为什么蛇要把腿进化掉,用肚子行走?


蛇是我们最熟悉的爬行动物,也是最特别的爬行动物,因为它们已经失去了四肢,以一种非常独特的运动方式进行运动。今天的地球上生存着520 个属 3600 种蛇类动物,它们的身影存在于各个大洲。

最早的蛇是什么样子?它们是怎么演化的?这还得从蛇的分类上说起,今天的蛇全部属于蛇亚目(Ophidia),向上则归入有鳞目(Squamata),是爬行动物下最大的家族之一。

有鳞目的系统发育树,图片来自网络

2015 年,古生物学家命名的一条来自于巴西的古蛇——四足蛇Tetrapodophis amplectus),这条蛇生活在距今 1.13 亿年前,是目前发现的最古老的蛇类之一。四足蛇的身上还保存着残存的细小四肢,证明了蛇是由长着四条腿的蜥蜴演化而来的。

不过在 2011 年的一项研究中,阿尔伯塔大学的 Michael Caldwell 认为四足蛇并不是蛇,而是一种生活在白垩纪海洋中的蜥蜴。论文: Tetrapodophis amplectusis not a snake: re-assessment of the osteology, phylogeny and functional morphology of an Early Cretaceous dolichosaurid lizard

四足蛇复原图,图片来自网络

有趣的是:早期的蛇类,比如哈斯蛇Haasiophis terrasanctus,化石发现于黎巴嫩,生存于 9400 万年前)、Najash(化石发现于阿根廷,生存于 9000 万年前)、Pachyrhachis(化石发现于黎巴嫩,生存于 9400 万年前)、Eupodophis(化石发现于黎巴嫩,生存于 9200 万年前)等。它们都是生存于海洋之中或者沿海地带的。

哈斯蛇复原图,图片来自网络
Najash 的复原图,图片来自网络
Pachyrhachis 的化石,图片来自网络
Pachyrhachis 复原图,图片来自网络

考虑到蛇类失去了四肢,演化出了透明的眼睑等特征,一些古生物学家认为,早期的蛇类演化与其进入海洋是密不可分。进入海洋的蛇类祖先在失去四肢或是四肢退化之后重新回到陆地上,然后又进而演化出了今天种类繁多形态各异的蛇类家族。

蛇与沧龙的演化设想,图片来自网络

古生物学家同时认为,蛇的祖先并非今天我们所熟悉的蜥蜴,应该是一种已经灭绝的沿海生存的爬行动物,类似于崖蜥。崖蜥的后代进入水中演化出了另一个伟大的海生爬行动物家族——那就是沧龙家族。从目前的研究看,蛇类与沧龙类有着很近的亲缘关系,它们有着共同的祖先。

崖蜥复原图,图片来自网络

可以确定的是,蛇类的祖先是一群生活在岸边的爬行动物,它们的早期演化围绕在特提斯洋周边地区发生,目前发现的生活在白垩纪早期的蛇类化石就是证据。由于蛇类化石保存条件苛刻、发现量少,我们对于其演化的研究还很有限,希望未来有更多化石帮助我们理清蛇类演化之路。

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