記得在小學的時候,老師在講蛇這種動物的時候特别喜歡強調蛇沒有腳的這個特點,當時班上有個同學舉手說:“蛇有腳,隻是藏在了它們的身體裡,我見過”,當時我們老師并沒有放下姿态去請教一下這個同學具體蛇的腳長什麼樣子、在哪個位置,隻是覺得他在胡鬧并強行糾正了他,把“蛇鹫是沒有腳”這個定論強加給了他,然後讓他坐下了。
同學很難過,我理解同學當時的心情,因為成長的路上遇見太多這樣的事了,隻是長大後我也學會了對着老師陪着笑附和一句“蛇就是沒有腳”,我不知道這位同學後來學沒學會,但是這篇科普寫給他,告訴他,蛇有腳!
蛇的腳為什麼會消失,為什麼有的蛇有腳有的蛇沒有腳?生物身體形狀的進化一直被認為是與DNA調控序列存在聯系,這種結論在蛇的身上找到了關鍵性的證據,研究團隊發現了非常廣泛的脊椎動物的基因庫中有一個被稱作sonic hedgehog(shh)的基因,這個基因和四肢的形成非常有關聯,簡單地說這個基因就是控制四肢正常發育的“信号燈”,如果這個基因正常,那四肢的發育就像開了綠燈一樣正常進行,不過一旦這個基因缺失,那四肢的發育就像在等紅燈一樣,四肢的發育會嚴重受阻,很不幸,這個基因在蛇的基因庫中沒有被發現。
實驗中導入了人或魚的shh基因的小白鼠和蛇的基因的小白鼠
這個實驗解釋了蛇為什麼會突然沒有腿,以前我們知道蛇沒有腿是進化的結果,但是并沒有細究到底為什麼沒有了腿,現在我們便可以想象第一個沒有腿的蛇誕生後的樣子。沒有腿的蛇并不像其他兄弟姐妹一樣飛快的在地面爬行,但這條蛇蜿蜒扭動的爬行恰好能通過狹小的樹洞石縫,等這條蛇長到成年以後交配後,它的基因被傳遞了下去,恰好長腿的蛇各種被捕食者捕殺,剩下了這群沒有腿的蛇,随着慢慢的進化,蛇的四肢從發育不全到幾乎消失再到完全消失,蛇也就成了我們現在看到的樣子。
低等的蛇有殘肢結構,但是高級的蛇就沒有
說蛇沒有腳是錯的,錯就錯在以偏概全,目前在蛇類中,像毒蛇這種高等進化的蛇,它們身上一點腳的痕迹都沒有,完全是光溜溜的軀幹,但在蟒蛇等相對低等的蛇身上,它們的下肢後端也就是在排洩口部位是存在退化剩下的殘肢結構的。
蛇的腳現在有什麼其他的用處?像這些擁有殘肢的蛇,它們的這一對殘肢用來走路是絕對不可能了,但是随着進化,這些“小零件”似乎有了它們新的“工作崗位”,那就是在蛇交配的時候,雄蛇靠着這一對殘肢抱住雌蛇。這裡用“抱”這個詞可能不太恰當,因為用這個字我們腦海就會浮現出兩個胳膊抱住大樹的樣子,對蛇來說,如果有這麼長的殘肢還不讓人類發現,那真的可以稱得上深藏不漏了,我覺得應該用“挂”比較合适,下面給你解釋原因。
這裡拿我們熟知的世界上最重的蛇——亞馬遜森蚺作為例子。森蚺是世界上最重的蛇類,也是世界上六大巨型蛇類之一,至于森蚺是不是世界上最重的蛇,很多人往往覺得不太準确,因為就現在發現的森蚺個體來說,都沒有超過網紋蟒的記錄,但是森蚺這個超過200公斤個體數據是怎麼來的呢?因為發現了超過50公斤的雄性森蚺,森蚺兩性體型差距非常大,雌性森蚺要比雄性大約4.7倍,加上森蚺生活在亞馬遜雨林深處的沼澤中,人迹罕至且探索危險性太大,所以出現了一個估測值。
殘肢在雄性身上更為發達,就算是如此巨大的森蚺,它們的殘肢也都在一二厘米的長度左右,在交配期往往雌性身邊會出現十幾條甚至更多的雄性前來求偶,這源于雌性森蚺釋放的信息素,體型越大的雌蛇釋放的信息素就越多,吸引的雄性自然也多,這麼多的競争者,雄性會用它的殘肢撫摸雌蛇,在雌蛇決定打開洩殖腔後,雄蛇便會用殘肢“挂”在雌蛇身上固定住,防止被别的競争者擠開,還有一個作用就是定位了,雌蛇會判斷出中意的雄蛇的位置,在合适的時機打開洩殖腔。
森蚺的整個交配過程顯得非常的和諧,沒有想其他動物雄性為了交配權打的頭破血流,看似兇狠的森蚺卻以如此你擠我我擠你“過家家”似的方式完成了交配,不過看雌蛇的體型我們也能知道,在森蚺的世界裡是雌性說的算的,雄蛇再怎麼争也得看雌蛇“點不點頭”,而且交配完兇險的時刻才到來。
森蚺是為數不多的“性食同類”的動物,雌蛇會在交配完捕殺雄蛇,為漫長的禁食期儲備能量,說到這裡我們也就知道雄性森蚺真的沒必要争,争不過就趕緊跑,不然交配結束後雌蛇會立刻從溫順變得兇殘,非常危險。
結語蛇的交配并不簡單,蟒科蛇類由于體型和數量的限制決定了參與交配的數量并不多,像紅邊花紋蛇這種交配場面往往是上百條雄蛇追逐雌蛇,這時候就能選擇出哪個才是最強壯或者最執着的雄蛇了。
這下關于蛇類腳的問題你搞清楚了嗎?當年的那個同學說不定他能看見這篇科普,人生的道理或許他早就懂了,但是事實就是事實。
參考資料:《Cell》、《百度百科》
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