【古生物學】失足記:蛇的腳到哪去了?

■ 根據創世紀,蛇是因為做了壞事才被罰在地上匍匐前進。不過其他文明大多還滿欣賞蛇獨特的姿態,銜尾蛇的圖像被用以代表無限與循環。總之,古代蛇的化石顯示,蛇以前的確有腳。

就是這個古代化石,用X光仔細看之後會發現有腳殘留的痕跡!(圖/Alexandra Houssaye)

編譯 ∣ 汪芃

  很多蛇以前曾經有腿;根據最新研究顯示,遠古的蛇類四肢發育的速度愈來愈慢,或發育期愈來愈短,最後腳終於徹底消失了

  這份研究的摘要發表在今年二月八日的《古脊椎動物學期刊》(Journal of Vertebrate Paleontology)裡,研究結論指出,蛇類確實是在陸上打洞或在水裡游泳的蜥蜴所演化而成的。

  無論是要打洞或是要游泳,在蜥蜴祖先演化的過程中,腿都漸漸地失去了用處。

  研究的主要主持人何賽(Alexandra Houssaye)表示:「如果生物的某個部分不再有用,那退化了也不會妨礙這個生物的生存,甚至可能還有正面幫助,就像蛇的這個例子,腿已阻礙了牠們的行動力,對需要在土裡打洞的蛇不利,對需要在水中游泳的蛇也不方便。」

  何賽任職於巴黎國立自然史博物館(Muséum national d'Histoire naturelle France ),在這項研究中,她和同仁分析了一具真足蛇(Eupodophis descouensi)的化石,這種史前蛇類在白堊紀(Cretaceous)時曾活躍於今天的黎巴嫩地區。

  研究人員為了進一步詳加觀察這具蛇化石,採用了一種稱為「同步輻射運算成像」(synchrotron-radiation computed laminography,簡稱SRCL)的技術。這種全新的成像技術使用高能量的強力X光,研究人員轉動化石,讓X光穿透化石,就能得到數千張平面影像,然後再用這些影像做出這尾古代蛇的三維立體模型,模擬出牠的臀部及0.8吋的超迷你腿部構造。

  這份研究的共同主持人塔佛霍(Paul Tafforeau)任職於歐洲同步輻射研究中心(European Synchrotron Radiation Facility),他指出:「同步加速器是很大的設備,用來觀察化石,可以發現其他技術觀察不到的微小細節,又不會損害這些珍貴的標本。」

  研究團隊模擬出來的三維立體模型,顯示真足蛇有兩隻退化的迷你後腿,沒有前腿。研究人員也觀察到,真足蛇後腿的膝蓋呈彎曲狀,且有四塊踝骨,不過沒有腳骨及腳趾骨。此外,這項尖端的成像技術也指出,真足蛇腿骨的內部構造,跟現在陸生蜥蜴的腿部極為相似。

  何賽表示,這隻蛇「腿部已經嚴重退化」,她並補充說明,真足蛇雖然不是世界上最古老的蛇類,但雖不中,亦不遠矣。

  「最遠古的蛇化石年代約在1億1,200萬年到9,400萬年前,而真足蛇的年代差不多在9,000萬年前。」何賽解釋。

  除了真足蛇以外,學者認為白堊紀的另一種蛇Najash也有兩條小小的後腿,這更進一步了證實學界的理論,就是蛇以前其實有腳,且是由長有四肢的蜥蜴演化而來的。Najash蛇全名為Najash rionegrina,化石出土於阿根廷的內格羅河省(Rio Negro),當時是由巴西聖保羅大學(University of Sao Paolo)的札赫爾(Hussam Zaher)和一位同仁所發現的;Najash即希伯來文的「蛇」。

  Najash 蛇的構造仍保有作為支撐骨盆之用的薦骨(sacrum)。札赫爾認為,蜥蜴漸漸演化成蛇的過程中,薦骨便漸漸消失了。學界認為這種出土於阿根廷的Najash 蛇也是陸生動物,因為挖出化石的地區在白堊紀時原是一片陸地。札赫爾表示,從Najash 蛇的身體結構可以看出,這種生物棲息在地洞裡。

  然而,何賽認為研究還沒有結束,因為目前仍無法證實,蛇的蜥蜴祖先究竟生活在海底還是陸地上。

  何賽說:「蛇類的起源至少還需要十年才能研究出來。」

  但何賽相信,目前有這麼多研究團隊在致力解開這個謎題,各種蛇類的共同祖先究竟是什麼物種,有朝一日一定能找出明確答案。

  

原文出處:Three-dimensional pelvis and limb anatomy of the Cenomanian hind-limbed snake Eupodophis descouensi(Squamata, Ophidia) revealed by synchrotron-radiation computed laminographyJournal of Vertebrate Paleontology

責任編輯:MissZoe

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