为何澳大利亚剧毒生物那么多?

看了了下世界十大毒王排行榜,发现有一半是澳大利亚的,包揽了前三名。。。大神们可以从生物学或者地理的原因解释一下么 ps:附链接 世界十大毒王_百度百科


没想到这个问题突然火了.居然有13w的浏览量.感谢各位的回答

本人的好奇心比较重.从小就喜欢discovery 探索频道,动物世界之类的节目.其中有一段时间就一直播放xxxx排行榜,比如地球上力气最大的生物,跳的最高的生物.前段时间看到偶然看到这个百度百科,就想起小时候的经历.所以才来提问.

再次感谢各位的回答.

已邀请:

missile19

赞同来自:

这是一个很有趣的问题。在探讨这个问题前我觉得有必要分析一下生物为什么要有毒,哪些生物普遍有毒?

1、 生物为什么要有毒?有毒生物实际上分为两类,一种是防御型毒物,一种是攻击型毒物(关于这点,在Santi Pan的回答中有很精练的解释)。很多人都知道,植物有毒品种的比例比动物大多了,那是因为植物不会动,唯一的自我保护机制就是产生毒性,防止被吃掉,同样,一些弱小的生物往往会有剧毒,就是防止被吃掉,例如毒箭蛙、河豚之类的;另一种就是为了提高捕猎效率,进化出具有毒性的攻击手段,使之能一击制敌,同时也能对竞争对手形成阻吓作用。

2、 哪些生物普遍有毒?不难发现越低等的动物有毒的比例越高,昆虫、节肢类动物很多都有毒的,鱼类也有不少有毒的,两栖类、爬行类也有毒,但是到了鸟类和哺乳类,就很少有毒的了。为什么呢?因为生存策略不一样了。

(1)
昆虫的生理机构受到地球氧含量的限制,不可能有过大的体积,相对于他们细小的个体,要在这么大的区域内碰到猎物,真的很难,因此他们必须把握每一次的机会,所以用毒捕食就能大大提高其效率。

(2)
同样,地球70%以上的面积是水域,而且论空间的话,纵深更比陆地大很多,因此水生生物要找猎物,也比陆生生物难很多,因此很多也喜欢用毒(包括一些更低等的软体动物)。

(3)
至于两栖类,基本上都是防御型毒物,他们一般吃比他们细小的昆虫,相对于他们个体而言,遇上昆虫的机率不低,而且采用以静制动的方式,等待猎物靠近然后捕食,自身消耗很慢,可以长期不进食,所以对他们生存最大的威胁是被吃掉,因此他们基本都是防御型毒物。

(4)
爬行类中,大家都感觉很多毒物,但其实不然,基本只有蛇有毒(少数蜥蜴有毒(此处经指正修改)),而蛇中有毒的占总数大概3/11(数据来源于百度,世界共约2200种蛇,其中有毒的约600种),而且有毒的蛇攻击时也不一定用毒,因为毒液是很难产出的,所以蛇是否有毒是根据其生产环境而定的,如果生存区域很容易捕获猎物,一般无毒,如果很难捕获猎物,或者其猎物本身具有攻击性,那么一般就带毒。

(5)
到了鸟类、哺乳类后,一般以灵活性和体型来提高生存效率,对于灵活的鸟类和哺乳类,寻找食物不再困难,而且从蛇的情况就可以知道,产生毒素也需要花费很大量的营养物质制造的,对于恒温动物来讲,所有营养物质都是很宝贵的,所以没有必要再花功夫用到制造毒素上,因为有没有毒其实对于他们来说也不再重要了。

好了,了解完基本概念后,我们可以开始讨论,为什么澳洲(大洋洲)有这么多毒物了。

首先,澳洲脱离了各大陆板块,如果真的要较真的话,南北美周其实某段时间也是和亚洲相连的,所以可以说除了澳洲和南极洲外,其他大陆都算是相连的,物种多样性更丰富,竞争也更激烈,进化速度也更快,相对而言,澳洲生物物种少,竞争也不激烈,进化速度也变慢(很多活化石都在澳洲),因此以灵活性和体型见长的鸟类和哺乳类相对不发达,相对的低等动物受到的来自于高等动物直接威胁就少了,可以说很多爬行类甚至是节肢类都没有天敌,那么他们的生存压力就不是如何防止被捕,而是如何提高捕食效率。

