蛇，自然界中的無情殺手之一，天生具備出色的狩獵機(jī)能，通過舌尖敏銳地分析空氣中的化學(xué)物質(zhì)，使用地面感應(yīng)捕食者和獵物的振動(dòng)，甚至一些蛇擁有紅外線感知能力，甚至在黑暗中也能偵測(cè)到獵物的體溫。正如預(yù)料中的那樣，這些先進(jìn)的生存裝備使蛇能夠適應(yīng)各種棲息地，從沙漠到海洋，從熱帶雨林到高山草原，蛇的身影遍布地球的各個(gè)角落。然而，盡管蛇在各種環(huán)境中生存，它們的身體結(jié)構(gòu)卻驚人地相似，最明顯的特點(diǎn)就是它們都是四肢缺失的細(xì)長(zhǎng)身體。

一、蛇曾擁有四肢

如今，科學(xué)家普遍認(rèn)為最早的四肢脊椎動(dòng)物出現(xiàn)在約3.97億年前，而四肢的結(jié)構(gòu)可能來源于魚類的鰭。

鳥類、哺乳動(dòng)物、兩棲動(dòng)物和其他爬行動(dòng)物都屬于四肢動(dòng)物，而蛇則屬于爬行動(dòng)物。因此，根據(jù)生物分類，蛇本來應(yīng)該具有四肢。

實(shí)際上，有大量的研究，包括化石記錄，證明了蛇確實(shí)曾經(jīng)擁有四肢。然而，蛇的骨骼輕巧，因此保存完好的化石相對(duì)較少。最古老的被確認(rèn)為蛇的化石可以追溯到1.43億至1.67億年前。

但真正沒有四肢、具有蛇狀身體的蛇類化石出現(xiàn)在1.13億至9400萬年前，有時(shí)這些化石甚至保留了退化的后肢。

例如，2011年發(fā)現(xiàn)的一具9500萬年前的蛇類化石具有一對(duì)2厘米長(zhǎng)的后肢，但沒有前肢。

關(guān)于蛇為何在進(jìn)化過程中放棄四肢的原因，至今無人能夠給出確鑿的答案，因?yàn)楝F(xiàn)存的蛇類化石數(shù)量非常有限?？梢源_定的是，放棄四肢在爬行動(dòng)物演化中非常普遍。在鱗狀目（Squamata）這個(gè)爬行動(dòng)物目中，具有類似蛇的身體結(jié)構(gòu)至少獨(dú)立進(jìn)化了26次。

二、蛇失去四肢的兩種假說

從那些徹底喪失四肢的爬行動(dòng)物中，科學(xué)家提出了兩種假說來解釋蛇在演化過程中失去四肢的原因。

第一種假說認(rèn)為，蛇的四足祖先曾經(jīng)進(jìn)化到海洋中，四肢對(duì)于游泳來說會(huì)產(chǎn)生阻力，因此它們逐漸失去了四肢。隨著時(shí)間的推移，這些完全失去四肢的蛇重新回到陸地，但它們?cè)僖矝]有重新演化四肢。

2015年之前，大多數(shù)古代蛇類化石都是生活在海洋中的，這給了這個(gè)假說一些支持的依據(jù)。然而，2015年，出現(xiàn)了一種明顯不生活在海洋中但卻失去四肢的蛇的化石，這為另一種假說提供了支持。

第二種假說認(rèn)為，蛇的四足祖先生活在陸地上，像現(xiàn)在的蚯蚓一樣挖掘洞穴。這種生活方式下，四肢會(huì)成為阻礙，因此，隨著進(jìn)化，四肢逐漸減小并最終消失，首先是前肢，然后是后肢。

這兩種假說都有許多支持者，且并不互斥。因?yàn)樯叩牟煌嫦瓤赡茉诓煌沫h(huán)境下，面臨著類似的進(jìn)化壓力，因此逐漸演化出幾乎相同的生理結(jié)構(gòu)。這種現(xiàn)象在自然界中很常見，被稱為趨同進(jìn)化。

盡管蛇失去四肢的原因仍然有爭(zhēng)議，但好消息是，科學(xué)家已經(jīng)弄清楚了蛇為何在基因?qū)用鏇]有四肢的原因。

三、蛇的基因改變

蛇確實(shí)曾經(jīng)擁有四肢，這不僅體現(xiàn)在化石證據(jù)中，還在早期的研究中發(fā)現(xiàn)，蛇與蜥蜴擁有相似的基因組，具有一些參與爬行動(dòng)物四肢發(fā)育的基因。此外，一些蛇至今仍保留著退化的“后肢”，例如蟒蛇，它們的泄殖腔兩側(cè)保留了退化的“腿”。

隨著基因編輯技術(shù)的不斷進(jìn)步，科學(xué)家們對(duì)蟒蛇的胚胎進(jìn)行了研究，找到了蟒蛇擁有后肢但未完全發(fā)育的原因。

研究結(jié)果表明，蟒蛇的“開關(guān)”中存在3個(gè)關(guān)鍵基因缺失，這些基因最終導(dǎo)致了蟒蛇的腿沒有完全發(fā)育。這一研究提供了關(guān)于為什么蛇失去四肢的基因?qū)W解釋，強(qiáng)調(diào)了基因突變?cè)谏镞M(jìn)化中的作用。

蛇類的多樣性似乎是在恐龍滅絕之后才開始快速發(fā)展的，它們開始適應(yīng)各種環(huán)境，但在這個(gè)演化過程中，它們放棄了四肢。

現(xiàn)代蛇似乎是一個(gè)很好的實(shí)踐者，堅(jiān)守“以不變應(yīng)萬變”的原則，盡管生活在不同的環(huán)境中，它們的身體結(jié)構(gòu)并沒有經(jīng)歷太大變化，卻在不同的棲息地中生存得非常出色。