痒觉的进化：有了能挠痒的手脚，痒才有意义
猫奴狗奴都知道，每当挠它们的胳肢窝，它们就会忽然安静下来，四脚朝天，非常享受。抖音上还有人在鸡、豚鼠甚至蜥蜴身上试过。
痒到底是一种什么感觉？是触觉，还是痛觉？
痒造就了王菲的名曲，也让左拉和曾国藩难受了一辈子，那么，地球上的动物是从什么时候进化出痒的感觉来的？
触，痛，痒，傻傻分不清楚？
凡动物都有触觉。这种与外界物质的直接接触一般是非伤害性的刺激，但动物光有触觉还不够，还需要有感知伤害性刺激的能力。例如刺、掐、拧、扯、高温、低温、强酸、强碱、电击等。
之所以动物需要这种能力，是因为比起植物来，动物更经受不起身体的伤害。植物的构造相对简单，身体也没有固定的形状，失去一根树枝，甚至拦腰折断，都不会危及植物的生命。而动物的身体构造复杂，身体伤害会造成大量体液外流，危及生命。
如果动物对伤害没有感觉，也不会从伤害中学习，在以后的生活中就不会主动避免同样的伤害。那还不是等死或找死吗。
为了让动物感觉并且记住伤害，这种感觉必须足够强烈，难以忍受，这就是动物的痛觉。痛觉使动物做出激烈的反应，迅速离开伤害源。
除了痛觉，动物还需要感知对身体比较轻微的、潜在有害的刺激。例如蚊虫叮咬、蚂蚁爬过、真菌感染（例如各种癣）、植物的毒液等，这些伤害不至于致命，但是也可能对身体造成一定程度的局部损害，所以也不能置之不理。这种只是提醒身体有不良刺激存在，不需要身体做出激烈的反应的感觉就是痒。动物对痒的反应不是逃离刺激源，而是伸向刺激源，这就是抓挠。
因此痛和痒都是对身体有潜在伤害的刺激的感觉，但是彼此之间又有明显的区别。
痛和痒都是对动物不愉快的刺激，难以用语言描述，我们还无法用仪器来测定动物是否感到痛或者痒，以及痛、痒的程度如何。所以在科学上，目前还只能用动物的反应方式来间接地定义这两种感觉：痛是使动物产生逃避反应的不愉快刺激，而痒则是使动物产生抓挠行为的不愉快刺激。
好下面来硬知识了，痛和痒给我们体验不同，其形成的微观机制也是不同的。痒并不是“微痛”，或者疼痛的弱化版。
感受疼痛的微观结构是细胞膜上的 trp 离子通道。trp 离子通道通道最先是从果蝇的一个突变体上发现的。人类有六种，从trpv1到 trpv6。
引起痛觉的原因相对来说比较简单，即主要是机械性的创伤、极端温度和化学伤害。但是能够引起痒的因素却要多得多，例如蚊虫叮咬可以引起痒，和一些植物接触也会感到痒。蚂蚁爬过可以引起痒，用细纤维挠鼻孔也可以引起痒。皮肤感染（例如各种癣）可以引起痒，皮肤病变（例如湿疹、荨麻疹、牛皮癣、皮肤干燥）也可以引起痒。伤口愈合时会感到痒、胆道阻塞也会造成痒。治疗疟疾的氯喹会引起痒，镇痛的吗啡也会引起痒。淋巴瘤可以引起痒，黑色素瘤也可以引起痒。
这些都是产生痒的外因，动物的身体内还必须有可以感受这些刺激的内部结构，才能产生痒，也就是必须要有受体。
现在对各种致痒因素和感受它们的受体的研究还远不完全，所以痒仍然有些神秘。
不过就目前的研究而言，g 蛋白偶联受体类是产生痒的重要结构，这是一个种类繁多的家族，包括mrgpr、h1r、gpbar、par等等。当然，还需要 trp 离子通道的帮助，才能让神经细胞发出痒的信号。
痒觉的历程：有了能挠痒的手脚，痒才有意义啊
痛觉的功能比较好理解，那是为了使动物及时逃离和以后避免身体伤害，而痒觉的功能就比较难理解。
许多慢性瘙痒症患者所感受到的痒对身体并没有任何好处，反而会严重影响生活质量。演化过程为什么要发展出这样的机制？为什么动物要发展出那么多种受体来把各种刺激转化成为痒的感觉？
如果我们检查一下引起痒的主要物质和它们的受体出现的时间，也许能够给我们一些线索。
组胺是一种能够引起人瘙痒的物质，但组胺在线虫身上却不存在。
线虫体内既不合成组胺，从外部给线虫组胺刺激，它也没有任何反应。而且线虫也没有感受其他致痒物质的受体（mrgpr，会对一些植物的分泌物产生痒感反应）造成的痒感。
所以，很有可能线虫是不会痒的，但是线虫已经有触觉和痛觉，也许这两种感觉可以代替痒的功能。
