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在伊朗西部的扎格罗斯山脉,气候干旱,环境严酷。这里生活着一种罕见毒蛇——蜘蛛尾角蝰。它的尾巴尖看起来像一只胖蜘蛛,能在岩石上摆动。鸟从空中看到,可能以为那是一顿美餐;当它俯冲下去,岩石却突然动了。原来那不是岩石,而是一条蛇。蛇的头上还有角状特征,尾巴上的“蜘蛛”其实是它尾巴的末端。如果你是一只鸟,看到岩石上像蜘蛛的东西在动,会怎么做?
小标题:1968年,科学家没看懂这条尾巴
1968年,科学家在伊朗采集到一条蜘蛛尾角蝰标本。当时,他们没有重视尾巴尖,只觉得它像肿瘤、生长物或寄生虫,是一种异常。芝加哥菲尔德博物馆的爬行动物学副策展人、核心实验室主任萨拉·鲁安说,直到2003年又有人采集到一条,才有人想到:也许这种尾巴对这个物种来说很正常。1968年的标本收藏在菲尔德博物馆,后来成为“正模标本”,也就是科学家用来确定这个物种身体特征的代表标本。2006年,研究人员把它描述为新物种,学名是 Pseudocerastes urarachnoides。
小标题:用X光看进尾巴里面
现在,鲁安和同事用X射线成像,观察尾巴尖内部的脊椎。研究结果发表在科学期刊《解剖学记录》上。研究的主要作者乔治奥斯·乔治亚利斯是波兰科学院系统与进化动物研究所的副教授。他说,有些蛇,比如沙蟒和橡皮蟒,尾巴末端的脊椎形状很极端,看起来像外星生物。他们想看看,蜘蛛尾角蝰的尾巴里面是不是也这么奇怪。研究人员使用的是X射线计算机断层扫描,简称XCT。它像给标本拍很多张X光片,再做成3D图像,不用切开标本,就能看到内部。2023年,鲁安和乔治亚利斯在一次会议上见面,他对研究这个正模标本很感兴趣。2024年底,菲尔德博物馆的新XCT实验室开始运行,这个正模标本成为最早被扫描的标本之一。
小标题:结果出乎意料:里面没有“蜘蛛骨头”
扫描结果显示,尾巴里的脊椎很正常,和大多数蝰蛇相似。真正像蜘蛛的部分,是拉长和改变的鳞片,里面没有骨头。乔治亚利斯说,如果今天只找到化石,科学家可能无法重建或想象它有这样像蜘蛛的尾巴。这也提醒人们:化石有时不能提供“绝对真相”,不能完全说明灭绝爬行动物和其他消失动物生前有多奇妙。如果科学家只看到骨头,没有软组织,还能猜到这条尾巴像蜘蛛吗?
小标题:尾巴为什么能像蜘蛛一样动?
未参与这项研究的库尔特·施文克是美国康涅狄格大学荣休教授。他说,鳞片变成刺、角、瘤等结构,在蜥蜴和蛇中很常见;在头部之外,这些变化很少牵涉到下面的骨骼。他原本也不认为这种诱饵除了软组织外还会有别的。他还注意到,这种蛇的尾椎似乎特别细短。尾椎更短,尾巴就更灵活,能做出紧致的弯曲,制造出逼真的蜘蛛动作。蛇的骨骼有数百块脊椎骨,过去对蛇的脊椎研究并不多。
小标题:悬崖边的“钓鱼高手”
蜘蛛尾角蝰很神秘,生活在陡峭的悬崖面上,用肌肉紧紧攀附,甚至能贴在细小裂缝里。这样的极端栖息地让科学家很难在野外研究或采集它。鲁安在2008年还是博士生时,第一次看到一段让她“脑洞大开”的视频:蛇移动尾巴,吸引鸟类。其他蝰蛇也会甩尾巴,尤其是幼蛇,亮绿色或霓虹黄色的尾巴尖可能像蠕虫,吸引青蛙。但鲁安说,蜘蛛尾角蝰尾巴上的“装置”完全是另一个级别。有时它抓住鸟,整条蛇会跟着鸟一起从岩壁上飞出去。它的生活方式也很狂野。
小标题:它和亲戚有什么不同?
科学家仍有很多问题,比如这种尾诱饵是怎么进化出来的。和蜘蛛尾角蝰最接近的两种蛇——波斯角蝰和菲尔德角蝰——尾巴也长得奇怪。鲁安说,蜘蛛尾角蝰的尾巴看起来比应该的更小,而且非常角质化,外层又硬又干。至少在她见过的标本中,尾巴颜色也不同:蛇身是沙棕色或灰色,尾巴却是黑色。许多蛇会抽动尾巴,用来吓退捕食者或吸引猎物。蜘蛛尾角蝰可能是极端例子,就像响尾蛇一样,某种行为在漫长时间里逐渐演化成特别的身体特征。未来研究可能关注:哪些基因机制被开启或关闭,让蜘蛛状的附肢出现。施文克认为,这种行为很可能存在于它的祖先身上。蜘蛛尾角蝰把祖先的行为改造成壮观的本领,蜘蛛状结构加上弯曲的尾巴动作,让人第一次看视频时也会被骗。自然选择能塑造动物的形态和功能,这是一个精彩的例子。如果你是博物馆负责人,你会让科学家扫描珍贵标本吗?为什么?