遠(yuǎn)古發(fā)現(xiàn)|畫蛇添足?!蛇為啥丟掉四肢?
蛇是自然界中真實(shí)存在的一類動物。歷史上,人類祖先與蛇多有交集,各大古文明多有與蛇相關(guān)的傳說,我國古代也早就留下了“畫蛇添足”的典故。那么,蛇是怎樣起源演化的?在漫長的演化中,有什么值得一談的“明星蛇”?它們?yōu)楹巍皝G掉”四肢?古生物學(xué)家、科普專家為您科普蛇的奧秘。
南京古生物博物館展陳部主管賀一鳴介紹,人們一般說的蛇是指蛇亞目動物,屬于爬行動物綱下的鱗龍目。鱗龍目包含我們現(xiàn)在熟悉的蜥蜴、蛇等動物。如果探究起源演化,現(xiàn)代蛇亞目和它們的祖先等可以被歸入“泛蛇類”一并追溯。
簡單來講,“泛蛇類”是一群長得非常像蛇的蜥蜴?,F(xiàn)在普遍推測,蛇類是從蜥蜴類演化而來的,二者的親緣關(guān)系非常相近。目前人類發(fā)現(xiàn)的最早泛蛇類蜥蜴是生存于1.6億年前侏羅紀(jì)的昂氏黎明蛇,而明確的最早蛇亞目化石是發(fā)現(xiàn)于約旦河西岸地區(qū)的圣域哈氏蛇,時(shí)代為1.12億年至9400萬年前的早白堊世。遠(yuǎn)古發(fā)現(xiàn)的蛇類主要生活在海洋、沼澤、森林等環(huán)境中,與現(xiàn)代蛇類的生存環(huán)境非常相似。
“在蛇類的演化歷史中,有一些‘明星蛇’因其巨大的體形和獨(dú)特的生存方式而備受關(guān)注,最著名的巨型蛇類就是泰坦蚺?!辟R一鳴介紹,它的化石發(fā)現(xiàn)于南美洲哥倫比亞北部的塞雷洪煤礦附近,生存于約6000萬年到5800萬年前的古新世。泰坦蚺的體形達(dá)到了驚人的12.8米到14.3米,體重730至1135公斤,曾經(jīng)被認(rèn)為是自非鳥恐龍滅絕后出現(xiàn)的頂級掠食者。
泰坦蚺復(fù)原圖。(楊定華 繪)
與四足俱全的“祖先”蜥蜴相比,蛇類“丟掉”了四肢,這是為何?蛇類的四肢丟失是一個(gè)復(fù)雜而漫長的演化過程。目前的主流觀點(diǎn)認(rèn)為,這一變化是為了適應(yīng)地下生活,使得蛇類能夠在地下鉆洞,更好地捕食和逃避天敵。
中國科學(xué)院動物研究所博士后史靜聳介紹,早期蛇類的穴居生活往往要求生物具備更為靈活的身體和更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,以適應(yīng)狹小、復(fù)雜且多變的空間環(huán)境。這種選擇壓力可能促使了蛇類祖先在身體結(jié)構(gòu)上發(fā)生一系列適應(yīng)性變化,如身體變得更為細(xì)長、脊椎更加靈活、內(nèi)耳與聽覺和平衡相關(guān)的結(jié)構(gòu)變得更為發(fā)達(dá)等。其次,穴居環(huán)境可能減少了四肢在移動和捕食中的必要性,從而加速了四肢退化的過程。“在很多早期蛇類化石中,我們可以看到短小的前后肢的存在,即使在現(xiàn)生的蟒蛇類中也存在一個(gè)后腿的殘余?!?/p>
現(xiàn)生蟒蛇的后腿殘余。(史靜聳 攝)
總的來說,蛇類作為脊椎動物演化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),其演化歷史對人類理解整個(gè)動物演化具有重要意義。蛇類的成功演化不僅展示了生物適應(yīng)性變化的多樣性和復(fù)雜性,還使得種群不斷繁盛。現(xiàn)在,蛇類的分布范圍橫跨全球除南極洲外的各個(gè)大洲,當(dāng)之無愧是當(dāng)代最為成功的陸生脊椎動物群體之一。