|
本内容由【SME科技故事】公众号原创,未经授权禁止转载
呕吐是一种自我保护行为,有毒食物在被吸收前及时从胃中清空。但是自然界中并不是所有动物都具有呕吐的技能,不会呕吐的它们为了“吐”出不小心摄入的毒素,也是无所不用其极。
青蛙把整个胃从口中翻出的画面惊悚;鲨鱼嘴边悬挂着整个胃搁浅了;老鼠尝试呕吐却活活被“呕吐物”弄得窒息……
作为人类,我们还是应该感恩,祖先赐予我们呕吐的能力。
青蛙由于无法呕吐,只能把胃翻出来清空食物
人生在世,吃是毕生的追求。吃货图一时嘴馋,但身体的各器官却需要额外为此加班加点,在“后台”持续工作。光是消化食物还好说,要是某些毒性物质混在食物中,趁机进入人体,这时问题就麻烦了。
不过幸好,人类早已在险恶的自然界中身经百战,演化出呕吐和腹泻这两大生理优势。没错,这两种生理反应虽然极其折磨人,却是强劲的自我保护行为。
呕吐和腹泻能最高效地清空肠胃里的食物,包括混杂其中的致病毒素或寄生虫,也就不必麻烦免疫系统出动攻击了。
在腹泻之前,人们通常感到腹部疼痛。而在呕吐之前,人们感受到的是一种恶心的情绪。在状况百出的漫长人生中,人类可不只是在吃错东西时,才会发生呕吐。也不只有在吃了不好的食物后,才会感到恶心。
当食物中毒或者酒精中毒后,肠胃里掀起一阵翻云覆雨的不适,接着把刚吃过的东西全部呕吐而出。这时肠胃好受了,中毒的风险也基本消除了。但是也不是只在不健康饮食的时候,恶心的感觉才出现。
即使我们没有呕吐,当看到别人的呕吐物时却也会感到恶心,还有诸如肮脏的公厕中残留的粪便。
这一类不卫生的东西之所以让人作呕,是因为人们会联想到潜在的病原感染危险,并且下意识地避免。于是大脑传达出类似“身体中毒”的信号,肠胃随即产生准备呕吐的恶心反应。
除了不卫生的东西之外,还有动物和害虫、性行为、不规则或奇怪外表、病变或可见的感染迹象、腐烂或腐烂的食物都会让人感到恶心。
这种感受早已根植在人类的基因中,充当人体的直观生物学家,帮助我们远离这些事物,避免感染危险。就像动物被捕食产生了恐惧,人类对激发恶心的事物也是出于恐惧。
猛狮作呕
但是最常见的呕吐,既不是吃错了东西,也不是被恶心到了,而是晕车晕船。这次可就是大脑对真实情况作出误判,造成的大乌龙了。
耳朵和眼睛是大脑的两个情报接收站,时刻向大脑反馈看到和听到的情况。但是当人坐在飞驰的交通工具上时,这两个情报站就容易打起架来。
比如最容易晕车的情况之一,就是在车上玩手机了。这时眼睛向大脑传输的情报是“几乎静止”,而耳朵还能从外界的声音中判断并上报“快速移动”。人类大脑虽然聪明,但这种情况下也陷入了“迷糊”状态。
大脑:“眼睛情报站和耳朵情报站怎么传回了完全不一样的信息?这很像是中毒的迹象啊,不管了,先吐一吐总是没错的。”于是它调动中枢神经,决定让你呕吐。
要是宇航员晕飞行船,那就有点麻烦了
还有一种情况,有的人常常在情绪剧烈波动的时候会产生呕吐的欲望。在极度紧张、压力巨大、疯狂喜悦等心境下,大脑和胃肠道会同时释放一种促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)。
由于情绪来得太突然,胃肠道细胞接受到大量的CRF信号,却还没收到大脑解释原因的指令。于是细胞群的反应只能是以防护为主,先让人吐了再说。
人的一生中苦于各种措手不及的呕吐,吃错东西了要吐、运动太刺激要吐、怀孕了又会有孕吐反应……每一场肠胃的翻云覆雨都将迎来狼狈的下场,但这也不能抹杀呕吐的积极保护意义。
这样看来,会呕吐的人类为身体获得了自我保护的优势。但这可不是人类特有的技能,在动物界中如果来一场呕吐比拼,许多动物能展示出各种奇葩的呕吐能力。
比如海燕就并不抗拒呕吐,反而当成了一种防御手段。当它们遭遇危险时,第一反应就是呕吐,如此一来,攻击者也就因为嫌弃臭烘烘的恶心呕吐物而走开。
如果它们在空中交战,两只海燕之间会还出现一些橙黄色的“子弹”,这是它们呕出胆汁制成的弹丸。
海燕:有敌人?吃我呕吐物一击!
