為什麼蛇用肚子行走?只因進化路上發生了點小插曲

大千世界 2021/06/10 檢舉 我要評論
 

大千世界,無奇不有,芸芸眾生,眾口難調

文/天空之城團隊

 

陸地上的哺乳動物、爬行動物,除了蛇,幾乎很少有不長腿的,腿無疑是一種最高效的行動器官,它可以用用來行走、攀爬、跳躍,以應對在地形環境複雜的陸地,而蛇為什麼要放棄這種高效的方式,而選擇匍匐爬行的方式,實在有些令人費解。

錦蛇想要瞭解蛇的這一進化動機,我們需要先瞭解其祖先。

蛇的祖先是蜥蜴?

蛇的祖先普遍被認為是一種史前蜥蜴,英國朴茨茅斯大學古生物學家於2012年,在德國索爾恩霍芬博物館的私人收藏展上,偶然發現了一種史前蛇類Tetrapodophis的化石。

Tetrapodophis化石這條蛇大約生活在9000萬年-1.5億年,科學家將Tetrapodophis定義為蛇類,因為它身體較長,擁有類似蛇的牙齒和一排腹鱗的暗示。其它特徵則類似蜥蜴。它的前腿只有1公分長,手只有5毫米,而更長的後腿可能是用於抓住獵物。

Tetrapodophis後腿骨骼這被認為是蛇類由「蜥蜴」進化而來的證據之一,當然這裡的蜥蜴並非現代意義的蜥蜴,它是在蜥蜴和蛇類共同的祖先,一種有鱗目的史前動物。

現在科學普遍認為,蛇的祖先是一種四足短小的有鱗目動物,它的外表和石龍子有些類似,我們可以從蟒蛇身上殘留有骨盆帶和後肢的蹤跡,來確認這一點。

蟒蛇殘留的骨盆帶和後肢現代蛇類的祖先確實是一種有四肢的動物,現代蜥蜴和蛇是其屬下的分支,兩者有很強的親緣關係,因此,我們可以參考一些無腳類的蜥蜴來推測蛇類的進化奧秘。

石龍子

在土裡刨食,四肢是累贅

在亞洲,生活著一種無腳類的蜥蜴,叫蛇蜥,它的身體結構明顯區別於蛇類,它頭部更為寬大、眼睛可以眨動、耳朵形狀也不同於蛇,身體結構有2/3都是尾巴。它的四肢已經完全退化,和蛇類一樣靠肌肉的收縮擴張爬行。

脆蛇蜥它們棲息于樹林茂密的丘陵地帶,能在在密林之中穿行,捕食昆蟲、蜘蛛、蚯蚓、蝸牛,無腳蜥蜴在叢林中行動,它們擅於在泥土之中尋找食物,而無腳化也更利於它們在洞穴中覓食,同樣半隻腳踏入無腳蜥蜴的石龍子在很多情況下,也會放棄用腿走路。

無腳蜥蜴的存在過程,是否能夠側面論證現代蛇類的進化原因: 史前蜥蜴朝著無腳化發展,是一種適應環境的表現。

一部分人相信,蛇的祖先生活在陸地,無腿的身體有助於在泥土、洞穴、水中捕食,也有著更高的行動效率。

帝王蛇蜥還有一些人認為,蛇本來是一種生活在海洋裡的動物,為了適應海洋的生態環境,在水生時代就已經進化掉了雙腿,而後來移居陸地後,依然保留了無腿這一特性。

兩種說法都指向同一個答案,蛇本來是有腿的,進化到沒有雙腿是基於環境的選擇。

海蛇一切似乎都合情合理,完美符合進化論,但是,今天大量蜥蜴的存在證明:蛇類的無腳化發展並不是必要之舉。和蛇擁有共同祖先的蜥蜴,靠著四肢行動,依然活得好好的,無腿化並非這類有鱗目進化的必然方向。

那前面的推測又有些說不通了,既然不是生活所迫,蛇的祖先為什麼要把自己的四肢給消滅掉呢?

蛇的誕生,可能只是個小意外

針對這個問題,科學家又經過了一系列的研究,結果發現: 蛇的身上依然還存在著控制四肢生長的基因,但是這部分基因在它發育過程中被抑制了。

而蛇類四肢消失的秘密,就跟這段關鍵的基因有關。研究人員把一段蛇類的基因接到小白鼠的基因中,結果產生的小白鼠身型正常,但四肢短小。

實驗中蛇樣小白鼠所含的蛇類基因包含一個DNA段落,稱之為ZRS調控基因。ZRS對小白鼠的後肢形成非常重要,只要這一基因發生單一的突變,就會造成身體異常。在爬行動物中這段基因尤為重要,在進化過程中通常都會維持不變,但在蛇類身上卻發生了高度的變異。

蟒蛇未完全退化的後肢由此我們可以大膽猜測:蛇的誕生可能只是一個意外。

在千萬年前,某只史前蜥蜴發生了基因突變,其中表達四肢生長的基因出了問題,它的腿沒能順利長出來,但是它卻靠著匍匐滑動奇跡般的活了下來,而這種病態的基因表達得到了延續。

蛇類的誕生過程,幾乎可以解釋90%的「生物為什麼這樣進化」這樣的問題,生物的進化並不是一個精密計畫的過程,它充滿了偶然性的過程,基因突變的方向是無序的沒有規則的,只是某些變異生物又剛好活了下來。

一成不變的生活太枯燥了,來文史范兒,給生活找點樂子,每天準時分享奇聞異事,希望給你枯燥的生活加點笑料




用戶評論
你可能會喜歡