其次,澳洲地大但是植被不茂盛,多为荒漠,所以生物的数量也少,极大地增加了捕猎难度,所以更加要珍惜每一次碰到猎物的机会,用毒就变成最佳的选择。

再次,根据协同进化的理论,被捕的动物也会逐步地进化提高抗毒性,而毒物也必须不断地进化提高毒性,变成了毒与抗毒的竞争方式,所以毒物越来越毒。同时,根据种间竞争理论,在猎物有限的情况下,如果能以越少的毒素就可以毒死猎物,也能节省越多的营养物质,就能在种间竞争中胜出,所以毒物之间也演变成毒性竞争。



综上,是因为澳洲的地理隔离以及气候原因,导致了毒物在这片大陆上有着明显的优势,而且毒素越厉害,他们的生存优势越明显,因此澳洲有如此多的毒物。

———————————————————————————————————(我是分界线)

这里针对部分评论的问题再补充说明一下:
1、有评论说文章可能是先有结论,再找论据去支持。

这一点本人并不否认,实际上关于进化论的问题,几乎都会有这种“感觉”。因为进化论如果是对的,那么就可以解释所有生物的现状都是有利于其生存的,否则就被淘汰了,那么只要这一理论是对的,就可以反过来找论据证明该生物为什么有利于生存,也可以反推出为什么这样进化了。虽然不严谨,但只要进化论没错,那偏差不会太大。实际上讨论生物的进化过程本身就是一个结果导向的命题,是在知道结果的情况下去推理进化过程。

不过,这里先声明一下,本人也是根据澳大利亚毒物聚居的这一结果,去分析众多可能导致这一结果的原因,最终觉得文章中的理由最合理,所以才写出来的,而不是一开始就认定上面的理由,然后勉强去找论据支持的,两者有所差别。

2、有朋友问为什么一些物种繁盛的地方也有毒物?另外哺乳类也有个体有毒的。

首先要理解,生物是因为有基因突变,然后再通过环境淘汰来完成进化的,其中基因突变不是生物自己选择的,是有一定概率无差别地突变出来的,所以理论上所有生物都有机会突变出产生毒素的个体(当然,还得考虑具体的基因代码问题,这些不细谈)。

如果一个地区,有毒的个体具有明显的生存优势,那么这个地区很多毒物都会生存下来得以繁衍,相反,没毒的个体就会被淘汰(不一定直接被吃掉,但是随着自身的竞争力在减少,迟早会找不到吃的被淘汰),那么这个地区就会变成很多毒物聚居。

相反,如果一个地区,有毒个体没有明显的生存优势,例如有毒的蛇,在有大量獴、猎鹰等天敌的环境中,有毒蛇和无毒蛇其实是一样的,那么有毒蛇一样会被猎杀,那这个地区就仅有少数的最适合生存的毒物延续下来了,不适合的依然会被淘汰,所以在这个区域内不会产生聚居的情况。

所以文章中也说到了,澳洲大陆很少高级的鸟类和哺乳类,也是助长毒物繁衍的一个因素。

另外,文章中也写到,鸟类和哺乳类是靠敏捷和体积来获得生存优势的,但只是相对应而已,最小的鸟还没有最大的昆虫大,这些都是特例,所以有个别鸟类(如斑鸠,有说法是因为它长期吃有毒的生物导致自己有毒,而不是自己产毒)、哺乳类(评论中大家也有写到了)也是有毒的,这种情况是正常的。生物就是靠自己的独特性来生存,所以每种生物总有自己的特点可以适应当地的环境。因为本文主要是解释题主关于澳大利亚为何这么多毒物而写的,所以只是分析澳大利亚的生态圈,对于个别案例也就忽略不写了。(在此很感谢大家提出的参考,例如哪些蜥蜴有毒腺,哪些哺乳类有毒等,也让我学习了很多)

3、为何三大毒物中有三种是在海洋中的?

关于这一点,其实我很含糊地提及了一下,就是海洋空间比陆地广,所以更难猎食,因此海洋也有很多毒物。但至于为什么最毒的都在澳洲范围内,而不是其他海洋区域?

说实话,本人对于海洋生物的了解真不多,所以也不敢乱发言,这里不负责任地猜测一下,估计是洋流把海洋分为了很多区域,而澳洲海域也形成了一个相对封闭的区间,同样这个区间缺少高级物种(至少当时就很少人类)可以威胁这片海域的,因此低等动物才有时间和空间继续进化,理由就和澳洲陆地的情况一样咯。(不过这个只是猜想,缺乏论据,海域是否因洋流而封闭不得而知)

欢迎大家对这个问题补充发言。谢谢!

4、新西兰同样也是封闭独立的区域,为什么毒物没有澳洲多?

