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生活中的小秘密》

蛇的毒牙和毒液,哪一个先出现?

蛇有高度适应的尖牙,帮助将毒素注入猎物。
蛇有高度适应的尖牙,帮助将毒素注入猎物。 (图片来源:马克·纽曼,Getty Images)

蛇闪电般快速的咬伤是将毒液注入猎物的完美方式。蛇类进化出的长而弯曲的毒牙助长了这种猛烈的攻击,它们的下一顿饭就会被毒液毒死——这种毒素会伤害、致残甚至杀死猎物。但毒液和毒牙是谁先出现的呢?

不像其他动物的尖牙,毒牙非常适合充当毒素输送系统。例如,许多其他有尖牙的动物像狼和猫一样,它们用尖牙刺和撕扯肉。但是,澳大利亚弗林德斯大学(Flinders University)科学与工程学院(College of Science and Engineering)专门从事古生物学和进化研究的助理研究员亚历山德罗·帕尔奇(Alessandro Palci)说,蛇的毒牙两侧有凹槽,或者牙齿内部有完全的凹陷,帮助它们将毒液注入猎物。

Palci和他的团队在杂志上发表了他们最近关于蛇毒的研究英国皇家学会学报B辑:生物科学2021年8月。研究小组分析了蛇专门用来输送毒液的牙齿是如何进化的。

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毒牙最初是在蛇的牙齿底部形成的凹槽。研究人员发现,这些凹槽很可能是为了让牙齿牢固地附着在颌上,因为蛇的牙齿通常根很浅。帕尔奇说,这些被称为勾纹的皱纹给了下颌更多的附着面积。

Palci的研究小组研究了3D技术,根据他们的研究,尖牙是由牙齿上的这些皱纹发展而来的microCT19种蛇和3种蜥蜴的毒牙图片,以及一些标本的薄薄的幻灯片。在科学家们研究的每一个物种中——无论是有毒的还是无毒的,无论是有毒牙的还是没有毒牙的——他们都发现了这些凹槽,这表明它们可能是在一种无毒的祖先蛇类身上进化而来的。研究人员发现,毒蛇利用这些预先存在的沟槽将毒液输送到猎物体内。

“有牙蛇的特别之处在于它们的牙齿上有更大更深的‘皱纹’,”Palci说。“当其中一条皱纹长得比其他的更大时,就会沿着牙齿形成沟槽。”

当蛇咬下猎物时,这个凹槽将毒液从附近的毒腺引到猎物体内。“最简单的毒牙表面只有一个浅沟,”Palci在一封电子邮件中告诉Live Science,但这些沟在注射毒液方面仍然比坚固的牙齿更有效。雷竞技首页

帕尔奇说:“在更高级的蛇类中(如蝰蛇和眼镜蛇),沟槽会加深到边缘相交的程度,封闭沟槽,形成一个中空的管状结构,类似于注射器的针头。”“这些沟槽是经过数百万年的选择进化以产生巨大而高效的注射器状毒牙。”

那么哪一个先出现呢?帕尔奇说:“人们认为,某种温和形式的毒液在蛇和一些蜥蜴的共同祖先(一个名为毒毒素的种群)的早期就出现了。”“因此,毒牙是在毒液出现后进化而来的。毒液的存在可能是毒液毒牙进化的一个重要前提。”

蛇的这种特殊毒牙的进化是非常独特的。帕尔奇说:“毒液的毒牙在蛇类之外并没有经常进化。”但蛇已经发现它们非常有用,不同种类的蛇一次又一次地从plicidentine独立进化出毒牙。

在其他少数几种长出毒牙的动物中,一些有趣的例子包括:

  • 一种生活在加勒比海的穴居哺乳动物叫做看起来像矮胖的鼩鼱。
  • 小鱼叫方鲇鱼它们用尖牙分泌无痛毒液,降低猎物的血压。
  • 古老的,已经灭绝的爬行动物叫做Uatchitodon只有在发现了它们的牙齿后,人们才知道它们的存在。

最初发表在Live Science上。雷竞技首页

詹妮弗·威尔士

詹妮弗·威尔士是康涅狄格州的科学作家和编辑,她在癌症研究和抗病毒药物发现的板凳工作了几年。她曾为《科学新闻》、《VerywellHealth》、《科学家》、《发现杂志》、《连线科学》和《商业内幕》撰稿。

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