑选食物是有原因的。桉树可以说是将化学防御这件事玩到极致的植物之一。中国南方大片大片的桉树林根本就不需要喷洒农药控制虫害,因为几乎没有动物能解除桉树的防御武器,更不会贸然下嘴去啃食这些植物的叶片。桉树叶片中含有大量的桉叶油,桉叶油中的主要成分1,8-桉叶素有着特别的刺激性气味。虽然稀释过后的桉叶油也可以作为香精添加到人类的食品当中,但是在高剂量下,桉叶油仍然是有毒的。对于食草动物而言,桉树叶是种只可远观的能源宝库。相对来说,作为考拉食物的三种桉树中的桉叶油含量远不如柠檬桉、蓝马里桉、辐射桉、丰桉这些应用于精油生产的桉树。
但是,桉树毕竟是桉树,即便是桉叶油含量稍低,但是终归是有中毒风险的。为了应对这种高毒性低热量的食物,考拉的应对策略就是少吃多消化。一只成年考拉每天最多会吃下400克的桉树叶,这仅仅是中国营养学会推荐的一个成年人每天需要吃下的蔬菜总量,但这却是一只考拉一整天的能量来源。
考拉会细嚼慢咽,尽可能地避免快速摄入大量的毒素。所以考拉的进餐时间通常为4~6小时,而吃饭快的人可能一天的进餐时间加起来只有十几分钟。
考拉吃下去的桉树叶,进入胃肠道之后,其中活跃的微生物不仅能将叶片中的纤维素转化为考拉可以吸收的营养,更可以分解其中的毒素,避免中毒。
而考拉的这种做法显然会带来一个问题,那就是必须节能,毕竟所有活动所需要的能量都依赖于这半斤八两的桉树叶。这也解释了为什么考拉总是懒洋洋的样子,因为它们根本就没有多余的能量进行剧烈运动,只能选择慢吞吞的生活。
要说到解毒能力,马铃薯甲虫必然是能数得着的狠角色。 1824年,科学家首次在美国落基山脉东坡发现了这种甲虫,谁也没想到这种生活在野生杂草刺萼龙葵上的小小甲虫,最终变成了人类农业生产的噩梦。1855年,就在被首次发现的30年后,人们发现马铃薯甲虫开始啃食美国科罗拉多州马铃薯,并且它们的胃口出奇的好,所有的马铃薯叶片都是它们嘴巴里的美味,如果叶子被啃食得过于干净,它们还会去啃食马铃薯块茎。所到之处如风卷残云,因为最早的危害发生在科罗拉多,所以这种虫子也被称为“科罗拉多马铃薯甲虫”。
此后, 马铃薯甲虫 每年以85公里的速度向东扩散,1875年传播到大西洋沿岸,并向周边国家传播,相继传入加拿大、墨西哥。 19世纪90年代,因为人为因素,传播到欧洲西部的德国、英国和荷兰。 通过检疫封锁措施,得到有效控制。
1918年到1920年,又经波尔多进入法国,此后分三路向东扩散,不久在捷克、斯洛伐克、克罗地亚、匈牙利、波兰等东欧国家定居。20世纪50年代侵入苏联边境,60年代传入苏联欧洲部分,1975年传入里海西岸,20世纪80年代继续向东蔓延至中亚各国,于20世纪90年代初传入我国新疆。自此,马铃薯甲虫几乎遍布整个北半球的主要马铃薯产区,成为农田一霸。
对于绝大多数动物来说,马铃薯的茎叶绝对不是什么好食物,因为其中富含以龙葵素为主的生物碱。说这些物质可以让动物闻风丧胆一点都不为过。
首先,龙葵素可以抑制胆碱酯酶的活性引起中毒反应。胆碱酯酶被抑制失活后,乙酰胆碱大量累积,以致胆碱能神经兴奋增强,引起胃肠肌肉痉挛以及神经系统功能失调等一系列中毒症状。
再者,龙葵素还能与生物膜上的甾醇类物质结合,导致生物膜穿孔,引起膜结构破裂。当龙葵素被吸收进入体内后,就会随着血液循环破坏胃肠道、肝脏等体内脏器的细胞结构。高剂量的龙葵素由于其表面活性作用可能会导致红细胞破裂,产生溶血。
所以人吃下含有龙葵素多的食物时,轻则出现口腔和喉咙刺痒的症状,严重者表现为体温升高和反复呕吐而致失水、瞳孔散大、呼吸困难、昏迷、抽搐,如果剂量更高则会因为呼吸系统麻痹而死亡。
但是,对于马铃薯甲虫而言,这些根本就不是问题。因为马铃薯甲虫体内拥有高效的解毒体系。 在马铃薯甲虫体内活跃的细胞色素P450单加氧酶系统,这类特殊的蛋白质可以促使氧气与有机物结合,从而改变有机物的性质和活性。这个清除的过程,就像在垃圾焚烧厂焚烧垃圾一样,清除有害物质,毕竟燃烧通常也是氧气与有机物剧烈反应的过程,只不过在生物体内这种垃圾处理过程会温和很多。至于细胞色素P450单加氧酶系统就像是点火系统,让马铃薯甲虫拥有了可以熊熊燃烧的抗毒小宇宙。
更重要的是,马铃薯甲虫对多种农药都有强大的适应能力,到今天人类手中的大多数农药已经无法对抗来势汹汹的甲虫大军。拟除虫菊酯类农药是用量最多的农药之一,但是对于马铃薯甲虫而言,这些农药几乎已经变成了饮料。就连新型的Bt蛋白(苏云金芽孢杆菌蛋白)类农药在对付马铃薯甲虫的时候也显现出了颓势。
- 本文完 -