Science新刊：解开蛇的长期进化谜题

最近，科学家通过对一份爬行动物化石的全新分析，解决了一个进化上的难题——蛇如何失去了它们的四肢。这项研究发表在最近的《Science Advances》。

　　

生物通报道：最近，科学家通过对一份爬行动物化石的全新分析，解决了一个进化上的难题——蛇如何失去了它们的四肢。延伸阅读：Nature子刊：基因组学揭示蜜蜂的进化史。

一份9000万年的头骨，给科学家们提供了关于“蛇如何进化”的重要线索。

研究人员比较了这份化石与现代爬行动物的CT扫描，他们发现，当蛇的祖先进化到在洞穴中存活并狩猎时——如今很多蛇仍然是这样，它们失去了四肢。

调查结果显示，就像之前研究提出的那样，蛇没有失去它们的四肢，以便于在海洋中生存。

科学家用CT扫描来检查恐蛇（Dinilysia patagonica，一种两米长的爬行动物，与现代蛇亲缘关系很近）的骨性内耳。这些骨性管道和空腔，类似于现代穴居蛇耳朵中的管腔，控制着它的听觉和平衡。

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他们建立了三维虚拟模型，来比较这份化石与现代蜥蜴和蛇的内耳。研究人员在动物内耳中发现了一种独特的结构，可以帮助它们探测猎物和捕食者。这种形状并不存在于生活在水中或地面上的现代蛇内耳中。

该发现有助于科学家填补蛇进化的历史空白，并将恐蛇确认为已知最大的穴居蛇。他们还为一个关于“所有现代蛇的祖先”的假设，提供了线索。

这项研究发表在《Science Advances》，得到了英国皇家学会的资助支持。

爱丁堡大学地球科学学院的Hongyu Yi博士带领了这项研究，他指出：“蛇如何失去了四肢，一直是科学家的一个谜题，但似乎这样的事情发生在他们的祖先变得善于挖洞时。化石样本的内耳可以提供显著数量的信息，并且是非常有用的，因为化石的外部太容易损坏或脆弱，因此不容易检测。”

美国自然历史博物馆的Mark Norell，参与了这项研究，他说：“这一发现在十年前是不可能的——CT扫描已经彻底改变了我们研究古代动物的方式。我们希望，类似的研究能揭示更多物种的进化信息，包括蜥蜴、鳄鱼和海龟。”

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：

The burrowing origin of modern snakes
Abstract: Modern snakes probably originated as habitat specialists, but it controversial unclear whether they were ancestrally terrestrial burrowers or marine swimmers. We used x-ray virtual models of the inner ear to predict the habit of Dinilysia patagonica, a stem snake closely related to the origin of modern snakes. Previous work has shown that modern snakes perceive substrate vibrations via their inner ear. Our data show that D. patagonica and modern burrowing squamates share a unique spherical vestibule in the inner ear, as compared with swimmers and habitat generalists. We built predictive models for snake habit based on their vestibular shape, which estimated D. patagonica and the hypothetical ancestor of crown snakes as burrowers with high probabilities. This study provides an extensive comparative data set to test fossoriality quantitatively in stem snakes, and it shows that burrowing was predominant in the lineages leading to modern crown snakes.