生活在美国西南部和墨西哥中部沙漠中的莫哈韦响尾蛇的特点是它的致命毒液可以关闭你的身体或使你的内脏嫩化。克莱姆森大学的研究人员说，哪一个取决于你所在的位置。

早在20世纪20年代，基于莫哈韦响尾蛇的蛇咬伤记录，人们认为这些令人恐惧的pit蛇只有神经毒性毒液，这是一种酶和肽的混合物，可破坏神经元并使神经系统瘫痪。然而，一些病例奇怪地不同，患者表现出组织损伤，定向障碍和血液凝固困难等症状。经过几十年的调查，科学家们后来将这些症状归功于莫哈韦响尾蛇中的第二种毒液：出血性，通过破坏体内组织起作用。

为了发现哪种毒液类型发生在哪里，爬虫学家 - 喜欢两栖动物和爬行动物的科学家 - 一直在收集西南部莫哈韦响尾蛇的数据。然而，直到克莱姆森科学学院博士后研究员杰森斯特里克兰和生物科学教授克里斯托弗帕金森最近出版的一篇文章，才更好地理解了分布的程度。他们的研究结果表明该物种具有独特的变异性。

“在本文之前，'herp'社区认为出血性毒液非常罕见，只在亚利桑那州的一个地方和墨西哥的一个地方，但我们证明它在整个蛇的分布中的几个地方都有发现，”斯特里克兰说。“有些情况下，我们的样本中的个体都有两种类型的毒液，我们的数据表明它们是杂交种。”

在一个物种内保存多种毒液类型违背了科学的期望。自然选择的原则 - “俗称生存”，因为它通俗地知道 - 可以预测其中一种毒液类型会固定，另一种会在几代人的过程中逐渐减少。赢得的毒液取决于哪种类型 - 出血性或神经毒性 - 最适合莫哈韦响尾蛇，因为它在干旱的沙漠中捕食猎物。然而，这不是正在发生的事情。

2018年夏季的一项研究结果发现，这一发现更为奇特，该研究发现了整个美国西南部和墨西哥中部的莫哈韦响尾蛇的四种遗传上不同的谱系，以及谱系相互繁殖的证据。深入研究自然选择，莫哈韦响尾蛇之间的基因交换应该减少其谱系之间的遗传多样性，有效地使毒液类型均匀化，直到最适合的规则。

“从进化的角度来看，这是不正常的。这不是你所期望的，”斯特里克兰说。“基因流可以防止这种变异。但即使我们在这些种群中发现了基因流量，选择也足够强大，可以在非常局部的环境中维持这些特定的毒液类型。”

“我们能够证明的是，局部最佳。在德克萨斯州，神经毒性毒液类型似乎是该物种的最佳选择。但如果我们向南进入墨西哥或凤凰城附近，那么自然界中的某些东西正在发生变化，当地最佳需要不同的毒液类型，“帕金森说，他在农业，林业和生命科学学院的林业和环境保护部门克莱姆森大学联合任命。

公众在科学过程中的作用

这一发现需要主要研究人员与美国和墨西哥五个实验室的学生之间进行大规模的研究合作，此外还有近100名斯特里克兰及其同事通过社交媒体和网络聚集的公民科学家。总之，研究人员在加利福尼亚州，亚利桑那州，新墨西哥州，德克萨斯州和墨西哥州收集了216只莫哈韦响尾蛇。事实证明，“herp”社区是一个强大的社区，日常的蛇爱好者渴望帮助研究人员改善蛇类物种。

该团队在德克萨斯州西部年度会议上召集了一些名为SnakeDays的“牧师” - 由发烧友Jeff Adams执导 - 将对爬行动物，学术，鱼类和野生动物执法以及“herp”摄影师感兴趣的公民联合起来。为野生动物多样性保护庆祝和筹集资金。

“通过依靠SnakeDays的人们，Jason和Chris在10到20年的时间内学习将在短短几年内完成，”亚当斯说。“科学专业人士更有效地依赖于研究界限以外的公民，因为公民更多地了解当地的动植物。它也具有成本效益。公民科学降低了研究项目的成本，因此研究人员喜欢杰森和克里斯可以更好地利用他们的资金。“

这是公民科学方面，以及“跨境研究生和博士后的教育方面”，帕金森从这项研究中脱颖而出。

帕金森说：“科学非常重要，毫无疑问，但合作研究和公民科学对推动科学发展非常重要。这不仅仅是关于某个房间里一些令人讨厌的学术问题，而是关于研究如何影响人们的问题。”

具有临床重要性的有毒物种

每年只有不到1%的美国人被毒蛇咬伤，甚至更少的人因症状而死亡。对于少数不幸的人来说，了解莫哈韦响尾蛇的分布可以带来更好的治疗效果。如果医生知道他们所在地区的毒液类型持续存在，他们可以更有策略地进行适当的治疗。

“这些作者发表了对北美最具医学重要性的蛇之一的最广泛的研究，提供了具有挑衅性的新观点和令人惊讶的新发现，”东卡罗来纳大学的临床爬行动物学家肖恩布什说。“这项工作提供了对毒液如何以及为何变化的理解，这将临床转化为抗毒液开发，药物选择和蛇咬伤的定制医疗管理的基础。”

对于科学家来说，该团队的研究指出，莫哈韦响尾蛇是一种迷人的种群遗传学和进化研究模型。无论是与猎物，环境还是在发展过程中的饮食转变相关，为什么莫哈韦响尾蛇会挑战科学的预测呢?机制是什么?

帕金森实验室的未来研究旨在通过对新世界蛇类毒液进化的研究来考虑这些问题。