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无手无脚的TA们,怎么“恰饭”啊?

朴弋戈 陈勤 科学大院 2022-01-06


温馨提示:本文涉及较多蛇类实物图,虽然认真观察也可以发现它们的奇妙之处,不过严重恐蛇的读者谨慎点开哦~


生活中,很多人“谈蛇色变”(比如我妈=_=),或是单纯害怕,或是认为它们恶心、冷血,对这一类动物避之不及;部分人对蛇的恐惧更甚,表现为极度的恐蛇症(ophidiophobia)。咱们的其他灵长类伙伴也多具有对蛇的警戒、恐惧行为,因此一般认为,这是一种与生俱来的恐惧。


图片来源:veer图库


在进化过程中,那些不怕蛇又粗心的祖先都被毒蛇或大型蛇类淘汰,早早消失在历史的长河中,留下经历了那些恐怖事件的幸存者们,把这种对蛇的恐惧借基因或文化代代相传。


什么样的蛇算毒蛇?


相较于大型蛇类那肉眼可见的“物理伤害”,多数人更是被传说级别的化学武器——蛇毒——吓得不轻。“这蛇有毒吗”、“长成那样,会不会有毒啊”等等类似的疑问,相信大家在谈到蛇时常常都能听到。


实际上,在全部蛇类中,毒蛇只占稍多于1/5。人们常说的“菜花蛇”、乌梢蛇等都不算毒蛇。那么哪些蛇是有毒呢?毒蛇包含许多不同的种类,其中有一大类长相格外特别——蝮亚科蛇类;这一类蛇类中包含多种赫赫有名的毒蛇,如盛名北美的响尾蛇、标配“原谅色”的竹叶青蛇和我国留名青史的五步蛇(尖吻蝮)。这些蝮亚科蛇类(蝮蛇)颜色、斑纹、体型各异,但都有略呈三角形的头部和脸颊的一对“小酒窝”(称为颊窝);尤其是这对“酒窝”,是其他所有蛇类都不具备的鉴别特征。


<<  小心!附近有蛇出没!  >>

图1  西部菱背响尾蛇,可见眼斜下方的颊窝(图片来源:reptile database);图2  福建竹叶青,眼前方的大孔为颊窝,颊窝前方的小孔为鼻孔(图片来源:中科院成都生物研究所,朴弋戈)图3 可见其呈三角形的头部(尖吻蝮),图4可见约脸颊部位的颊窝(尖吻蝮)(图片来源:中科院成都生物研究所,朴弋戈)


没手没脚的蝮蛇咋恰饭呀?


传说上帝惩罚蛇类“以肚皮行走,终身吃土”,无手无脚确实是蛇类最明显的特征;而失去四肢、“终身吃土”的这些孩子实为自然界中的“弱势群体”。在大多数栖息环境中,蛇类都仅作为中低级捕食者,捕食一些动物也被其他动物捕食。生活已属不易,但偏偏所有蛇类还都只吃荤菜,为了顺利开饭,不同的蛇类展现出丰富多样的捕食技能。


那么,面带“小酒窝”的蝮蛇们怎样才能顺利“恰饭”呢?


技能一:伏击出猎


如果说同样作为捕食者的猫科动物是把技能点都放在了力量、速度与敏捷上,是突击队般的角色,那么蝮蛇首选的技能点就是耐心,更像是狙击手。


蝮蛇是典型的伏击型猎手。虽然多数猫科动物也会伏击猎物,但这一点比蝮蛇还是略逊一筹。不同的蝮蛇根据自身的颜色、斑纹选择合适的位点,在自带的“迷彩”伪装下开始等待猎物的到来。蛇类以较强的耐饥饿能力著称。而蝮蛇更是其中的佼佼者,作为变温动物的它们有着远低于那些“热血”猎手的基础代谢率。


因此,其几近点满的耐心技能点赋予了蝮蛇近乎偏执的耐受“寂寞与无聊”的能力。或许是秉持着“猎物随时都可能出现”的信念,在保持伏击的过程中,蝮蛇在绝大部分时间里都处于接近“死一般的静止”的状态。一项对森林响尾蛇的研究发现,这些孩子“守株待兔”的平均时间为17小时,最长可超过67小时。想想这趴在原地、几乎一动不动就好半天甚至几天的状态,就足以令一众办公桌前的人感觉腰酸背痛……


