龙去蛇来,2025我们迎来了乙巳蛇年。说起蛇,在自然界演化出的所有掠食者中,恐怕没有像蛇这样特殊的种类了!虽然脊椎动物中因为自然演化而失去肢体的种类不少(比如蛇蜥、蚓螈),但大多不太繁盛,只能占据有限的生态位,但蛇在一亿多年演化过程中的多元化却堪称极为成功——从浩瀚的海洋到高耸的树梢,再到荒漠、地下和潮湿的腐殖质中,到处都能看到这些生物的身影。图源:签约摄影师/IC photo
目前,所有蛇类都属于有鳞目的蛇亚目,其中的物种大致数量约为3600种,包括了盲蛇下目(较为原始的小型蛇类)和真蛇下目(大多数我们认知中的蛇),后者还可以进一步分为原蛇类(蟒和蚺)以及较为进步的新蛇类。盲蛇类是一种较早分离出去的小型蛇类,外形很像蚯蚓,其中不少种类也以蚯蚓为食,因为主要在阴暗的森林腐殖质土壤中活动,双眼普遍退化,只有有限的感光能力,因此被称为“盲蛇”。盲蛇丨图源:wenn/IC photo不过,盲蛇这群人畜无害的,只对白蚁、蚂蚁和蚯蚓构成致命威胁的“瞎子”并不是蛇类中的异数,事实上,它们才是蛇的常态。与蜥蜴、乌龟这些爬行动物亲戚不同,蛇无法眨眼睛,但这并不是因为它们无法闭上双眼——恰恰相反,蛇根本睁不开眼睛。一般认为,在演化过程中,蛇类一度经历过较长的地下穴居阶段,这一阶段中,蛇的视力失去作用逐渐退化,而在结束穴居阶段、需要恢复视力时,它们演化出了透明的眼睑,从而变成了现在这种不会睁眼的模样。图源:Oleg/adobe/IC photo
由于长期眼神不好,蛇也进化出了其他的感官来替代双眼。其中,最重要的莫过于嗅觉:蛇会频繁地吐出分叉的舌头来探测空气中的气味分子,以确认猎物、同类和敌害的位置。除此之外,一部分真蛇下目成员也演化出了热成像能力,作为“夜视仪”弥补视觉的不足。
真蛇下目中,原蛇类是现代蛇类中的大家伙,它们没有毒液,主要依靠撕咬和缠绕窒息的方式捕猎。除了身躯庞大(最大的绿水蚺可以长达6-7米),这些巨蛇的特点还包括热感应器官位于嘴部附近(唇窝),以及残留有一对高度退化、只能在交配中用于互相固定的后肢。图源:Peter Maszlen/adobe/IC photo
相较之下,新蛇类的热感应器官位于“脸”上(颊窝),且除非基因表达错误导致的返祖现象,否则不会长出肢体。虽然关于“食人蟒”的传说比比皆是,但事实上,大多数蟒、蚺类行动缓慢,攻击性不强,也极少真的有食人记录。不过,从凯门鳄、水豚到各种大型鱼类、水鸟在内的诸多动物,都在它们的菜单上,可以说相当不挑食了。相较于虽然可怕但威胁性不大的蟒、蚺等大蛇,绝大多数蛇类杀人事件,都是由新蛇类中的各种有毒蛇(其数量约为650种,主要是各种眼镜蛇、蝮蛇、蝰蛇等)导致的。但是,这些有毒蛇全都不可能真的捕食人类,它们的猎物一般是小型啮齿动物,如鸟类、各种两栖类、爬行类、鱼和其他蛇类。因此,它们之所以会攻击人类,通常是遭到人类捕捉或者惊扰,被迫自卫的结果。图源:catersnews/IC photo
蛇类的毒液有神经毒性、血液毒性、混合毒性等几种,通过干扰神经信号或者阻碍血液循环等方式杀死猎物。不过,多数常见毒蛇都有相应的抗毒血清,因此,在被蛇攻击后准确描述咬人的蛇的种类,并进行血清注射是至关重要的。虽然有时会造成人类死亡,但有毒蛇类最常见的猎物还是啮齿动物,尤其是人类深恶痛绝的老鼠。因此,对于早期农耕文明而言,毒蛇也是丰饶的象征,并因为它们捕猎农业害兽的特质而被赋予了某种神性——中国古代、古埃及乃至古代中美洲,对蛇图腾的崇拜(如伏羲女娲的传说、埃及眼镜蛇神以及羽蛇神库库尔坎)都屡见不鲜。伏羲女娲像丨图源:签约摄影师/IC photo
通常而言,蛇类是典型的卵生动物。它们会在洞穴或者隐蔽的巢穴中产下自己的卵。与我们印象中有着坚固外壳的蛋不同,蛇卵的外壳是柔软的革质,有很好的韧性。许多小蛇在孵化时,会长出专门的破卵齿破开卵壳。不过,也有一部分蛇是卵胎生——雌性蛇在体内产下卵,孵化之后再分娩。这种繁殖方式在完全水生、无法在地上产卵的海蛇中最为常见。当然,一些陆栖蛇类,比如蚺类,也有卵胎生的习性。图源:JeanPierre/adobe/IC photo
除此之外,和它的有鳞目亲戚(比如蜥蜴)一样,蛇也是一类变温动物,也就是我们所谓的“冷血动物”。与恒温动物不同,变温动物无法自行产生热量,因此体温受环境影响很大。在冬季,温带和寒带地区的蛇类普遍需要靠冬眠撑过寒冬;而在春夏季节,许多蛇也需要在清晨依靠阳光的温度把自己“烤热”,以获得活动能力。正是因为这种变温动物的特征,导致了蛇和早期人类迅速走近——毕竟,除了农业发展引来的大量啮齿动物之外,人类的居所还有保温良好的房屋和温暖的篝火,都是渴望热能的蛇所需要的。当然,这也造成了许多最终以悲剧结尾的意外遭遇:耳熟能详的故事《农夫与蛇》就是这种悲剧性遭遇的典型例子。
说起蛇的贡献,它们除了可以用于对危害农业的老鼠、田鼠等有害动物进行无公害生态防治,部分容易饲养的无毒蛇(比如玉米蛇、球蟒等)也是人类的宠物与实验动物,以及在必要情况下成为人类的食物(蛇的出肉率并不高,不是很适合食用)。球蟒丨图源:catersnews/IC photo
此外,蛇对于人类还有一些别的用途:蛇毒虽然可能威胁到人类的安全,但其中的有效成分也能起到止血、阵痛和溶解血栓等药用价值。当然,用来提取抗蛇毒血清是它们的另一类作用。图源:smuki/adobe/IC photo
除此之外,蛇在仿生学领域中也有很高的研究价值:除了对蛇的运动方式的模拟可以被用于特种机器人设计(可以用于在狭窄复杂空间和洞穴内的工作)外,对蛇的热成像能力的模拟和分析,也对人类热成像技术的设计和发展起到了重要作用。蛇,激发着人类的创造力和想象力,也启发了人类的科学研究和技术创新,在社会文明的发展中发挥了重要的作用。在蛇的身上,值得学习和探索的地方还真不少,期待未来带给人类更多新的启示和可能性。索何夫,科普科幻作家,曾获中国科幻星云奖中篇小说银奖。
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编辑:任雅琳
审稿:李春藜
封面图源:花花果澜/tuchong_ai/IC photo