蛇类的那些秘密

2021-09-07 10:39李忠东
科学24小时 2021年9期
关键词:蛇类下颌棕色

李忠东

在我们看来,蛇类是危险而高冷的。其实它们的视力并不好,主要靠吐出舌头来捕捉外界的食物信息或洞悉周边环境的变化。蛇的舌体不断伸缩,舌尖细长且灵活,尖端分叉,由多种连向(纵向、左右向、背腹向、斜向)的横纹肌组成,横纹肌上分布有丰富的纤维。蛇舌没有味蕾,故无味觉功能,但它却是嗅觉的重要辅助器官。蛇舌经常快速地伸到空气中,搜集空气中的各种化学物质,并将其粘附或溶解于湿润的舌面上,捕捉到信息后立即收回口中,因此它也被称为“蛇信子”。蛇通过口中的专用管道收集动物发出的气味分子,并将其传至雅各布森氏器官。该器官直接通向大脑,进一步探测出气味源位于何处,协助完成追踪猎物的任务。

大多数的蛇都具有毒性,且会吞咽大型猎物,因此人类始终对其抱有恐惧的心理。例如,地毯蟒因花纹独特、形似地毯而得名,是树蟒属里最为常见的品种。地毯蟒共有6个亚种,主要分布于澳大利亚、新几内亚及印度尼西亚部分的岛屿。一条成年的澳大利亚地毯蟒吞下整只成年的袋鼠根本不在话下。再如,虎斑颈槽蛇也被叫作“虎斑游蛇”,长有毒腺,且在齿槽后方长有较大的牙齿,形态上非常接近后沟毒牙毒蛇,一条拇指粗的虎斑颈槽蛇能轻而易举地吞下体宽5厘米左右的蟾蜍。还有非洲的食卵蛇,虽然它只有钢笔那么粗,但却可以吞下比自己嘴巴宽好几倍的整个鸟蛋,然后利用躯干与周围辅助物之間挤压产生的作用力把蛋壳挤碎,继而将蛋液消化吸收。食卵蛇属成员的牙齿退化得几乎所剩无几,全部都以鸟蛋为食。它们几乎没什么攻击性,因此经常沦为其他掠食者的猎物。

求生存各显神通

在蛇类家族中,并不是所有的蛇都倾向于吞咽大猎物。一些成员食性专一,只能吃很细小的食物,并不需要将嘴张得很大。以盲蛇为例,它们是世界上最小的蛇类,长度约为84~460毫米,很像大蚯蚓。它们喜欢躲在枯树叶下或松软的泥土表层里,一般不出来活动。这种蛇的嘴巴也特别小,以白蚁卵或白蚁为食,习惯少食多餐。

眼镜王蛇是世界上最大的毒蛇,体长可以达到5~7米,仅次于大蟒蛇。但这丝毫不影响它们的爬行,其速度甚至还能远超其他品种的蛇类。由于其体型大,移动快,再加上有剧毒,故连狮子和老虎都不敢轻易招惹它。眼镜王蛇最多可分泌达700毫克以上的毒液,毒液量约为其他蛇类的5~7倍。它们每次毒液的注射量高达400~600毫克,一口毒液就能轻轻松松地杀死二三十个成年人。如果将所有的毒液都释放,那么它们能杀死50人,甚至上百人。眼镜王蛇因自身对其他蛇毒具有免疫功能,所以喜欢捕食其他品种的蛇类。这种蛇的智商很高,捕猎时能分辨对方是否具有毒性。它们在捕食无毒蛇时并不轻易使用毒液,而是随便咬上一口便不放,任凭猎物挣扎反抗,直到死后再慢慢加以吞食。它们的上颞骨和方骨较为短粗,嘴巴不能张得很大,只能通过上下颌交替收拢,像吸食面条一样将猎物送入口中。

蓝长腺珊瑚蛇正如其名字,拥有珊瑚一般艳丽的配色。蛇头蛇尾点睛之笔一般的珊瑚红,以及分布于身体两侧的靓丽蓝线,让整条蛇充满了神秘色彩。它们栖息于初生林及成熟次生林中,半穴居,主要分布于缅甸、泰国南部、马来半岛西部、苏门答腊和爪哇等地。它们的隐藏能力很好,行踪极难被发现,主要在清晨、黄昏及夜间活动。这种蛇虽然颜色靓丽,但有剧毒。它们的毒液中具有一种特别致命的毒素,能让中毒者生理机能完全瘫痪。其他毒蛇看到它们都会逃之夭夭,连眼镜王蛇也惧怕它们三分。

