蛇曾經擁有腿的證據不僅體現在化石上,在很早以前科學家就發現了蛇和蜥蜴有相似的基因組,并發現了一些可能參與爬行動物四肢發育的基因,而蛇也有這些基因。
現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就有爪狀的后肢殘跡。
除了蟒蛇,還有很多比較原始的蛇類,也具有后肢殘跡。
隨著科技的進步,科學家確定了那些在爬行動物肢體的形成和大小中發揮了重要作用的基因,這些基因被稱為音猬因子(SHH)。
在基因編輯技術日趨成熟后,科學家們又追蹤了蟒蛇的胚胎活動,找到了蟒蛇擁有后腿卻不完全發育的原因。
研究的結果發現,蟒蛇控制SHH基因活性的“開關”中有 3 個缺失,最終導致蟒蛇的腿沒有繼續完成發育。
現在,這些“開關”在遺傳學上被稱為基因組中的“暗物質”——增強子,一些突變導致蛇的增強子阻止了其控制四肢發育基因的激活,從而徹底改變蛇的外觀。
此外,蛇失去腿還有有兩個假說:
第一種假說是蛇的四足祖先在某一個時刻進入了海洋,四肢會給游泳帶來阻力,所以它們把四肢慢慢進化掉了。
畢竟如今海洋中已知的海蛇物種就有50多種,沒有四肢,也讓它們在海洋中的生活變得更加容易。
隨著時間推移這些完全失去四肢的蛇又重新回到了陸地,但是它們再也沒有添加四肢的打算。
在2015年之前,大部分發現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支持。
但是,2015年的時候,發現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支持。
第二種假說:為了適應洞穴生活
在恐龍的壓制下,早期蛇類為了生存下去,開始退化四肢,因為這樣一來,它們就可以更好地生活在洞穴之中,而且也會更容易覓食。并且在大滅絕到來的時候,已經完全退化四肢的蛇類,也是在地下洞穴中躲過了一劫。
那么蛇有四肢不是挖洞更方便些嗎?一些古生物學家的解釋是,蛇的四足祖先最開始可能很少自己挖洞,而是占領別人的洞穴。在這種生活方式下,腿也是一種障礙。
所以,隨著它們適應地下生活,它們的腿逐漸減短并失去——首先是前肢,然后是后肢。
當然,目前關于蛇類的演化,還存在著很多未解之謎,家長在把上面內容講給孩子聽的同時,也可以讓孩子大膽展開聯想猜一猜蛇的腳去哪里了,這對提高孩子的想象能力也大有裨益。