 跳跃矛头蝮(上)莽山原矛头蝮(下)(图来源:Agefotostock.com 、Nature Picture Library)

伏击中的角响尾蛇(图片来源:Clark, 2016)


技能二:红外感应


当然,耐心在伏击猎物的过程中是极其可贵的品质,但仅靠这一技能点并不能顺利开饭;即使是送上门的外卖,也需要自己下楼去取……因此,在漫长的等待、终于盼来了送上门的“外卖”之后,蝮蛇也选择了其他合适的技能点。


第二技能点就来自那对独特的“小酒窝”。蝮蛇的“小酒窝”可不是为了美貌存在,而是它们的“第二双眼睛”。这一对“酒窝”名为颊窝,是高度敏感的热感应(红外感应)器官,用于接收环境中的热信息(常称为热成像或称红外成像)。


这一器官宛如影视作品中常见的红外夜视仪,可以直接看到由温度差异呈现出的周围环境状况,尤其对恒温动物(如鸟类、哺乳类)的体温敏感;著名的响尾蛇导弹便是基于这一器官研发而来。多数蝮蛇均会捕食鸟类、哺乳类等恒温动物(尤其是各种老鼠),颊窝这一器官无疑对精确定位猎物具有重要意义。具有颊窝的蝮蛇可以在弱光、甚至无光的环境下依靠温度信息进行捕食;在先天失明的情况下,颊窝甚至可以替代眼的作用,帮助失明的蝮蛇完成正常的捕食行为。


室温15°C时一只更格卢鼠的红外成像照片(图片来源:Bakken & Krochmal, 2007)


技能三:发动毒击


在使用颊窝精确定位猎物之后,第三个技能点就可以准备发挥作用了。对,或许你还记得这句话:蝮蛇都是毒蛇。既然颊窝已经完成了精确定位,那么下一步就是使用毒牙这一技能发动精准打击。蝮蛇均具有锋利的管状毒牙(类似注射器针头),能够在快速的攻击过程中迅速扑咬、注入毒液。然而蝮蛇的毒牙其实非常脆弱,容易损坏、折断。


为了避免折损毒牙、同时保护自己免于猎物的反击(被老鼠咬过的人都懂吧=_=),蝮蛇通常在攻击猎物后迅速撒嘴,缩躲于一旁等待毒液发挥作用;并不会像《航班蛇患》等电影中那样一直咬住不放,尤其是对于体型远大于自己的人类。被注毒的猎物往往仍可以挣扎逃离一段距离,逃离距离的远近受注毒量、猎物抵抗力等多种因素影响,但这样“到嘴的鸭子”多数情况下并不能“飞走”,蝮蛇可根据猎物留下的气味痕迹(尤其是自己毒液的气味)追寻猎物,然后顺利开饭。


研究记录中,有一条大盆地响尾蛇在攻击后花费了26小时搜寻一只自己放开的白尾灰兔,“功夫不负有心蛇”,这孩子还能幸运地找到自己的大餐。我想,下一次它一定不会再轻易放手了。


当然,仍有一些可怜的蝮蛇在松口后就再也没能找回自己那逃走的猎物……因此,在攻击一些反抗能力较差(如蛙类)、体型较小的猎物(如幼年小鼠)以及鸟类(这个要是松口了可能更找不回来)时,多数蝮蛇会采用咬住不放的策略,以节省搜寻猎物的精力;待猎物魂归西天后,直接开吃就省事多了。


同时,多项研究显示,蝮蛇更倾向于猎物从自己面前经过后、在远离自己时发动攻击,一般认为该行为是为了从猎物的体侧、背后发动突袭,增加捕食成功率。此外,为保持毒牙的高效性,在第一对毒牙之后,蝮蛇保留有备用生长的其他毒牙,以便及时更换。


白唇竹叶青蛇头骨(图片来源:Catawiki)

原矛头蝮头骨CT扫描图,图中可见折断脱落以及备用的毒牙(图片来源:中科院成都生物研究所,朴弋戈)


