蛇年探秘 蛇为何无腿

中青报·中青网记者 张渺

随着乙巳蛇年的到来，蛇再次成为人们关注的焦点。在十二生肖中，蛇是唯一一个爬行动物的代表。鼠、牛、虎、兔等都是哺乳动物，而龙则是神话生物。提到蛇，很多人脑海中可能会浮现出“冷血”“狡猾”等词汇。作为“冷血动物”的代表，蛇与人类的文化有着紧密的联系。比如，成语“画蛇添足”就点出了蛇的生物学特征——蛇是一种没有长腿的生物。

然而，为什么蛇没有腿？这个问题从达尔文时代就开始困扰着科学家们。蛇的祖先来自海洋还是洞穴？在中国科学院一场科普活动中，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员易鸿宇，为大家揭开了这个谜题，讲述了蛇的演化历程到底隐藏着怎样的秘密。

“蛇是十二生肖中唯一一个爬行动物的代表，这说明蛇和我们的生产生活，以及人类文化具有紧密的联系。”易鸿宇说。别看如今的蛇不长腿，它们在自然界中可是运动好手。沙蟒能在干旱的沙漠中快速移动，甚至将自己埋进沙子里以躲避天敌；海蛇则是热带海洋中的游泳高手，有些海蛇终生不上岸，只在繁殖季节才登陆；还有天堂金花蛇，这种生活在热带雨林中的树栖蛇类，更是能以滑行的方式在树与树之间移动，仿佛拥有飞行的能力。这种滑行遵循弹道学的原理，非常精准，它张开身体时，像极了滑翔伞。

说到蛇的身体结构，就不得不提到达尔文对现代蟒蛇后肢退化的观察。现代的蟒蛇有着非常退化的后肢。然而这些后肢非常小，没有运动能力，大小跟一个鳞片差不多。基于这一观察，达尔文提出了一个猜想：蛇的祖先一定是长腿的。这个猜想，引发了科学家们对蛇类演化过程的深入探索。

然而，在四足动物演化的过程中，肢体变化是一个复杂而多样的现象。比如鲸鱼，它们的祖先原本生活在陆地上，后来适应了海洋生活，四肢就变成了类似鳍的结构。鸟类则是为了适应飞行而演化出了翅膀。那么，蛇为什么会演化出没有腿的身体结构呢？科学家们发现，现代的蛇类似乎并不局限于某一种生态系统，它们分布在全球各地的各种生态系统中。因此，仅通过观察现代生物，很难找到蛇类演化出无腿结构的直接答案。解决这个问题的关键，可能在于化石。

2000年前后，科学家们发现了一种名为黑河纳氏蛇的化石蛇类，这种生活在9000万年前的蛇类长着两条非常小的后腿。这一发现为蛇类演化的研究提供了新的线索。随后，科学家们又发现了另一种长着后腿的远古蛇类——疑惑厚针龙，这是一种海蛇，生活在中东的海洋中。这些化石的发现，使得科学家们对蛇类祖先的生活环境产生了新的猜想：它们可能既适应陆地生活，也适应海洋生活。

究竟蛇类的祖先是生活在海洋里、四肢退化的游泳健将，还是栖息于地下的洞穴，是出色的挖洞高手？为了找到答案，易鸿宇所在的研究团队通过对8000万年前的蛇化石进行CT扫描和计算机模型分析，试图推算现代蛇的祖先是否具备挖洞的能力。他们借到了一个纳氏蛇的亲戚——帕塔戈尼亚恐怖蛇的标本。通过对这个标本的脑颅进行CT扫描，研究者发现了化石蛇的内耳结构，这一发现为推测蛇类的生态习性提供了新的方法。他们发现，具有挖洞习性的现代蛇类——闪鳞蛇的内耳结构，与化石蛇的内耳结构非常相似。这支持了蛇类祖先可能具有挖洞习性的猜想。

除了化石研究外，现代生物研究也为理解蛇的演化提供了新的证据。科学家们对全世界范围内的蛇类基因组进行了测试和统计分析，发现与低频听力相关的基因在蛇类中发生了显著变化。这些基因在演化中得到了强烈的正选择，使得蛇类对低频的震动性声音非常敏感。这解释了为什么“打草会惊蛇”——因为蛇能听见地面震动的声音。

在中国境内，也发现了古老的蛇化石。其中，最古老的是硅藻中新蛇，它大约出现于1800万年前，来自山东的硅藻土。这一发现进一步丰富了对蛇类演化历史的认识。蛇类演化的故事充满了神秘和惊奇，在漫长的岁月中，它们不断适应各种环境，生动地诠释着“面对挑战时，灵活和智慧同样重要”。