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蛇的毒牙和毒液,哪一個先出現

蛇閃電般快速的咬傷是將毒液注入獵物的完美方式。蛇進化出的長而彎曲的毒牙助長了這種猛烈的攻擊,使它們的下一餐毒液毒素會傷害、致殘甚至殺死獵物。但毒液和毒牙是誰先出現的呢?與其他動物的毒牙不同,蛇的毒牙高度適應於充當毒素輸送系統。例如,許多其他有尖牙的動物,如狼或貓,用它們的尖牙刺和撕扯肉。但是,澳大利亞弗林德斯大學(Flinders University)科學與工程學院(College of Science and Engineering)專門從事古生物學和進化研究的助理研究員亞歷山德羅·帕爾奇(Alessandro Palci)說,蛇的毒牙兩側有凹槽,或者牙齒內部有完全的凹陷,幫助它們將毒液注入獵物。

帕爾奇和他的團隊在2021年8月的《英國皇家學會學報B:生物科學》雜誌上發表了他們對蛇毒的最新研究。研究小組分析了蛇專門用來輸送毒液的牙齒是如何進化的。

蛇的毒牙和毒液,哪一個先出現

毒牙最初是在蛇的牙齒底部形成的凹槽。研究人員發現,這些凹槽很可能是為了讓牙齒牢固地附著在頜上,因為蛇的牙齒通常根很淺。帕爾奇說,這些被稱為勾紋的皺紋給了下頜更多的附著面積。

Palci的研究小組研究了19種蛇和3種蜥蜴的牙齒的3D微ct影象,並從一些標本上製作了薄薄的幻燈片,他們表示,牙齒是從這些牙齒上的皺紋發展而來的。在科學家們研究的每一個物種中——無論是有毒的還是無毒的,無論是有毒牙的還是沒有毒牙的——他們都發現了這些凹槽,這表明它們可能是在一種無毒的祖先蛇類身上進化而來的。研究人員發現,毒蛇利用這些預先存在的溝槽將毒液輸送到獵物體內。

“有牙蛇的特別之處在於它們的牙齒上有更大更深的‘皺紋’,”Palci說。“當其中一條皺紋長得比其他的更大時,就會沿著牙齒形成溝槽。”

當蛇咬下獵物時,這個凹槽將毒液從附近的毒腺引到獵物體內。“最簡單的毒牙表面只有一個淺溝,”Palci在一封電子郵件中告訴Live Science,但這些溝在注射毒液方面仍然比堅固的牙齒更有效。

蛇的毒牙和毒液,哪一個先出現

帕爾奇說:“在更高階的蛇類中(如蝰蛇和眼鏡蛇),溝槽會加深到邊緣相交的程度,封閉溝槽,形成一箇中空的管狀結構,類似於注射器的針頭。”“這些凹槽經過數百萬年的進化,產生了巨大而高效的注射器狀毒牙。”那麼哪一個先出現呢?帕爾奇說:“人們認為,某種溫和形式的毒液在蛇和一些蜥蜴的共同祖先(一個名為毒毒素的種群)的早期就出現了。”“因此,毒牙是在毒液出現後進化而來的。毒液的存在可能是毒液毒牙進化的一個重要前提。

蛇的這種特殊毒牙的進化是非常獨特的。帕爾奇說:“毒液的毒牙在蛇類之外並沒有經常進化。”但蛇已經發現它們非常有用,不同種類的蛇一次又一次地從plicidentine獨立進化出毒牙。在為數不多的長出毒牙的動物中,一些有趣的例子包括:加勒比地區一種叫做扶貧炮的穴居哺乳動物,看起來像矮胖的鼩鼱。一種叫尖牙魚的小魚,用尖牙分泌無痛毒液,降低獵物的血壓。一種古老的,已經滅絕的爬行動物,叫做Uatchitodon,只有透過發現它們的牙齒才為人所知。