蛇類毒液咬傷的驚人秘密

毒牙之所以一再進化,是因為這個奇妙的過程

Gaboon viper skull shows prominent fangs (skull).

加彭蝰蛇的頭骨顯示出突出的毒牙。

Joe McDonald Getty Images

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世界上有數百種截然不同的毒蛇物種,從色彩鮮豔的帶狀珊瑚蛇到偽裝良好的棉口蛇。但不知何故,即使是遠親物種也獨立進化出了帶有毒液槽的特殊毒牙——這是一個長久以來的謎題,促使人們對這種情況如何發生進行了新的研究。弗林德斯大學的爬行動物學家亞歷山德羅·帕爾奇說,答案一直隱藏在蛇的嘴裡。

帕爾奇和他的合著者在《英國皇家學會學報B》(Proceedings of the Royal Society B)中報告說,大多數蛇類牙齒的根部周圍都有一圈微小的凹痕。這種凹陷的牙齒組織稱為褶皺齒質,有助於將牙齒固定在頜骨上。“在我們的研究之前,褶皺齒質被認為僅限於現存爬行動物中的三種蜥蜴,”帕爾奇說。事實上,研究發現,它似乎在蛇類中普遍存在。

致謝:Alessandro Palci,摘自 Alessandro Palci 在《英國皇家學會學報B》(Proceedings of the Royal Society B),第 288 卷;2021 年 8 月 11 日發表的“褶皺齒質與蛇毒牙的重複起源”


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研究人員說,這些牙齒錨定結構在毒蛇物種中又承擔了另一項功能。他們使用顯微組織取樣和蛇牙的微型 CT 掃描來確定,在最靠近蛇毒腺的牙齒中,褶皺齒質的褶皺已經演變成更長的凹槽,這有助於蛇毒從腺體流向牙齒,然後進入獵物。

這一結果表明,現代毒蛇物種不必在每次進化出致命咬傷時都從進化零開始。帕爾奇指出,許多蛇會產生有毒唾液,而具有更明顯褶皺齒質凹槽的牙齒可以讓早期毒液更有效地傳播。在幾代蛇中重複這種變化,就會進化出輸送毒液的毒牙。

“我很高興看到現代成像技術和精美的微型 CT 掃描被應用於一個經典問題,”未參與這項新研究的惠特曼學院爬行動物學家凱特·傑克遜說。傑克遜補充說,蛇也可能透過其他途徑進化出輸送毒液的牙齒。例如,許多食魚物種都有帶槽的牙齒,有助於抓住滑溜的獵物;這些凹槽也可能進化成毒液通道。儘管如此,她說,這項研究揭示了蛇類的一個新的共同特徵,可以幫助爬行動物學家瞭解蛇毒牙是如何一次又一次地重新進化的。

Riley Black,曾用名 Brian Switek,是 Skeleton Keys  和 My Beloved Brontosaurus 的作者。她住在猶他州鹽湖城。在 Twitter @Laelaps 和 Instagram @laelaps 上關注她

更多作者:Riley Black
大眾科學雜誌 第 325 卷 第 5 期本文最初以“毒液的秘密”為標題發表於大眾科學雜誌 第 325 卷 第 5 期(),第 16 頁
doi:10.1038/scientificamerican1121-16a
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