封闭独立只是其中的一个理由,另外一个理由是资源的多少,澳大利亚70%的区域为干旱或半干旱地带,因此生物链最底层的植物基数本身就少,决定了生物链上层的数量及种类都不多,生态结果就变得单一了,相互间就少了直接竞争(指互相捕食,如蛇吃鸟蛋鸟吃蛇,不同物种大吃小的情况),更多的是间接竞争(就是大家都吃同一种生物,你吃了他就要饿肚子,他吃了你就要挨饿的情况),所以提高间接竞争力才是首要的,用毒对于非恒温动物而已,是一个可以大大提高捕猎效率的方式。

反观新西兰,虽然相对独立,但是整个新西兰没有沙漠,植物丰富,因此生物链上层数量和种类肯定要比澳洲多(按每单位占地面积来计算),所以生态环境也相对复杂,生物不仅仅要考虑捕食,还得考虑不被捕食,所以进化过程也更加复杂,不像澳洲这么单一化。重申,进化不是生物自己选择的,而是被动的,如果一个单体进化出毒腺,但是结果还没繁衍就被吃掉了,那么基因得不到保留,所以也就这样了。因此新西兰和澳洲情况不一样,是因为地理环境不一致所致。

————————————————————————————————————(我是分界线)

很高兴有很多澳微帮朋友来探讨相关的问题,随着时间推移又有几个问题产生了,这里也补充回答一下:

1、为什么没有天敌的区域,反而会促进毒物更毒呢?

首先,题主的10大毒物,都是攻击型的毒物,而非防御型毒物,所以通篇分析的都是进攻型毒物的进化结果。

对于进攻型毒物,有没有天敌决定了生存策略不一样,环境的淘汰机制也不一样了。


例如一种蛇,如果有天敌,那么他的生存与否受到两个限制,一个是他是否被猎食,另一个是他能否捕猎到食物。


一个生物他要同时突变出两种有益处的基因几率是很小的,所以很可能起其中一条他突变出更强毒性了,但结果还是被天敌吃了,那么他这种基因就不得延续下去了,尽管他能更有效地捕猎到食物。另外一条他突变出保护色,能更好地避开了天敌,虽然他常常挨饿,但他生存下来了,所以还可以繁衍他的基因,因此越来越多有保护色的这种蛇,但更加剧毒的个体数繁衍的不多。


从上面看出,非食物链顶级的生物,其实保护的进化要比攻击的进化来得更实际,更能提高环境生存能力。


反过来,如果这个区域没有天敌,意味着他不会被捕食,那么一条蛇即使突变出了保护色,但对于他的生存优势没有过大的影响,因为他本来就不会被吃,可能对捕猎有点作用,但作用不如进化出剧毒明显。



可能还会有疑问,那么一种蛇进化出保护色后,就可以再继续进化出剧毒啦;反过来,进化出有毒就可以了,为什么还得更毒呢?


因为还有一个协同进化的理论在影响着。


蛇变成保护色了,但鹰为了生存眼睛也进化出更锐利了,獴的嗅觉也进化出更灵敏了,以便发现蛇,所以蛇还需要进化出更具有保护色的保护色,两者间一直进化,相互改变生存条件迫使自然淘汰的机制运作下去。所以只要天敌一天还在,保护机制就要一直进化下去,而且相对而言会比攻击机制更有影响力。


相反,蛇如果没有了天敌,只需要进攻,但他的猎物也和他存在着协同进化的关系,也许猎物会产生一定的抗毒性,所以蛇就要更致命的毒素,来提高效率。另外,文中也说到了,制毒是要消耗营养的,所以同样的营养物质能制出更高效的毒素,每次释放更少量的毒素就能达到目的,无疑也提高了这个个体的生存优势,从而获得更多机会繁衍机会,基因也就有效地保留下来。


2、为什么中国南方物种丰富,还是这么多毒蛇,明显比地广人稀的北方的毒蛇要多?


其实这是另外一种情况了,和澳洲毒物聚居的情况不一样。


首先,天气太冷不适合蛇类(变温动物)活动,因为需要冬眠,冬眠意味着风险,所以本来南方的蛇就比北方的蛇要多,基数上已经不一样了。


另外,蛇的构造适合地形复杂的雨林地区,可以爬树可以游泳,几乎三围空间都被蛇利用上了,而且茂密的树林也限制了很多飞禽对其的攻击,所以蛇类在中国南方得以发展。这是环境在整体上提升了蛇的适应性,而毒蛇只是其中的一部分。


以下数据来自百度:

我国现有蛇类219种,其中毒蛇50多种,主要分布在长江以南诸省(区)。毒蛇的地理分布是以其垂直分布来划分的,以沿海到海拔1000米左右的平原、丘陵和低山区较多。1000米以上山区较少,4000米以上的高山地区基本上没有毒蛇分布。毒蛇占比约1/4。


