蛇是自然界最冷血的殺手之一，它們是天生的捕獵機(jī)器，用吐信的方式來分析空氣中的化學(xué)物質(zhì)，用伏地感知獵物和捕食者帶來的震動(dòng)，有些蛇甚至擁有紅外線感應(yīng)能力，在沒有光線的情況下也可以感知到獵物的體溫。

不出意外，這些先進(jìn)的“裝備”讓蛇適應(yīng)各種棲息地，從沙漠到海洋，從熱帶雨林到高山草原，地球的大部分角落都有蛇的身影。

適應(yīng)這些不同的環(huán)境，意味著蛇需要會(huì)挖沙子，需要會(huì)游泳，需要會(huì)爬樹，甚至有時(shí)候還需要在空中滑翔。

有趣的地方就是，雖然蛇完成了所有這些差異巨大的工作，但它們的身體結(jié)構(gòu)卻都驚人的相似，其中最明顯的一點(diǎn)就是它們的身體都是細(xì)長(zhǎng)且沒有四肢。

那么問題就來了，為什么蛇會(huì)把自己的腿進(jìn)化掉，用肚子行走真的更有優(yōu)勢(shì)嗎?

蛇曾經(jīng)也有腿

現(xiàn)在普遍認(rèn)為，最早的四足脊椎動(dòng)物在3.97億年前開始出現(xiàn)，四肢結(jié)構(gòu)很有可能來自于魚的鰭。

鳥類、哺乳動(dòng)物、兩棲動(dòng)物和爬行動(dòng)物都屬于四足動(dòng)物的范疇，而蛇在分類上屬于爬行動(dòng)物，所以它理應(yīng)該有腿才是。

事實(shí)上，現(xiàn)在有許多研究(包括化石記錄)都可以證明蛇確實(shí)曾經(jīng)擁有腿，只是在某一個(gè)階段它們放棄了所有四肢。

蛇的骨頭很輕，所以完好保存下來的化石少之又少，最古老的能夠稱為蛇的動(dòng)物化石可以追溯到1.43 到 1.67億年前之間。

但真正的蛇形——身體細(xì)長(zhǎng)且沒有腿的蛇類化石出現(xiàn)在1.13億到9400萬年前之間——有時(shí)候這些化石會(huì)擁有退化的后肢。

比如，2011年發(fā)現(xiàn)了一個(gè)9500萬年前的蛇化石就有一對(duì)2厘米長(zhǎng)的后肢，但它沒有前肢。

關(guān)于蛇為什么要把腿慢慢徹底刪除，其實(shí)沒有人可以回答這個(gè)問題，因?yàn)楝F(xiàn)在蛇的化石實(shí)在是太有限了。

但可以肯定的是，把四肢全部刪除在爬行動(dòng)物的演化中是非常常見的，在鱗狀目中，像蛇一樣的身體結(jié)構(gòu)就至少獨(dú)立進(jìn)化了26次。

蛇失去腿的兩個(gè)假說

從所有這些把腿完全刪除的爬行動(dòng)物中，科學(xué)家目前得出兩個(gè)假設(shè)來解釋在演化過程中蛇失去腿的原因。

第一種假說是蛇的四足祖先在某一個(gè)時(shí)刻進(jìn)入了海洋，四肢會(huì)給游泳帶來阻力，所以它們把四肢慢慢進(jìn)化掉了。

隨著時(shí)間推移這些完全失去四肢的蛇又重新回到了陸地，但是它們?cè)僖矝]有添加四肢的打算。

在2015年之前，大部分發(fā)現(xiàn)的古老蛇類化石都是生活在海洋的，這給這種假說提供了一些證據(jù)支持。

但是，2015年的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)了一條明顯不是生活在海洋的、卻也正在失去四肢的蛇的化石，這給另外一種假說提供了一些證據(jù)支持。

第二種假說，就是假設(shè)蛇的四足祖先在陸地上挖洞，就像現(xiàn)在的蚯蚓一樣，這種生活方式下，腿也是一種障礙。

所以，隨著它們適應(yīng)地下生活，它們的腿逐漸減短并失去——首先是前肢，然后是后肢。

兩種假說都有大量的支持者，不排除兩者都是對(duì)的。蛇的不同祖先可能在不同的環(huán)境中，為了應(yīng)對(duì)相似的環(huán)境壓力，進(jìn)化出幾乎相同的生理結(jié)構(gòu)。

在自然界中這種情況也是非常的常見，它被稱為趨同進(jìn)化。

就我個(gè)人而言，我傾向于第二種假說，因?yàn)槲矣X得進(jìn)入海洋后失去腿是很難理解的，它為什么不是像現(xiàn)在的鯨豚類那樣變成尾巴和“鰭”呢?

還有要從海洋中再回到陸地我覺得更難理解，什么樣的壓力或者誘惑才能讓它們放棄整個(gè)海洋而爭(zhēng)奪一小片沙灘呢?

其實(shí)，第二種假說也是有很多漏洞，其中最明顯的就是我用四肢作為“鏟子”不是應(yīng)該更好挖洞嗎，干嘛要丟棄呢?

一些古生物學(xué)家給出的解釋是，蛇的四足祖先最開始可能很少自己挖洞，而是占領(lǐng)別人的洞穴。

好吧，只能說要弄清楚蛇為什么沒有腿是非常困難的，這得有更多的化石證據(jù)才行。

雖然蛇失去四肢的進(jìn)化動(dòng)力是什么還存在許多爭(zhēng)議，不過好消息是，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)弄清楚了在基因?qū)用嫔邽槭裁礇]有腿。

最后：蛇的基因調(diào)整

其實(shí)，蛇曾經(jīng)擁有腿不僅體現(xiàn)在化石證據(jù)上，在很早以前科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了蛇和蜥蜴有相似的基因組，并發(fā)現(xiàn)了一些可能參與爬行動(dòng)物四肢發(fā)育的基因，而蛇也有這些基因。

另外，現(xiàn)在有一些蛇依然擁有退化的“后腿”，比如蟒蛇，在它們的泄殖腔兩側(cè)就有腿的殘留物。

隨著科技的進(jìn)步，科學(xué)家確定了那些在爬行動(dòng)物肢體的形成和大小中發(fā)揮了重要作用的基因，這些基因被稱為音猬因子(SHH)。

在基因編輯技術(shù)日趨成熟后，科學(xué)家們又追蹤了蟒蛇的胚胎活動(dòng)，找到了蟒蛇擁有后腿卻不完全發(fā)育的原因。

研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蟒蛇控制SHH基因活性的“開關(guān)”中有 3 個(gè)缺失，最終導(dǎo)致蟒蛇的腿沒有繼續(xù)完成發(fā)育。

現(xiàn)在，這些“開關(guān)”在遺傳學(xué)上被稱為增強(qiáng)子，一些突變導(dǎo)致蛇的增強(qiáng)子阻止了其控制四肢發(fā)育基因的激活，從而徹底改變蛇的外觀。

最后

蛇類的多樣性被認(rèn)為是從恐龍滅絕后才開始爆發(fā)的，它們開始去挑戰(zhàn)并適應(yīng)各種環(huán)境，但是它們好像再也不用四肢了。

現(xiàn)代的蛇好像有點(diǎn)符合一個(gè)哲學(xué)道理——“以不變應(yīng)萬變”，在不同環(huán)境下身體結(jié)構(gòu)也不需要有太大變化，卻依然可以活得很好。