蛇也開始泡溫泉了?小青,是你嗎?
蛇也開始泡溫泉了?難道是小青?
文圖 / 蔣珂李家堂(中國科學(xué)院成都生物研究所)
溫泉蛇可謂是進(jìn)化史中的贏家,是為數(shù)不多的能夠在青藏高原生存繁衍的物種,青藏高原空氣稀薄、紫外線強(qiáng)烈、晝夜溫差大、寒冬漫長……這些自然條件對動(dòng)植物來說都是巨大的挑戰(zhàn)。溫泉蛇就是會(huì)泡溫泉的蛇?難道真的有小青的“法術(shù)”?
高原精靈——溫泉蛇
青藏高原的隆升緣于印度板塊與亞歐板塊間的擠壓,其過程中產(chǎn)生的斷裂帶為青藏高原帶來了極為豐富的地?zé)豳Y源,形成了數(shù)量眾多的溫泉。在溫泉地?zé)岘h(huán)境的庇護(hù)下,溫泉蛇得以幸存,是蛇類中成功適應(yīng)青藏高原極端環(huán)境的主要代表。

西藏羊八井附近的西藏溫泉蛇生境

西藏工布江達(dá)的西藏溫泉蛇生境
溫泉蛇是溫泉蛇屬Thermophis的統(tǒng)稱,該屬目前已知有3個(gè)物種,分別是西藏溫泉蛇T. baileyi、四川溫泉蛇T. zhaoermii和香格里拉溫泉蛇T. shangrila。
其中,因?yàn)槲鞑販厝呤菧厝邔倮镒钤绫幻奈锓N,所以有時(shí)候“溫泉蛇”也單指西藏溫泉蛇。外形相似的3個(gè)近親,都分布于青藏高原之上,是經(jīng)過千百萬年的隔離、分化形成的不同物種。西藏溫泉蛇分布于西藏拉薩、日喀則、林芝等地,海拔3700~4850米,是已證實(shí)的世界上分布海拔最高的蛇類;四川溫泉蛇分布于四川省西部的甘孜州,海拔3000~4150米;香格里拉溫泉蛇分布于云南香格里拉市,海拔約3362米。2021年公布的《國家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》中,溫泉蛇屬3個(gè)物種都被列為國家一級保護(hù)野生動(dòng)物。

正在溪邊曬太陽的西藏溫泉蛇
溫泉蛇會(huì)“泡溫泉”嗎?
其實(shí),溫泉蛇一般不會(huì)直接在溫泉里活動(dòng)。我們?nèi)祟惻莸臏厝墙?jīng)過開發(fā)的,水溫已經(jīng)調(diào)節(jié)到適合的溫度,而未經(jīng)調(diào)節(jié)的天然溫泉溫度非常高,通常還含有硫化物等物質(zhì),顯然不適合溫泉蛇活動(dòng)。
對于溫度不高的溫泉,溫泉蛇有可能會(huì)入水游過,但一定不會(huì)長時(shí)間泡在溫泉里。溫泉蛇之所以出現(xiàn)在溫泉附近,主要是因?yàn)橛袦厝牡胤骄陀械責(zé)?,溫泉蛇需要利用地?zé)岫冗^青藏高原上寒冷的冬季。溫泉附近的石堆、巖縫等,就是溫泉蛇越冬的場所;溫泉附近小溪、小河里的高原鰍、高山倭蛙等小動(dòng)物,就是溫泉蛇喜愛的食物。由于對地?zé)岬囊蕾嚕瑴厝咄ǔ2粫?huì)離開地?zé)岱秶h(yuǎn),所以它們在溫泉附近的種群密度相對較高。

剛游過小溪上岸的西藏溫泉蛇

不慎掉進(jìn)沸泉中的西藏溫泉蛇,不幸被燙死
在西藏,有西藏溫泉蛇分布的溫泉附近,當(dāng)?shù)夭刈逋紝λ鼈兒苁煜?,知道它們性情溫順,無毒且不會(huì)咬人。有時(shí)候他們在泡溫泉,西藏溫泉蛇就在溫泉邊活動(dòng),大家能和諧共處,非常融洽。
溫泉蛇的高原生存“秘籍”
在漫長的進(jìn)化歷史中,溫泉蛇具有哪些獨(dú)特的優(yōu)勢,使它們能成功適應(yīng)青藏高原嚴(yán)酷的自然環(huán)境呢?

西藏墨竹工卡縣的一處溫泉浴池附近棲息著西藏溫泉蛇
中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì),通過對溫泉蛇的全基因組測序,開展比較基因組學(xué)研究,在溫泉蛇3個(gè)物種中發(fā)現(xiàn)了27個(gè)共有氨基酸替換。其中,F(xiàn)EN1基因(編碼一種結(jié)構(gòu)特異性的多功能核酸酶)的突變型相對于低海拔物種的基因型在紫外線照射下具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性。研究人員推測,這種突變有助于溫泉蛇在高海拔環(huán)境中對紫外線的抵抗;EPAS1基因(低氧誘導(dǎo)調(diào)節(jié)通路中的重要基因)的突變減弱了其調(diào)節(jié)下游基因紅細(xì)胞生成素表達(dá)的能力,進(jìn)而導(dǎo)致溫泉蛇血紅蛋白濃度處于較低水平,這是溫泉蛇適應(yīng)高海拔低氧條件的重要原因。
此外,近期的研究還發(fā)現(xiàn)了溫泉蛇TRPA1(溫度敏感型瞬時(shí)受體電位通道)基因的特有突變能提高該基因的熱誘導(dǎo)開放性和熱敏感性,有助于溫泉蛇探測到溫泉生境。雖然這些基因突變只是非常微小的變化,但足以使溫泉蛇在青藏高原被抬升的環(huán)境劇變中獲得比其他蛇類更多的生存機(jī)會(huì),從而在生存競爭中脫穎而出、繁衍至今。
神秘而壯闊的青藏高原以它獨(dú)特的自然環(huán)境孕育了眾多特有的生物類群,是研究生物進(jìn)化的天然實(shí)驗(yàn)室,也是保存生物遺傳資源的寶庫,等待著科學(xué)家們進(jìn)一步探索和發(fā)掘。同時(shí),也希望有更多人能關(guān)注和保護(hù)青藏高原的自然生態(tài)系統(tǒng),共同守護(hù)好這片凈土。

以雪山和草原為背景的西藏溫泉蛇,為壯麗的景色增添了一絲柔美
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