2020年在印度曾发现过一条双头罗素蝰蛇,它属于最毒的蛇类。它只有11厘米长,每个头的长度为2厘米。罗素蝰蛇是山蝰属的统称,已被发现的有印度罗素蝰(山蝰)和东部罗素蝰(圆斑蝰)2个亚种。此次发现的双头罗素蝰蛇是山蝰属的其中一个亚种。山蝰体型看起来比其他毒蛇弱小一些,头部形状扁平,呈三角形,头部与颈部区分比较明显,头顶上有不规则的鳞片,眼睛很大,有黄色或是金色的斑点。它们通常长着2颗以上的尖牙(多的有5~6颗),其中前排的2颗使用最频繁。它们平时行动比较迟缓,但遇到危险时会变得相当的凶悍,而且极具攻击性。如果受到生命威胁,它们会立即将身体蜷缩成“S”型,并将身躯的前三分之一仰起,发出比一般蛇类更为响亮的嘶叫声,以恐吓敌人。

吞食猎物别具一格

人们耳熟能详的 “人心不足蛇吞象”常用来形容人性的贪得无厌,可以肯定的是 “蛇吞象”只是生动地形容了蛇的吞噬能力而已,这种自然事件并不存在。的确,多数蛇类能吞下直径比自己的身体宽3~4倍的猎物,这是一种比较普遍的现象。至于具体的吞噬能力,与蛇的种类和本身的体型大小有关。

为了弄清楚蛇类这种异乎寻常的本事,让我们先了解一下它们的骨骼。它们的骨骼主要分为头骨、椎骨和肋骨,其中椎骨又分为寰椎、枢椎、躯干椎和尾椎。蛇类没有典型的四肢,也没有附着四肢的肩带、腰带及骨盆。蛇类四肢高度退化,捕食和吞咽等绝大多数功能都由头骨完成,因此头骨结构是脊椎动物中较为复杂的。大部分蛇类的头骨包含41枚硬骨,其中一些蛇类头骨的骨块多达45枚(多出1对眶后骨和1对眶上骨)。这些骨头大多可以在不同肌肉的牵引下,独立或交替活动,相互配合,将猎物咬住并运送到消化道里。

金树蛇(金蝶蛇)正在吃一只蜥蜴。

印度发现一条双头罗素蝰蛇。

有人说蛇类之所以能吞下比自己宽得多的猎物,是因为上下颌可以分开,也就是所谓的“脱臼”。澳大利亚维多利亚大学生物学教授帕特里克·格里高里对此说法加以否定,他解释道:“实际上,蛇类的上下颌之间以上颞骨和方骨相连接,共同构成 ‘悬器。上颞骨前端连接脑颅背侧,后端与方骨的上缘连接,方骨的下缘则通过鞍座形的圆凹关节面与下颌后端的复合骨连接。而这几个部分之间又都以肌腱等软组织紧密连接,彼此并不能完全脱离。但是由于 ‘悬器包含了2块不同的长条形骨骼结构,而两者又均可在肌肉、韧带的牵引下进行一定角度的旋转,进而控制上下颌的开合运动,因此上下颌往往可以张开相当大的角度。虽然蛇类的上下颌无法直接分离,但其下颌两端是可以分离的,这也是它与其他爬行动物头骨结构中最大的不同点之一。蛇类的下颌最前端的骨块为齿骨,两侧齿骨的前端彼此独立,完全不接触。当蛇类吞咽猎物的时候,彼此独立的下颌两端往往会被猎物撑开。由于蛇类下唇鳞片间的皮肤和肌肉非常松软,具有很强的伸展性,因此下巴即便被撑得大到常人难以想象的程度也无妨,不会因此被撑破。”

蛇类在吞食动物时,会对猎物进行缠绕,不仅会使猎物窒息而死,还可以将其挤成条状,降低吞食的难度。虽然蛇类的喉部开口位于口腔的底部,但是它可以活动到体外,这样在吞食较大的猎物时就不会堵塞到气管。蛇类的吞咽动作通过食道内肌肉的收缩完成,吞咽大型猎物时下颌会变宽缩短,以便能紧紧包裹住食物。由于鸟类的嘴巴比较坚硬,因此蛇类在吞食鸟时都是从其头部开始的,这样才不会刮伤食道。同时,蛇类还会分泌出大量的唾液,起到帮助吞咽的“润滑油”的作用。蛇类会分泌能够溶解猎物身體的消化酶和酸,并通过不停地摩擦地面,来达到消化的目的,但是这样的消化过程是很缓慢的,大约5~6天才能完成,不过当气温低于5°C时则会停止消化。

