1.25亿年前的蛇形“爆炸”为蛇类的快速、多样化进化做好了准备

在蛇的起源后不久——当某些蜥蜴开始失去双腿1.5亿多年前，进化创新的爆发为我们今天看到的各种蛇形形状、大小和行为铺平了道路。

从 30 英尺绿蟒蛇在南美洲到四英寸巴巴多斯线蛇你可能会误以为是面条，海洋、淡水、森林和沙漠中大约有 4,000 种蛇，体现了爬行动物在数百万年的进化中取得的许多独特形式和功能。

研究人员现在已经帮助阐明了这种多样性，确定了”进化爆炸“根据上周发表在《华尔街日报》上的一篇论文，在蛇的历史早期，这帮助它们以比当代蜥蜴快三倍的速度进化科学.

“蛇进化出新特征和进化出新饮食的速度基本上已经超速运转，”丹尼尔·拉博斯基该研究的资深作者、密歇根大学的进化生物学家告诉《科学美国人》的杰克·塔米西亚（Jack Tamisiea）。“蜥蜴在轻便摩托车上四处游荡，而蛇则在子弹头列车上。”

这个加速时刻发生在大约1.25亿年前，是查尔斯·达尔文（Charles Darwin）曾经称之为”可憎的神秘“，以及研究小组所说的”奇点”。从本质上讲，蛇不是典型的自然选择的缓慢爬行，而是在快速连续中经历了许多微小的变化。在史前时期的广阔时间跨度中，这些加起来导致了动物进化方向的突然转变。

为了阐明这段时间蛇的细节，研究小组分析了1000多种鳞状动物（包括蛇和蜥蜴）的基因组，并检查了所有已知蛇和蜥蜴物种中约80%的部分DNA。他们将这些发现与统计模型相结合，创建了迄今为止最详细的蜥蜴和蛇进化树。

从这一分析中，研究小组发现，“奇点”似乎与蛇解剖结构的关键变化相吻合。他们的头骨变得灵活，更适合攻击和吞咽猎物;他们发展了用舌头检测空气中化学物质的能力;他们失去了腿，变得更细更长，更适合穿越新的地形。

“我们认为也许他们会在一个领域展示一些特别的东西，但可能不会在另一个领域展示出来。亚历山大·派隆乔治华盛顿大学（GWU）的生物学家和该研究的作者在GWU中说新闻稿.“但是，不，这是每一件事——体型进化速度的增加，饮食进化速度的增加，生态位进化速度的增加。蛇比其他所有蜥蜴都高出一大截。

通过研究超过68,000个死亡标本的胃内容物，这些标本主要来自博物馆收藏，研究人员还确定蛇成为早期的饮食专家，进化出吃其他蜥蜴没有接触过的猎物的能力 - 包括脊椎动物和一些有毒，难以消化的生物。一路走来，这肯定不会损害它们的一些蛇进化到的狩猎能力见红外光，有些变成了有毒.

“这篇论文表明，蛇是一种进化的'奇点'，它改变了地球的面貌。迈克尔·李澳大利亚弗林德斯大学（Flinders University）的一位进化生物学家没有参与这项研究，他告诉《科学美国人》.

尽管如此，科学家们还有很多东西需要学习。这些发现没有确定蛇的几个独特特征中的哪一个给了它们这样的优势，为什么会突然发生奇点，也没有确切地指出它们的特殊饮食如何促成了如此快速的进化速度。

“蛇很特别，很奇怪，”尼克·隆里奇英国巴斯大学的进化生物学家和古生物学家没有参与这项新研究，他告诉科普劳伦·莱弗（Lauren Leffer）。“我认为，在这里，他们已经成功地量化了它。