蛇是从蜥蜴演化而来的吗?蛇的脚去哪儿了?蛇类的演化一直是科学家们研究的热点。近年来,随着分子生物学、遗传学等研究技术的进步和更多化石证据的发现,人们对蛇类的起源和演化有了更深入的理解。那么,今天我们就来聊聊蛇类演化的秘密。

特化的蜥蜴?

在传统的科学分类上,蛇是爬行纲(Reptilia)有鳞目(Squamata)蛇亚目(Serpentes)的通称。有鳞目的另一个分支是蜥蜴亚目,而蜥蜴正是蛇现存最近的亲戚

在系统演化学体系中,蛇被视为蜥蜴的一个演化支,也就是说蛇其实可以被当作在演化上一类比较独特的蜥蜴。

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在起源上,蛇类是蜥蜴类祖先放弃四肢演化而来。但由于蛇类的骨骼较为细小且易碎,保存难度比较高,所以在地层中发现的完整化石并不多。

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综合各种证据,科学界普遍认为,蛇类起源的时间应该是中生代的白垩纪,不过对具体的起源方式还存在争议。

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有些学者认为蛇类应该是由洞穴里生活的蜥蜴演化而来。为了方便在地洞中生活,这类蜥蜴的四肢逐渐退化。如今蛇类身上的一些特征,例如拥有透明的眼膜、欠缺外耳等,都可以被认为是适应洞穴生活的演化特征。

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但也有学者认为,蛇类应该源于海洋。因为在如今的蜥蜴大家族中,不同类群的蜥蜴其实本身就千差万别。而与蛇类最相似的应该是巨蜥科的动物,它们具有不少共同特征,例如巨蜥科的动物与蛇类都具有尖端分叉的舌头等等。

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至于毒蛇的起源,一些学者认为毒蛇的具毒能力在一些毒蜥蜴上也能找到案例,从而也说明一些毒蛇与毒蜥蜴在演化上的内在联系。

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沧龙的同胞?

在白垩纪时期,与巨蜥科动物的祖先联系紧密的正是古生物学中的另一类明星——沧龙。沧龙在生物分类学中指向的是同样属于有鳞目的沧龙科(Mosasauridae)。

作为一类海生蜥蜴,它们在白垩纪晚期才进入海洋,但迅速进入巅峰,演化出了沧龙(Mosasaurus)、海王龙(Tylosaurus)等强大的海洋捕食者。沧龙科的动物进入海洋后,将四肢改造成用于游泳的鳍状肢。

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因此,蛇类的祖先也有可能是同一时代进入海洋的、体型更小的巨蜥类动物。与沧龙相比,蛇类可能更快地完成了对四肢的改造,也就是直接放弃了四肢。

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至于蛇类透明的眼膜,也可以解释为便于在水中行动演化而来的;失去外耳的原因则是外耳在水中本来就没有什么作用。假设蛇类真的是按照这个方向演化的,那么最早的蛇类应该与现生的海蛇很相似

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有趣的是,生物演化的方向是由环境决定的。例如作为四足动物的后裔,无论是鱼龙、蛇颈龙、沧龙还是后来的鲸和海豚,都纷纷回到海洋生活。

作为已经放弃四肢的蛇,也可能重新返回陆地生活,最终发展成今天的各种陆栖蛇类。在这个过程中,蛇类也许又再次下海,这才有了现在的海蛇。

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当然,在遗传学上也有研究显示,蛇类与巨蜥乃至沧龙的亲缘关系,并没有之前所认为的那么亲密。

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所以,蛇类真正的祖先和演化方式,还有待于未来更多的化石发现与更进一步的分子生物学研究,相信科学一定会找到答案。

蛇的故事还不止这些,下篇“蛇年说蛇”再见!

作者  何鑫

上海自然博物馆(上海科技馆分馆)

自然史研究中心

研究员

策划制作

科学审核:葛致远 上海自然博物馆展教中心 生物学博士

责编:叁陆柒

审校:张雪容、董毅

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