而昆虫，例如果蝇、 蝗虫、蟑螂、蟋蟀、蜜蜂、苍蝇，身体里面已经有组胺，而且在中枢神经系统里面有组胺的受体，但是与脊椎动物用的受体h1r不同，这些受体和昆虫的感觉神经纤维没有关系。昆虫也没有 mrgpr 类型的受体，说明昆虫很可能也没有痒的感觉。所以那种用头发挑逗蟋蟀，让它们发怒，其实并不是因为蟋蟀太痒了。
在脊椎动物中，硬骨鱼类，例如斑马鱼还没有 mrgpr 类受体。即使是和四足动物更接近的肺鱼也没有。在目前为止，也没有鱼类感觉神经纤维有组胺受体的报道。很可能鱼类也是没有痒的感觉的。为什么鱼类没有痒感呢，大概水生环境中，要分清水流刺激、碰触、痒、疼痛等这些感觉，对于鱼类这种脑还非常初级的动物来说，实在太奢侈了。
直到四足动物，才出现mrgpr 类型的受体，mrgpr 最初出现在蛙类动物中。从两栖类动物开始，动物从水中生活转移到陆上生活。陆上的生活环境和水中有很大的差别，动物也面临一些新的问题，例如寄生虫的侵袭和有些植物的刺激等。在这种情况下，简单的触觉和痛觉已经不够，而需要更加精细的感觉来区分无害的触觉和有害但不致命的感觉，例如蚊虫叮咬和与刺激性的植物接触。
对于无害的触觉，身体只是获得外部世界的信息而无须做出反应，而对于能够引起身体不适的触觉，身体的反应就是除掉这些刺激源，例如寄虫和引起不适的植物。这种与良性接触不同的感觉就是痒，而身体的反应就是抓挠。
昆虫爬过皮肤的感觉是与脊椎动物主动接触外部物体不同的，动物也把这种触觉感觉为痒。如果昆虫已经造成局部伤害，如叮咬，受伤的部分会分泌组胺，造成痒的感觉，提醒动物用抓挠的办法去除掉这些昆虫。对于有刺激性的植物，如刺毛黧豆，最好的办法就是脱离接触，抓挠也是除去或者减少这些接触的方法，这些接触刺激性物质造成的痒感则通过 mrgpr 类受体来实现。
所以四足动物发展出痒感，是动物从水生环境到陆生环境转变的结果。
鱼类没有痒感，只有四足动物才有痒感，还有一个重要的原因，就是四足动物有四肢，所以可以抓挠身体的各个部分，而这是没有四肢的鱼类做不到的。在鱼类身上发展出痒的感觉不仅没有用处，还会干扰鱼的正常生活（想象一下手被捆住的人脸上发痒的情形）。
只有抓挠成为可能时，痒的感觉才出现。
昆虫虽然也能用肢脚梳理身体，但是昆虫还没有发展出感觉组胺的 gpcr 型受体，也没有 mrgpr 类型的受体，它们的神经系统可能也不具备分辨良性触觉和痒的能力。
植物的刺激性和毒性是植物对抗动物吞食的方法，不同的动物能够接触到的有刺激性的植物种类也不同。每种动物都有自己特有的寄生虫，而寄生虫和动物是共同演化的。由于这些原因，动物所拥有的 mrgpr 型受体在种类上和数量上都差别很大。不同动物之间 mrgpr 受体的氨基酸序列的相似性一般只有 50% 左右
例如人只有10种 mrgpr 类型的受体，而小鼠有 24 个，为什么小鼠感受痒的受体种类这么多呢，也许是小鼠的生活环境比人类要复杂，反正人是不会往下水道、臭水沟那里钻的。
同时，痒感的受体也不是一成不变的，如今的人类跟500万年前的人类，在受体方面就已经有了不同，毕竟那个时期人类茹毛饮血、露天席地，随时受到各种动植物骚扰，而今天我们把自己和自然隔离起来，很多受体就没了作用。
所以，人类有 8 个 mrgpr 型基因，已经失去了功能，成了伪基因，小鼠的 mrgpr 伪基因则多达 26 个，说明随着环境变化，有些 mrgpr 基因由于不再需要而被淘汰了。
感觉痒刺激机制的出现也带来一个副作用，就是其他的生理和病理过程也能够触发感觉痒的系统，造成对动物没有好处的痒感觉，例如人类的湿疹。这已经不是动物发展出这些机制最初的目的，但是由于生物系统的复杂性，这样的副作用难以完全通过演化过程来消除。特别是在身体自身已经不能够纠正的病理情况下，这些副作用就更难以避免。
疼痛也是一样，疼痛本来是提醒动物逃离伤害源，但是癌症侵袭正常组织时造成的组织破坏同样会引起痛觉。
现在对于痒的研究还处于初期阶段，还有大量的问题没有答案。痒仍然是神秘的，不止是我们身体感受到的痒，还有精神中感受到的那种难以名状的感觉，七年之痒、理想之痒……
本文经授权摘编自《生命通史》，标题为编者所加。
《生命通史》
北京大学出版社
文章封面图片来源：pixabay.com
动图来源：tenor.com