为攀爬变身套索

蛇类在爬行时千姿百态,或直线运动,或蜿蜒前进,这是由它们的头部、躯干及尾部的身体结构决定的。归纳起来,蛇类的运动方式主要有4种:直线运动式、横向波动运动式、侧弯运动式和手风琴运动式。躯体较大的蟒蛇、蝰蛇和滑鼠蛇等常采取直线运动式。这类蛇的特点是腹鳞与其下方的组织之间比较疏松,肋骨与腹鳞间的肋皮肌有节奏地收缩,使宽大的腹鳞依次竖立,支撑于地面,蛇体不停地呈一条直线向前运动。银环蛇、眼镜蛇及蝮蛇等躯体较小的蛇类,因腹鳞与其下方的组织之间较紧密,则不能进行此类运动。

蛇类在进行横向波动运动时,如同波的传播一样前进,通过横纵向摩擦力大小的不同产生向前的动力,所有的蛇都能以这种方式向前爬行。蛇体爬行时在地面上作水平波状弯曲,使弯曲处的后部施力于粗糙的地面上,由地面的反作用力推动前进。如果把蛇放在平滑的玻璃板上,那么它就无法以这种方式爬行。

在疏松的沙土上前进,最适宜采用侧弯运动式。蛇类将身体的大部分抬高离开地面,向横侧方向作猛冲运动,运动的每一瞬间在地面上留下彼此平行的痕迹。在一望无垠的沙漠上,几乎没有什么坚固的东西可作蛇类的反推支点,加上沙子容易滑动,如采用陆地蛇类的“走路”方式,沙漠蛇必将寸步难行,处于十分尴尬的境地。像纳米布沙漠小蝰蛇、生活在美国西南部的响尾蛇和中亚锯鳞蛇等沙漠蛇类,都采用这种独特的侧弯运动式前进。

棕色树蛇练就第5种运动方式。

棕色树蛇利用身体形成一个环来产生摩擦,像套索一样沿着光滑的垂直圆柱体向上攀爬。

蛇类在休息的时候,往往盘绕成“S”型。开始运动时,它们常常先把尾部固定住,蛇身前部抬起,头和颈部尽力向前伸展。当接触到支撑的物体时,蛇身后部即跟着缩向前去,然后再抬起身体前部向前伸。这样交替伸缩,蛇就能不断地向前爬行,运动方式很像手风琴的一张一合,因而又将之称为“手风琴伸缩运动”。

近期,美国科罗拉多州立大学生态学家朱莉·萨维奇领衔的研究团队正在做一个研究项目,旨在保护密克罗尼西亚欧椋鸟的巢穴。由于蛇类肆虐,密克罗尼西亚欧椋鸟几乎成了关岛仅存的2个本地森林物种之一。这种鸟类在整个岛屿上传播种子,具有特别的生态重要性。令生态学家感到意外的是,他们在研究欧椋鸟的筑巢习惯时,偶然发现了棕色树蛇的绝技:它们利用身体形成一个环来产生摩擦,像套索一样沿着光滑的垂直圆柱体向上攀爬,从而获取那些“高不可攀”的猎物。

在20世纪40年代末或20世纪50年代初,棕色树蛇被意外引入关岛。这种夜行性动物的破坏范围极广,导致岛上鸟类的数量锐减,每年都会造成多次停电。研究人员认为,了解棕色树蛇如何爬行,对于想方设法地减少这种高度入侵物种的传播和不利影响有着直接的意义。他们试图使用一个3英尺长的圆柱体金属挡板阻止棕色树蛇爬上欧椋鸟的巢穴,同样的挡板也被用来让其他品种的蛇和浣熊远离鸟巢。最初这一举措确实起到了作用,但研究人员没料到的是棕色树蛇很快就找到了应对策略。

研究人员在观看现场录制的视频时注意到,原来棕色树蛇会蜷缩成一根套索环绕在圆柱体上,并扭动它的身体。一般来说,蛇类是使用手风琴运动式爬上陡峭、光滑的树枝或管道的,它们会向侧面弯曲,以便抓住至少2个支撑点。但是套索运动式就不同了,它会形成单个抓紧的区域。通过对记录棕色树蛇运动方式的高分辨率视频进行仔细分析,研究人员发现它在套索的环内有一些小弯曲。通过每次改变弯曲的位置,使蛇能够缓慢向上移动。要练成套索运动这项令人印象深刻的绝技并非易事,需要耗费大量的体力。棕色树蛇只能非常缓慢地向上移动,不时需要休息一下,但也时常滑落下来。朱莉·萨维奇对此猜测道:“蛇类除了5种运动方式外,说不定还有其他的运动方式。”

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