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在哺乳动物崛起之前，至少对哺乳动物来说，蝎子的毒液是没多大伤害的。

达尔文提出的进化论，其核心就是“物竞天择，适者生存”，物种为了适应环境的变化，在基因突变的驱动下，会从低级向高级进化。

尽管蝎子被誉为活化石，但它们在进化上仍然很灵活，尤其是在“改进”毒液以抵御哺乳动物捕食者方面。最近的发表在《系统生物学》（Systematic Biology）杂志上一项关于蝎子毒素产生的新基因分析，揭示了蝎子最近的进化步骤。

一个由威斯康星大学麦迪逊分校的生物学家领导的国际研究团队已经组装了蝎子的进化树，展示了七个独立的例子，其中，这种独特的八条腿动物进化出对哺乳动物有毒的毒液化合物的例子，引起了科学家们极大的兴趣。

“它们身体形态的最后一次重大进化发生在大约4.3亿年前，当时它们离开水，来到陆地上，”卡洛斯·桑蒂巴涅斯-洛佩斯（Carlos Santibáez-López）说，他曾是威斯康星大学麦迪逊分校的博士后研究员，也是在《系统生物学》杂志上发表的这项新研究的主要作者。“但我们现在知道，它们最新的一次进化，是为了对付哺乳动物。”

在世界各地合作者的帮助下，洛佩斯收集了代表100种蝎子的标本，并从它们的毒腺中提取了RNA样本。RNA样本是从DNA转录的一条指令，用于告诉细胞要制造哪些蛋白质（如毒液）。通过在蝎子杀死昆虫后不久收集RNA，洛佩斯能够在蝎子补充毒液供应的同时，专注于积极制造毒素的基因。

根据毒液的差异建立一个系谱，研究人员可以看到，虽然蝎子在大约3亿年前分裂成了两个主要的家族，但这将导致现代蝎子的22个家族的出现，这种分化早于蝎子进化出针对哺乳动物的毒素。

到了将近7000万年前，在新生代哺乳动物时代的黎明时期，像蝙蝠、啮齿动物、猫鼬和獾这样新出现的哺乳动物捕食者会对蝎子产生兴趣，它们可能会把蝎子当“辣条”啃。但是蝎子在弯曲的尾巴上有一些未成型的防御武器。

“我们发现，当这些有毒蝎子与它们的近亲物种分离时，它与捕食它们的哺乳动物的崛起有关，”洛佩斯说，他现在是西康涅狄格州立大学的教授。“这表明，当以蝎子为食的哺乳动物出现时，蝎子开始研制这些武器来保护自己。”

从化学角度讲，当时蝎子用来杀死它们所吃昆虫的毒液，与对正在崛起的哺乳动物捕食者起作用的毒素相去甚远，对它们来说并没有什么害处。

“工具箱就在那里，”研究论文的合著者、威斯康星大学麦迪逊分校的生物学教授普拉尚特·夏尔马（Prashant Sharma）说。“他们有一个可用的基因库，可以从中提取毒素，这些毒素可以靶向昆虫的神经系统。不需要太多改变，就可以使这些基因适应，产生针对哺乳动物神经细胞特定功能的毒素。”

由于新的基因组数据的广度，研究人员可以跟踪蝎子对哺乳动物越来越危险的发展阶段。通过这一庞大的数据集，研究人员发现了蝎子逐步获得对哺乳动物的防御能力的证据。它们的毒液刚开始只能用来对付昆虫，后来进化到对昆虫和哺乳动物都有危险，最后进化到含有针对哺乳动物的特有毒素。

这项研究可能有助于推进蝎毒化合物在人类医学应用方面的新兴研究。科学家已经发现蝎子毒素具有抗菌、抗炎和抗肿瘤等药用潜力。被肿瘤细胞吸引的蝎子毒液可以装载一种发光的蛋白质，帮助外科医生从患者身上移除癌细胞。

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标签： 哺乳动物