胆汁“子弹”还不算什么,秃鹰的呕吐物那可是可以当做腐蚀性武器的。
秃鹰胃内的酸性比要比人类的胃酸高十倍,具有很强的腐蚀性,这也是它们以食腐肉为生的消毒灭菌诀窍。
除了消化食物,秃鹰在战斗中还会巧妙地呕出极具杀伤力的胃酸,灼伤侵犯者的眼睛和鼻子。
大多数动物都会呕吐,但仍有一些在演化中走偏了道路,没能获得这项技能。例如老鼠、松鼠等啮齿类动物就不会呕吐。
它们的胃和食道之间有强大的屏障,无法凭借肌肉力量来打开,所以呕吐物也无法从胃中进入食道,呕吐出来。而且呕吐需要经过大脑神经复杂的协调合作,啮齿动物缺乏这种“呕吐中枢”,也无法实现呕吐。
如果它们妄想强行呕吐,最终可能只会造成死亡。科学家曾对一只死去的大鼠做尸检,发现它有部分胃内容物返流到了食道附近。但由于内容物太浓稠,反而塞住了食道,造成窒息死亡。
不会呕吐对于它们来说是个致命缺陷,而人类,却恰好利用了这个生理漏洞,研制出老鼠药来消灭生活隐患。老鼠吃下剧毒的老鼠药后并不会呕吐,也就能轻易被毒死了。
另外,还有马、兔等某些食草动物也不具备呕吐的能力,但原因与啮齿动物不同。马的食道周围有一块肌肉,这是食物从食道向下流通进入胃的阀门。
然而,这道阀门被基因巧妙地设计成了单向阀。也就是说,食物只能从食道进入胃,而不能从胃返回到食道中。马也就没法呕吐了。
难道不会呕吐的动物只有死路一条?青蛙、鲨鱼等动物又刷新了人类的认识。
青蛙也没有呕吐的能力,但相应的,它们具备了另一种奇葩的排毒能力。人类呕吐是为了清空胃肠道中的食物,避免其中的毒素危及健康。没法把食物呕出来的青蛙,也是有办法可以清空肠胃的,而且它们的方法还更彻底。
如果青蛙吃了有毒的东西,它们将会把整个胃从嘴中翻出来。等到翻出来的胃在水中清洗完毕,它们再重新塞回到原本的位置。这种像翻口袋似的胃外翻看似惊悚,其实比呕吐还有效,能最大程度地吐出有毒食物。
青蛙胃外翻
胃外翻堪称动物的自助式洗胃,这也不是青蛙特有的技能,而且也有风险。翻口袋能随意地翻出翻进,但硕大的胃,如果掏出来后翻不进去了怎么办?鲨鱼也是胃外翻型动物,而其中一条就遇到了这尴尬的意外。
2017年出了一则让人哭笑不得的新闻,一位渔民在海滩上发现了一条奄奄一息的鲨鱼。鲨鱼显然是被冲上海滩,搁浅了。但奇怪的是,这条鲨鱼随便悬挂着一个肉红色的东西,这是鲨鱼的胃。
幸好渔民还有些知识储备,他知道鲨鱼是在胃外翻。但是通常鲨鱼胃外翻只会持续短短一秒钟,这鲨鱼是翻出来后再没有力气靠自己翻回去了。于是渔民用钳子,帮鲨鱼把胃重新塞进嘴里,推到海里放生了。
搁浅的鲨鱼与它无法翻回去的胃
看完各种不会呕吐动物的难处,人类在呕吐时,似乎也不该再抱怨什么。毕竟多少动物都要顽强排出体内毒素,不呕出来的话,是可能直接致死的。
虽然不会呕吐的动物各有各的难,但会呕吐的动物……有些是要被抓来做呕吐动物模型的。
人类肿瘤化疗中,有多达3/4的患者都会出现恶心呕吐的副反应。这就需要强效的止呕药物辅助使用,以减缓呕吐作用。
为了筛选符合要求的止呕药物,人们找到了与人类恶心呕吐过程相似的动物模型。也就是把止呕药物给这些动物模型服用,观察其反应机制,类比人体体质再做实用性分析。其中雪貂、家鸽、贵州小型猪等都是理想的动物模型。
而人类最常用的实验动物,大鼠,这回总该因为不能呕吐而逃过一劫了吧?并没有,科学家依然有办法把不会呕吐的大鼠打造成了研究对象。
研究发现,在药物和运动刺激下,竟然可以诱导大鼠成为异食癖。异食癖大鼠会自觉摄入某些非营养性物质,比如高岭土,于是大鼠也就产生了呕吐反应。
然后,科学家再让大鼠服下止吐剂,测试药物效果。
说来也讽刺,人类想尽方法要消除的呕吐反应,却是一些动物梦寐以求的“神仙”技能。而当人类真的帮助非呕吐动物实现了呕吐,又是采取如此极端的手段,最终的目的也是为人类服务。
是否呕吐本质上并不是区别动物是否更高级的指标,但缺乏呕吐的能力,则更容易在自然界中被淘汰。想到这一点,以后呕吐时是不是就能更好受些呢?
Cecile S , Val C , Rachel M M .Evolution of pathogen and parasite avoidance behaviours[J]. PhilosophicalTransactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2018,373(1751):20170256-.
赵序茅. 为什么人会感到恶心?其实是进化上的自我保护. 科普中国, 2018.07.09.
KatherineFoley. Why Do We Barf? It's Complicated. VICE, 2014.11.15.
Charles Q. Chol. Why WoodchucksDon't Upchuck. Live Science, 2013.04.16.
Why rats can't vomit. RatBehavior.
April Holladay. Why horses can'tthrow up. USA Today, 2001.05.03.
Colton Kruse. These AnimalsLiterally Puke their Guts out to Clean up. Believe It or Not, 2018.01.06.
王静, WANGJing. 呕吐动物模型研究进展[J]. 实验动物科学, 2010, 27(5):66-67.
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-9-1 08:19
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社