蛇类毒液咬伤的惊人秘密

毒牙之所以一再进化,是因为这个奇妙的过程

Gaboon viper skull shows prominent fangs (skull).

加蓬蝰蛇的头骨显示出突出的毒牙。

Joe McDonald Getty Images

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世界上有数百种截然不同的毒蛇物种,从色彩鲜艳的带状珊瑚蛇到伪装良好的棉口蛇。但不知何故,即使是远亲物种也独立进化出了带有毒液槽的特殊毒牙——这是一个长久以来的谜题,促使人们对这种情况如何发生进行了新的研究。弗林德斯大学的爬行动物学家亚历山德罗·帕尔奇说,答案一直隐藏在蛇的嘴里。

帕尔奇和他的合著者在《英国皇家学会学报B》(Proceedings of the Royal Society B)中报告说,大多数蛇类牙齿的根部周围都有一圈微小的凹痕。这种凹陷的牙齿组织称为褶皱齿质,有助于将牙齿固定在颌骨上。“在我们的研究之前,褶皱齿质被认为仅限于现存爬行动物中的三种蜥蜴,”帕尔奇说。事实上,研究发现,它似乎在蛇类中普遍存在。

致谢:Alessandro Palci,摘自 Alessandro Palci 在《英国皇家学会学报B》(Proceedings of the Royal Society B),第 288 卷;2021 年 8 月 11 日发表的“褶皱齿质与蛇毒牙的重复起源”


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研究人员说,这些牙齿锚定结构在毒蛇物种中又承担了另一项功能。他们使用显微组织取样和蛇牙的微型 CT 扫描来确定,在最靠近蛇毒腺的牙齿中,褶皱齿质的褶皱已经演变成更长的凹槽,这有助于蛇毒从腺体流向牙齿,然后进入猎物。

这一结果表明,现代毒蛇物种不必在每次进化出致命咬伤时都从进化零开始。帕尔奇指出,许多蛇会产生有毒唾液,而具有更明显褶皱齿质凹槽的牙齿可以让早期毒液更有效地传播。在几代蛇中重复这种变化,就会进化出输送毒液的毒牙。

“我很高兴看到现代成像技术和精美的微型 CT 扫描被应用于一个经典问题,”未参与这项新研究的惠特曼学院爬行动物学家凯特·杰克逊说。杰克逊补充说,蛇也可能通过其他途径进化出输送毒液的牙齿。例如,许多食鱼物种都有带槽的牙齿,有助于抓住滑溜的猎物;这些凹槽也可能进化成毒液通道。尽管如此,她说,这项研究揭示了蛇类的一个新的共同特征,可以帮助爬行动物学家了解蛇毒牙是如何一次又一次地重新进化的。

Riley Black,曾用名 Brian Switek,是 Skeleton Keys  和 My Beloved Brontosaurus 的作者。她住在犹他州盐湖城。在 Twitter @Laelaps 和 Instagram @laelaps 上关注她

更多作者:Riley Black
大众科学杂志 第 325 卷 第 5 期本文最初以“毒液的秘密”为标题发表于大众科学杂志 第 325 卷 第 5 期(),第 16 页
doi:10.1038/scientificamerican1121-16a
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