恐龙灭绝后,地球成了蛇的自助餐

恐龙灭绝后,地球成了蛇的自助餐

说到蛇,现代世界提供了令人尴尬的丰富资源。如今,蛇类有近 4,000 种,其多样性不亚于哺乳动物。蛇类喜欢吃的食物类型也各不相同:有些蛇只吃蚯蚓,而有些蛇可以吞下整只鹿。

加州大学洛杉矶分校生态学和进化生物学博士后研究员迈克尔·格伦德勒 (Michael Grundler) 表示:“它们的饮食种类真是多得令人吃惊。”他和密歇根大学的同事丹尼尔·拉博斯基 (Daniel Rabosky) 想知道这个群体如何变得如此多样化和成功。

当他们分析了数百种现代蛇类的饮食和进化关系时,两人发现,导致恐龙灭绝的大规模灭绝改变了无肢爬行动物的生存格局。科学家们于 10 月 14 日在《公共科学图书馆生物学》杂志上报告称,早期蛇类悄悄进入了新出现的生态位,并迅速进化出追捕各种猎物的能力。

格伦德勒说,人们对蛇类进化的早期阶段知之甚少,因为这些动物很少以化石的形式保存下来。因此,他和拉博斯基利用现存物种的信息来探究它们的历史。他们根据对野生蛇类的观察和对博物馆标本的解剖,收集了 882 个物种 34,000 多份饮食报告。研究人员还利用了根据现代蛇类基因确定的家谱。

格伦德勒说:“通过这两条信息,我们可以推断出很久以前灭绝的物种可能是什么样子。”该团队使用数学模型重建了这些祖先蛇类随着饮食习惯的变化而发生的变化速度。

最早的蛇类可能以昆虫为食。然而,当 6600 万年前导致恐龙灭绝的小行星撞击地球时,它们开始以脊椎动物为食。

“那次事件后不久,我们发现了饮食多样性大爆发的信号,”格伦德勒说。“那次事件的幸存者继续发展出我们今天看到的各种各样的饮食风格。”

在这一波活动爆发之后,许多群体在前往新地点时也迅速改变了饮食。一个特别引人注目的例子是双蛇亚科,该亚科有 700 多种,包括猪鼻蛇和假珊瑚蛇。到达南美洲后,“它们的饮食多样性在相对较短的时间内就爆发了,”格伦德勒说。“它们进化到专门以蚯蚓、鱼、青蛙、蛞蝓、鳗鱼——甚至其他蛇为食。”

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另一方面,有些蛇类的进化速度要慢得多。格伦德勒说,盲蛇主要以蚂蚁和白蚁等群居昆虫为食,几千万年来似乎一直以类似的食物为食。

他补充道,研究结果强调了饥饿竞争对手的消失(以及啮齿动物和其他美味动物的兴起)和进入新栖息地等机遇如何“塑造进化的命运”。

对于蛇类来说,这导致了一系列惊人的适应性变化,它们可以捕食哺乳动物、鸟类、鱼类、两栖动物、其他爬行动物和大量无脊椎动物。毒液的出现让毒蛇和其他野心勃勃的蛇类能够捕获猎物,而这些猎物原本对它们来说太危险了,它们无法制服。

还有更不寻常的发展;东南亚的 Pareinae 亚科成员专门以蜗牛为食,它们的颌骨一侧的牙齿多于另一侧。格伦德勒说,这使得蛇更容易“进入并耙入蜗牛的身体”,从而将这只倒霉的动物从其不对称的壳中取出。

与此同时,他和拉博斯基观察到,即使是专门捕食一种猎物的蛇,也会吞食遇到的其他动物。这种冒险进食的能力可能帮助早期蛇类在整个历史过程中不断创新和繁衍。

格伦德勒表示,虽然新分析涵盖了所有主要蛇类科,但仅涵盖了已知物种的四分之一左右。“我们对数千种蛇类知之甚少,”他说。“我们还有很长的路要走。”

下一步将收集更多有关这些神秘蛇类的信息,并从其已灭绝亲属的遗骸中寻找更多信息。

“这项工作完全依赖于现存物种,”格伦德勒说。“如果我们能够更好地观察化石蛇的饮食,并将其纳入我们的分析中,那将是非常重要的。”

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