鸭嘴兽的奶可能让我们免受细菌感染,而这还不是它们最棒的特质

这些奇特的小家伙挑战了我们对动物进行分类的一切方式。

你可能听说过鸭嘴兽将拯救我们免于抗生素耐药性。这可能是真实的,也可能不是。但我们确实知道的是:它们绝对足够奇特,足以完成这样的壮举。

事情是这样的:到目前为止,我们知道鸭嘴兽的乳汁能够杀死细菌和其他微生物,这要归功于一种抗菌蛋白。这种蛋白具有非常不寻常的结构,在自然界中(据我们所知)别处未见。发现这种蛋白的澳大利亚研究人员将其命名为“雪莉·坦普尔”,因为它有卷曲的结构,而科学家喜欢给事物起有趣、可爱的名字。他们将他们的研究结果发表在非常受欢迎的期刊《结构生物学通讯》上。在那篇论文中,他们推测,由于其独特的结构,这种蛋白质可能的功能与我们现有的抗生素不同,而这种功能差异可能意味着它可以杀死其他药物无法杀死的细菌。

但请记住,目前还没有人真正证明这一点。要做到这一点,科学家们需要设法将这种蛋白质引入耐抗生素的细菌中,然后坐下来(希望)观察混乱的场面(展开)。但这种乳蛋白的潜在用途似乎与我们对鸭嘴兽的其他了解相符。或者,正如这项研究的主要科学家之一在新闻稿中所说:“鸭嘴兽是如此奇特的动物,它们拥有奇特的生物化学是有道理的。”

她说得没错。鸭嘴兽挑战了我们试图将它们归入的每一个类别——而这实际上是它们最酷的地方。

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BEBES!NSW DPI

请耐心听我说,因为我知道系统发育学和生物学定义对于一种拥有毒刺、分泌乳汁的动物来说,可能不是最有趣的部分。然而,它确实如此。

你看,人类一直试图给动物分类,因为,嗯,我们喜欢分类。但有一个人把它提升到了一个全新的水平:卡尔·林奈。这位瑞典植物学家和动物学家非常喜欢给事物命名,他独自发明了我们今天所使用的二名法分类系统。这就是为什么鸭嘴兽的官方名称不是“鸭嘴兽”,而是“Ornithorhynchus anatinus”。林奈和他的门徒将整个生物世界划分为界、门、纲、目、科、属、种。长久以来,这都很好,因为当时进行生物学研究的主要是富有的白人,他们喜欢用命名法作为一种限制性工具。要成为一名受人尊敬的生物学家,你必须记住成千上万的拉丁文名称,并理解所有已知动物的复杂家谱,而有时间做这件事的人——你猜对了——就是其他有钱的家伙。

当然,林奈系统并非完全没有用处。它只是不完美。它延续了自然世界可以被整齐地打包到自然盒子里的想法,而实际上,我们人类是将生物体塞进我们自己设计的盒子里——通常是基于对动物的错误理解。

我们区分属和种的很多方法都与物理特征有关——它们有毛吗?它们有多少条腿?它们下蛋吗?我们基本上只是勾选框。但由于我们对动物的分类方式很大程度上是基于18世纪的知识,我们不得不重新评估我们的一些先前的假设。例如,我们过去认为蝙蝠与鸟类关系密切,因为它们会飞,而会飞的东西似乎应该有关联。但蝙蝠是哺乳动物,与人类的关系远比与鸟类的关系更密切

但没有哪种动物比鸭嘴兽更不能被分类。

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真是个神奇的生物。布里斯班市议会

作为哺乳动物,它必须具备三样东西:1. 它必须用乳汁喂养幼崽。2. 它必须有毛。3. 它必须有三种特定的耳骨(是的,你没看错——耳骨)。技术上说,它具备所有这些……但仅仅是勉强。

而这仅仅是今天的定义。林奈的定义是它必须有一个四腔心脏,“热的红血”,“有节奏地呼吸的肺”,以及“阴茎是插入式的”。最重要的是,因为这是一个至今仍然存在的观念,那就是“雌性是有胎生的,并且分泌乳汁。”

“有胎生”意味着动物生下活的幼崽。根据我们现代的定义,鸭嘴兽是哺乳动物,但根据林奈的定义不是。事实上,林奈没有理由认为自己错了——直到他写下这个定义大约50年后,在他去世大约一年后,鸭嘴兽才被发现。随着我们对“哺乳动物”的定义不断演变,被包含在这一类群中的动物也在变化。

鸭嘴兽在很多方面都挑战了林奈对哺乳动物的理解。最明显的是它们会下蛋。我们不得不为两种技术上是哺乳动物但也会下蛋的动物(另一种是针鼹)创造了一个全新的哺乳动物分支,称为单孔目。

事实上,鸭嘴兽几乎所有方面都挑战了我们对大多数哺乳动物的认知。

它们确实会给幼崽哺乳,但与几乎所有其他哺乳动物不同的是,它们没有乳头。取而代之的是,它们通过腹部的毛孔将乳汁“分泌”出来。鸭嘴兽的嘴像鸭子一样,但它更像一个坚硬的吻部。它们的鼻孔在吻部上方,嘴在下方,对了,它们还通过感知电场来寻找猎物。它们潜入水中时会闭上眼睛、耳朵和鼻子,主要依靠电感受能力。

它肩膀上还有一些其他哺乳动物没有的额外骨头,而且它们的腿不是长在身体下方,而是像爬行动物一样从两侧伸出。这意味着它们的游泳方式与其他使用四肢的哺乳动物不同。鸭嘴兽让后腿自然下垂——即使它们也有蹼——完全依靠前脚推进,用尾巴控制方向。

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你可以看到它们的腿如何从两侧伸出,像奇怪的、毛茸茸的蜥蜴。动物学杂集

它们有毒液,但不在牙齿里。它存在于脚上的小刺里,似乎不是用来杀死猎物的。毒液是用来恐吓其他鸭嘴兽的。

鸭嘴兽的眼睛不像任何其他四足动物的眼睛。它们更像七鳃鳗或盲鳗的眼睛,因为当然它们是这样的。

每只雌性都有两个卵巢,但只有一个左侧能正常工作。(鸟类也是如此。)幼年鸭嘴兽有牙齿,但在它们离开巢穴前掉落后,它们会生长出角质垫。它们的体温在90华氏度(约32摄氏度)左右,而不是大多数哺乳动物的98-99华氏度(约37摄氏度)。

这一切基本上都证明了根据物理特征来给动物分类是多么困难。这对我们来说可能是一件好事——也许它们将帮助我们解决抗生素耐药性问题。我们显然还有很多关于这种奇妙生物的知识需要学习。鸭嘴兽是“例外证明规则”的缩影。它们让我们质疑所有关于什么是哺乳动物、什么是鸟类的既有认知。这很美妙。如果科学有任何意义的话,那就是它在于面对“你可能错了”的观念。

 

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Sara Chodosh

撰稿人

Sara Chodosh 在《Popular Science》杂志工作了 5 年多,她从编辑助理一路晋升为科学副编辑。在此期间,她逐渐接管了已停刊的杂志的“图表”板块。她对图表的喜爱最终促使她成为《纽约时报》的图形编辑。


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