澳洲总共有140种陆地蛇,32种水蛇,其中100种有毒。毒蛇占比大于一半。



根据数据可见,中国是适宜蛇类发展的地区,但毒蛇在蛇类当中不占优势,而澳洲相对于中国而言不是非常适合蛇类发展的地区,但毒蛇在蛇类中明显占有绝对的生存优势。

所以中国南方是蛇多,毒蛇比例不高,澳洲是蛇不多(相对中国而言),但毒蛇比例很高,因此中国南方的情况与澳洲毒物聚居的理论没有冲突矛盾的地方。

题外话,通过中国的数据,我这里也大胆猜测,毒蛇非常不利于在寒冷环境中生存,因为1000米以上就少了,4000米以上没有了,估计是因为高原地区气温低的原因,蛇类本身就不适合生存,加之毒蛇需要产毒,一来要消耗额外的能源,二来毒素可能在低温中会受到影响(不一定影响作用,但可能影响蛇毒在蛇体内的产生效率)。针对这个猜测,欢迎专业人士加以论证。谢谢!


如果你很认真看完了,而且觉得不错,请不忘点个赞,谢谢!

匿名用户

赞同来自:

澳大利亚的毒物一点也不多,只是因为其地质变迁较独特,有大量的孑遗物种,给人以奇特的感觉。同时国家较发达,环境保护意识超前,动物曝光率较高,因此给了你澳大利亚毒物多的错觉。

先让我从文学角度解答下另一种可能:
整篇文章是瞎扯淡,有故意向澳大利亚诱导的想法……

再让我从科学角度论述下:
1 澳洲箱形水母 Chironexfleckeri,看下分布:
诶~我怎么瞅见马六甲也有呢?

2 艾基特林海蛇(???)
看图片像是贝氏海蛇 Hydrophis belcheri (注:LD50数值越小毒性越大)

内陆太攀蛇(榜单第7)在皮下注射的LD50为 0.025 mg/kg,排毒量约为 44.0-110.0mg。

贝氏海蛇在肌肉注射的LD50为 0.155 mg/kg

3 蓝环章鱼属 Hapalochlaena

日本:???


4 毒鲉属 Synanceia

中国人民表示能好怎


5 巴勒斯坦毒蝎 Palestinian scorpion

6 澳洲漏斗蛛

我引用下之前我写的答案,个人认为就这个算是靠谱的


Atrax robustus O. Pickard-Cambridge, 1877 模式种
Atrax sutherlandi Gray, 2010
Atrax yorkmainorum Gray, 2010
此属仅在澳大利亚有分布,在过去100年中有13例死亡记录,其中7例为儿童死亡案例。
链接:世界上有哪些剧毒的蜘蛛?被它们咬伤后有什么后果呢? - 澳微帮用户的回答

7 太攀蛇
这个也比较靠谱,但是为毛排的这么低

8 褐色网状蛇 Pseudechis australis, Gray, 1842
第一行是皮下注射LD50,第三行是静脉注射,最后一行是排毒量。让我们再引用下:

内陆太攀蛇(榜单第7)在皮下注射的LD50为 0.025 mg/kg,排毒量约为 44.0-110.0mg。

贝氏海蛇在肌肉注射的LD50为 0.155 mg/kg


9 眼镜王蛇 与 10 黑曼巴蛇 一个亚洲一个非洲……就不吐槽了

所以,以后看到百度的啥世界十大XXX,要有自己的判断。

Santi Pan

赞同来自:

我这个是简版的。展开的详细讨论请看 missile19 和 林业杰 oOOo 的答案。

======

中文里的“有毒”,实际上笼统的概括了两种“有毒”的情况。而在英文里,这两种情况是分开的。

venom是它吃你,你死。

poison是你吃它,你死。

一般来说,越是视野开阔地广人稀屁毛不长的地方,venom的就越多。越是生物多样性丰富的地方,poison的就越多。

这很好理解。地广人稀的地方,掠食者必须要有一击致命的能力才行。否则猎物很容易逃跑。而一旦猎物逃跑,再吃饭就难了。陆地还好说,三维的海洋里一次抓不着,基本就吃不着了。所以海蛇基本上都是剧毒蛇。

而生物多样性丰富的地方,掠食者也多,必须让自己变得有poison,来防止被吃。而对于掠食者来说,错过一次捕猎的机会,也不算损失很大。

再看澳大利亚,内陆正是屁毛不长的地方,近海则是生物多样性极其丰富的地区。所以有众多的:

陆地venom的生物

海洋venom的生物

海洋poison的生物

而这三种东西在中文里全叫“有毒”。一股脑的统计出来,当然数量最多了。

要回复问题请先登录注册