今天小编分享的科学经验：科学家为了不让鳄鱼吃蛤蟆，竟然这样做……，欢迎阅读。
黄昏时分，潜伏在伦纳德河的鳄鱼冒出了头，对着挂在金属吊杆上的蟾蜍尸体垂涎欲滴。
殊不知，这是科学家故意设下的诱饵，而且这还是一只加了料的蟾蜍，不是一般的咸味 " 调料 "，是可以让鳄鱼恶心的 " 调料 "。
" 诱饵 "。图片来源：参考文献 [ 1 ]
科学家为什么要这么做？
这一切都得从八十多年前说起。1935 年，102 只蔗蟾蜍从夏威夷被引入昆士兰州的甘蔗种植区，并被释放到甘蔗田中。引入蟾蜍的初衷是利用它们捕食甘蔗甲虫的幼虫和成虫。
蟾蜍。图片来源：维基百科
蔗蟾蜍在新的环境中迅速繁殖并扩散。它们适应了澳大利亚的气候和环境，开始迅速占领新的栖息地。由于没有天敌和竞争者，这些蟾蜍的数量迅速增加，而原本想要控制的害虫，却一点不受影响，因为甘蔗蟾蜍主要在地面活动，而这些害虫生活在地下。
然而，蔗蟾蜍对澳大利亚本土的无脊椎动物、两栖动物、爬行动物和小型哺乳动物造成了巨大威胁。它们竞争食物资源，并捕食许多本土物种，最严重的问题是，甘蔗蟾蜍的皮肤和腺体含有毒素，这对许多澳大利亚本土捕食者是致命的。
20 世纪 90 年代，蔗蟾蜍的扩散范围逐渐向北延伸，接近北领地和西澳大利亚的边界。2000 年初，蔗蟾蜍开始大量入侵北澳大利亚的河流系统，鳄鱼栖息地首次出现因摄食蔗蟾蜍而中毒死亡的事件。此时，淡水鳄鱼种群的死亡率开始上升，河面上经常会漂浮着翻着肚皮的鳄鱼尸体。
鳄鱼尸体。图片来源：ABC，参考文献 [ 2 ]
在剖开鳄鱼的尸体后，科学家发现它们的胃里还残余着最后的晚餐：蟾蜍肉。蟾蜍毒素的作用是通过影响动物的心脏和神经系统，导致心搏骤停或神经失调。
为什么有毒还要吃？因为这种毒素并不像辣椒素等刺激性物质，会在入口时立即引发强烈的不适或疼痛感，所以一般情况下鳄鱼不会有什么忌口。
而且鳄鱼通常会快速地攻击并吞食猎物，很少会在入口时细细咀嚼或判断猎物的口感和味道。甘蔗蟾蜍这种缓慢、看似无害的猎物，容易被鳄鱼误认为是普通的青蛙或其他无毒的两栖动物，因此鳄鱼会迅速吞食它。
味觉厌恶训练真的有用吗？
为了减少鳄鱼死亡，避免它们吃到有毒的蟾蜍，科学家想到一个办法：给蟾蜍加料，让它变难吃。这种实验在专业上被称为条件味觉厌恶学习（CTA），是一种基于经典条件反射的学习方法，让动物在摄食某种食物后，通过体验不愉快的身体反应（如恶心、呕吐），形成对该食物的厌恶，进而避免将来再次摄食这种食物。
从 2021 年开始，科学家开始在澳大利亚西北部的金伯利地区进行一项为期 3 年的研究，那里有北澳大利亚最大的淡水捕食者：澳洲淡水鳄（Crocodylus johnstoni）。
研究团队在澳大利亚西北部的四个峡谷系统中部署了 2395 个诱饵点，在每个诱饵点，設定了两个金属桩，并在桩之间悬挂诱饵。诱饵有两种，一种是实验组，即处理过的蟾蜍尸体，这些蟾蜍被去除了毒素，并注入了 5ml 浓度为 0.5mol 的氯化锂（LiCl），而另一个金属柱上挂着的是鸡脖子。
咬饵的鳄鱼。图片来源：参考文献 [ 1 ]
鸡脖子被用作非处理诱饵，帮助研究人员确定鳄鱼的厌恶反应是否特异于蔗蟾蜍。如果鳄鱼对鸡脖子没有表现出厌恶反应，而仅对蔗蟾蜍表现出厌恶反应，这说明 "CTA 训练 " 是成功的，并且鳄鱼的厌恶反应是针对蔗蟾蜍这种特定食物，而不是对所有食物的普遍反应。
之所以选择氯化锂作为 " 调味料 "，不仅仅因为它咸，而是它可以产生恶心反应。动物在摄入氯化锂后，会导致胃肠不适，进而引发恶心和呕吐反应。尽管具体机制可能因物种而异，但通常与它在体内的代谢以及对中枢神经系统的影响有关。
历史上，氯化锂曾短暂地被用作食盐（NaCl）的替代品。在第二次世界大战后，由于人们逐渐认识到高钠饮食与高血压之间的关联，科学家开始寻找低钠替代品帮助控制盐摄入量。氯化锂当时被认为是一种可能的替代品，因为它在化学结构和味觉上与氯化钠相似，具有咸味。
