原創(chuàng) 萬物 把科學(xué)帶回家

撰文 七君

最近金星上發(fā)現(xiàn)疑似生物存在痕跡的新聞刷屏了，因?yàn)榻鹦谴髿鈱雍幸环N和生物有關(guān)的氣體——磷化氫。

磷化氫分子

在地球上，除了人類的工廠以外，只有厭氧菌能制造磷化氫。沼澤里就有磷化氫，那是沼澤里的厭氧菌產(chǎn)生的。

其實(shí)早在20世紀(jì)70年代，木星和土星的大氣層里就發(fā)現(xiàn)了磷化氫。這兩顆行星的高溫高壓環(huán)境可以通過非生物的方式制造出磷化氫，不過地球和金星的大氣層缺乏這樣的環(huán)境，所以這次金星的發(fā)現(xiàn)才讓不少人感到激動。

雖然磷化氫和生物有關(guān)，不過它并不是一種可愛的氣體，它無色有味，有股大蒜和臭魚的味道，而且易燃易爆。在美劇《絕命毒師》里，懷特老師就用磷化氫炸翻了一個毒販。

磷化氫的化學(xué)性質(zhì)活潑，和空氣、水、酸、銅都會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在半導(dǎo)體行業(yè)也有應(yīng)用：在給硅晶體加磷的時候就會用到磷化氫。

許多人不知道的是，磷化氫還有一個和日常生活接近的應(yīng)用，那就是老鼠藥。

鼠藥中的磷化鋅是黑色的

老鼠藥有很多種，有一類金屬磷化物就是利用磷化氫殺老鼠的。

藏有金屬磷化物的毒餌被動物吃下去以后，動物消化系統(tǒng)中的酸液會和金屬磷化物反應(yīng)，生成有毒的磷化氫氣體，而磷化氫會阻止身體合成蛋白質(zhì)，因此對生物有毒性。

人類如果吸入過量磷化氫，數(shù)小時后就會出現(xiàn)嚴(yán)重的反應(yīng)，大概在12-48小時后會出現(xiàn)心臟和肝臟衰竭的癥狀。

由于金屬磷化物和空氣中的水接觸后會釋放出磷化氫，這類老鼠藥有很刺鼻的大蒜味，它就是磷化氫的味道。嚙齒動物似乎挺喜歡這種味道。一般來說，金屬磷化物被嚙齒動物吃下去以后在1-3天后開始發(fā)作。

磷化物老鼠藥的好處是不容易在中毒動物的體內(nèi)累積，因此被毒殺后的尸體被別的動物吃了，也不容易造成二次中毒。

某種加入了磷化鋅的鼠藥

在抗凝血類滅鼠藥出現(xiàn)前，磷化物是常見的鼠藥。加之磷化物鼠藥比抗凝血類滅鼠藥要便宜，因此現(xiàn)在也有比較廣的應(yīng)用。在鬧鼠患的地方，通常用磷化鋅鼠藥先過一遍，然后用更貴的抗凝血類滅鼠藥來第二波。

所以問題來了，磷化氫對動物有普遍的毒性，怎么保證其他動物不會吃了老鼠藥死亡呢？

這里就不得不提嚙齒動物和其他哺乳動物的一大差別了。

首先，嚙齒動物并不排斥磷化氫發(fā)出的大蒜味，但是其他哺乳動物就比較討厭這種味道。

其次，物種數(shù)量占哺乳動物的40%的嚙齒動物和大家不一樣，有不同的生理體驗(yàn)：嚙齒動物是脊椎動物中少見的不會嘔吐的那一支。

以人類為例，嘔吐是腦干控制的，嘔吐時橫膈膜壓縮胃部，同時食道打開，被消化了一部分的食物就逆行而上。

橫膈膜（紅色）

而橫膈膜有兩塊肌肉：肋膈肌和腳膈肌。人類嘔吐時，控制橫膈膜運(yùn)動的這兩塊肌肉一個收縮，一個舒張，但是嚙齒動物只能同時收縮或舒張這兩塊肌肉，也就無法讓橫膈膜把毒物逼出去了。

2013年，匹茲堡大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家 Charles C Horn 和同事還發(fā)現(xiàn)，松鼠、豚鼠等嚙齒動物的腦干和消化道之間的神經(jīng)連接也缺乏嘔吐刺激的功能。

基于不會嘔吐的神經(jīng)和生理原理，嚙齒動物也不會因?yàn)檠灦鴩I吐，也不會燒心（胃食管反流）。

但是，嘔吐的主要作用是排除胃部和大腦里的有毒物質(zhì)，所以嚙齒動物要怎么避免中毒呢？

嚙齒動物的替代性策略就是超強(qiáng)的食物聯(lián)想學(xué)習(xí)能力和試毒能力。

在遇到新的食物時，它們不會一下子放開肚皮吃，而是先小口試毒。如果吃了不舒服，它們下次就不會再碰，如果沒毒才開始吃。

當(dāng)然，如果真的食物中毒了，嚙齒動物還有一招，那就是釋放皮卡皮卡啾啾啾威能，即吃土（pica）。

原來嚙齒動物中毒后就會大吃一坨解毒土，比如粘土和高嶺土。粘土有很強(qiáng)的吸附作用，所以可以“清熱解毒”。

OKkkkk，所以嚙齒動物不會吐和老鼠藥又有什么關(guān)系？

是這樣的，因?yàn)閲X動物無法嘔吐，而人還有其他大多數(shù)哺乳動物會，所以人類就在磷化物鼠藥中加入了一味催吐藥：酒石酸銻鉀。

銻這個元素大家可以存一下表情包，因?yàn)樗拿趾芴貏e——

中世紀(jì)的時候人們就發(fā)現(xiàn)了酒石酸銻鉀的催吐作用了。叫酒石酸銻鉀這個名字，是因?yàn)楫?dāng)時的人們服用它的方式：把酒泡在銻杯中24小時，然后干了那杯酒。接觸了Sb化合物之后大家自然會一頓吐。銻酒杯

現(xiàn)在在研究哺乳動物上一頓吃了什么的時候，研究人員也會給它們上酒石酸銻鉀。當(dāng)然這對嚙齒動物沒有用，所以要研究嚙齒動物的話就只能上解剖刀了。

有意思的是，雖然嚙齒動物不會吐，但人家在眩暈或者吃了催吐藥以后也會難受，然后找土吃解惡心。對嚙齒動物來說，吃土 pica 就相當(dāng)于嘔吐的功能。看來皮卡丘說的“皮卡皮卡”是“惡心惡心”的意思啊，emmm。

需要指出的是，雖然除嚙齒動物以外的大多數(shù)脊椎動物都會吐，但也有少數(shù)例外。比如，馬不能嘔吐（但會反芻），野雞中的日本鵪鶉（Coturnix japonica）也不會吐。

大家覺得會吐就太可憐了的長頸鹿其實(shí)真會吐，長脖子的它們應(yīng)該很討厭暈車吧。

最后，贈送一枚奇怪的冷知識。

早在1986年，發(fā)表在 Science 上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，大鼠在吃了催吐藥后大腦會分泌大量愛的激素——催產(chǎn)素。但是呢，人類和許多會嘔吐的動物在惡心的時候卻不會分泌這種愛的激素。

所以說，皮卡丘嘴上對小智說皮卡皮卡（好惡心），但身體卻愛上了吧。

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原標(biāo)題：《為了防止人類幼崽誤吃鼠藥，廠家用上了奇怪的生物學(xué)知識》

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