写在最后


对于自然界中的动物们而言,生活从来都不容易;对于没手没脚、肚皮走路的蛇类而言,连满足“恰饭”这一生活的基本需求也是困难重重。然而它们从来都没有甘愿“终身吃土”,而是在进化过程中不断适应、发展,点开了自己独有的技能点。作为爬行动物中种类最丰富之一的蛇类,在“恰饭”这件大事上,它们展现出了高度的多样性。篇幅所限,本文也只能简单介绍蝮蛇这一类群的前三个基本技能点。


希望看到这里的你也能够理解它们的精彩与艰难,我们和它们亲缘关系甚远,但都是自然的孩子。也希望未来的你在生活中再遇到它们时,能够多一分包容,让它们继续着“恰饭”的故事。


别走!有彩蛋(蛇)!


彩蛋1:


相似的窝形器官在蟒和部分蚺中也存在,称为唇窝,但数量均多于一对。


<<  小心!附近有蛇出没!>>

球蟒(左)缅甸蟒(右)两图中均可见其头侧的多个唇窝(图片来源:reptile database、堆糖网)


彩蛋2:


世界上的毒蛇主要来源于四个类群:穴蝰亚科(Atractaspidinae)、游蛇科(Colubridae)、眼镜蛇科(Elapidae)和蝰科(Viperidae)。


穴蝰亚科的毒蛇分布于非洲和中东,多数种类体型较小、危险性有限,但仍有少数较危险的种类,如下图的以色列穴蝰。


<< 小心!附近有蛇出没!>>

以色列穴蝰(图片来源:维基百科)


游蛇科是蛇类中种类最丰富的类群,广布于除南极洲外的世界各地,其中大多数孩子都是无毒蛇,有毒的种类多数为亦对人威胁较低,但仍有部分毒性较强,可能造成严重的中毒事故,总体而言是一群杀伤力有限的散兵。


<<  小心!附近有蛇出没!>>

虎斑颈槽蛇(图片来源:维基百科)


眼镜蛇科占据着毒蛇圈内绝对的C位,这一类群里多的是闻名世界、“全村吃饭”的毒蛇。相信看过蛇类纪录片的小伙伴一定也能细数一二,如毒性恐怖的内陆太攀蛇、体型巨大的眼镜王蛇、运动迅速(但常被夸大)的黑曼巴蛇以及多种游弋大海的海蛇等。它们主要分布于热带与亚热带地区,毒牙为相对较短的沟状牙,毒牙固定、不可折叠,危险系数高,因其强大的毒液、可怖的攻击记录等成为纪录片、新闻报道的焦点。

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眼镜王蛇(左)黑曼巴蛇(右)(图片来源:维基百科)


相比于眼镜蛇科的名气,蝰科稍逊风骚,但其中不乏毒性猛烈的成员,仍是毒蛇圈中的大佬;蝮亚科蛇类即属于这一类群。蝰科蛇类有着几乎比肩游蛇科的广泛的分布范围,从热带到北极圈,依靠着相对较大、如瑞士军刀般可折叠收起的管状毒牙它们足以解决在多样环境下的“恰饭”问题。除了上文中的老朋友蝮蛇,蝰科还包括多种蝰蛇、白头蝰等,并包含一些长相怪异、令人影响深刻的“奇行种”,例如绰号“肥宅”的加蓬咝蝰、“睫毛”冲天的角蝰和宛若神龙的树蝰等。

<<  小心!附近有蛇出没! >>

加蓬咝蝰(左)阿拉伯角蝰(中)(图片来源:Ipernity 、Wikimedia Commons)毛鳞树蝰(右)(图片来源:维基百科)


参考文献:

[1] 赵尔宓. 中国蛇类 上册. 2006.

[2] Clark, R.W. Fixed videography to study predation behavior of an ambush foraging snake, Crotalus horridus. 2006.

[3] Clark, R.W.等. Field video recordings reveal factors influencing predatory strike success of free-ranging rattlesnakes (Crotalus spp.). 2012.

[4] Diller, L. V. A field observation on the feeding behavior of Crotalus viridis lutosus. 1990.

[5] Gopalakrishnakone, P. & Malhotra, A. Evolution of venomous animals and their toxins, 2017.

[6] Roach, J. Fear of snakes, spiders rooted in evolution, study finds. National Geographic News, 2016.


作者单位:中国科学院成都生物研究所 中国科学院成都分院




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