在 20 世纪 40 年代后期，氯化锂被用于某些低钠盐产品中，主要是针对高血压患者和需要低钠饮食的人群。然而，氯化锂的使用很快就出现严重的副作用，也就是可能会出现恶心、呕吐、腹泻等胃肠道不适症状。
由于氯化锂的毒性反应，相关产品很快就被下架，氯化锂作为盐替代品的使用，在 20 世纪 50 年代初被停止。尽管氯化锂不再用于食品，但其仍在医学领網域和动物实验领網域发挥作用（如研究里的 "CTA 训练 "）。经过 "CTA 训练 " 后，短期内效果特别明显，第一天摄食率为 92%，到第五天降至 51%。
整个实验期内，鳄鱼的数量保持稳定，没有出现大规模死亡的情况。比如在一个国家公园内，蔗蟾蜍入侵后的最初两年（2019 年和 2020 年），该地区的鳄鱼死亡率分别为 33% 和 30%。而在实施 "CTA 训练 " 后（2021 年），死亡率急剧下降到 1.5%，2022 年则上升到 11%。
在未经过 "CTA 训练 " 处理的对照区網域，鳄鱼的死亡率显著增加。2020 年、2021 年和 2022 年，这些区網域的鳄鱼死亡率分别为 20%、40% 和 36%。简单来说，给蔗蟾蜍上料这个方法是有用的，没有鳄喜欢吃会反胃的食物。
鳄鱼。图片来源：rainforest
不过，"CTA 训练 " 可能不是一个长久策略，尽管 "CTA 训练 " 在短期内可以有效地让动物避免特定食物，但这种厌恶反应在长期内是否能够持续存在，仍然是一个问题。有研究表明，在某些情况下，随着时间推移，动物可能会逐渐恢复对厌恶食物的摄食行为，特别是在缺乏其他食物来源时。
比如，同样在澳大利亚，研究人员使用 "CTA 训练 " 北方貂鼠避免摄食有毒的蔗蟾蜍。虽然初步训练取得了成功，貂鼠能够避免摄食蔗蟾蜍，但随着时间的推移，有些貂鼠的厌恶反应减弱，尤其是在蔗蟾蜍广泛分布的地区。当食物匮乏时，貂鼠可能会冒险重新尝试摄食蔗蟾蜍，导致训练效果减弱。
所以，想要在基因里刻上讨厌蟾蜍的记忆，真的是一件很难的事，可能不是两三年的实验就能解决得了的。
参考文献
[ 1 ] Ward-Fear G, Bruny M, Rangers B, et al. Taste aversion training can educate free-ranging crocodiles against toxic invaders [ J ] . Proceedings of the Royal Society B, 2024, 291 ( 2028 ) : 20232507.
[ 2 ] Snijders L, Thierij N M, Appleby R, et al. Conditioned taste aversion as a tool for mitigating human-wildlife conflicts [ J ] . Frontiers in Conservation Science, 2021, 2: 744704.
[ 3 ] HANLON L W, ROMAINE M, GILROY F J, et al. Lithium chloride as a substitute for sodium chloride in the diet: Observations on its toxicity [ J ] . Journal of the American Medical Association, 1949, 139 ( 11 ) : 688-692.
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出品丨科普中国
作者丨苏澄宇 科普创作者
监制丨中国科普博览
责编丨董娜娜
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