2020年的一天,巴西圣保罗州普鲁登特总统市附近的一座采石场里,古生物学家正小心地敲开一块石灰岩。当岩石沿着天然裂隙裂开时,所有人屏住了呼吸——岩石内部,一条近乎完整的蛇骨骼呈现在眼前。这不是破碎的几块脊椎骨,而是一具从头到尾几乎保持天然关节连接的骨架,甚至连最脆弱、最容易在化石形成过程中被压扁塌陷的颅骨,都像被时间凝固了一样,保持着三维立体形态。

在南美洲发现这样完整的中生代蛇化石,在科学史上还是第一次。全世界算下来,如此高质量的三维保存蛇化石,在那个恐龙称霸的年代,也不过寥寥几件。

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这块后来被命名为“塔梅塔拉小蛇”(Tametara mirim)的化石,生活在距今约8500万至7500万年前的晚白垩世,正是恐龙时代的最后一个篇章。它身上携带着的细节,远不是一句“漂亮标本”能概括的——当研究团队对它进行高分辨率CT扫描,并配合骨微观结构分析后,一个改写蛇类早期演化认知的故事开始浮出水面。

而这故事要回答的,是古生物学界吵了上百年的一个问题:最早的蛇,究竟是在哪里开启它们无腿之旅的?

“蛇本质上是一种被高度特化了的蜥蜴。”论文合著者、澳大利亚维多利亚博物馆研究所的罗伊·埃贝尔博士这样解释。他的措辞虽然平淡,却点出了蛇类起源的核心悬念——在恐龙时代的某一天,一支蜥蜴类群选择了一个截然不同的演化方向:它们放弃了四肢,把身体拉得极长。用更直白的话说,原本用四条腿奔跑的动物,怎么就变成了一根会移动的绳子?

而这个“为何如此”的问题,困扰了古生物学家一个多世纪,并催生出三种彼此竞争的假说。每一种都试图为无腿的身体形态找到一个恰当的功能性理由。

第一种假说指向海洋。支持者认为,最早的蛇是水生动物,它们像现代的鳗鱼一样,用修长无肢的身体在水中蜿蜒前行。在这种场景下,四肢反而会成为游泳的累赘,退化掉才是更合理的选择。古生物记录中,确有一些早期海生爬行动物,为了适应水下生活,肢体出现显著缩小甚至消失的趋势;如果把这套逻辑套用到蛇的祖先身上,那么蛇先下水、后丢掉四肢,听起来也顺理成章。

第二种假说把舞台搬到了地表。树叶堆、草丛、倒木下的缝隙——这些由复杂低矮植被构成的迷宫般环境,才是长出超长身体的理想背景。在这种环境里,与其用四条腿在密集的障碍物间磕磕绊绊,不如拉长身体、缩小甚至舍弃外露的四肢,靠腹部贴地滑动或扭动穿过狭窄空隙。现代不少石龙子科的蜥蜴,就展示出类似趋势:它们身体变长,四肢退化,在落叶堆和松软土壤中穿梭自如。

第三种假说则指向地下。这派学者认为,最早的蛇走的是一条“头先入土”的路线。它们为了钻进松软的泥土或落叶层下生活,把身体拉得越来越长,四肢反而会成为挖掘时的阻碍,于是被演化逐渐淘汰。今天还能看到很好的活例子——盲蛇类的许多成员,就终生过着这种头朝下钻进土里寻找蚂蚁和白蚁巢穴的生活,它们不仅看不见、几乎无腿,甚至头骨都被加固成微型掘进工具。

这三种假说都各有道理,但过去百余年里谁也说服不了谁,关键原因在于:证据太少了。目前已发现的、来自那个关键时期的早期蛇类骨骼化石,加起来还不到十具。用埃贝尔博士的话来说,就是“这场争论的证据一直仅靠极少量化石支撑”。想用这么点可怜的材料去还原蛇类祖先的完整生活画像,难度不言而喻。

塔梅塔拉小蛇的出现,一下子打破了这种“无米下锅”的困境。这也是为什么研究团队把这件标本看得如此之重——这已不是单纯的“又多发现一件化石”的增量故事,而是从研究方法上提供了两位全新的“证人”。

首先是颅骨。蛇类颅骨因为骨骼结构纤细、缝合松散,在漫长的地质时间中极难完整保存。塔梅塔拉小蛇的颅骨不仅整体形态犹在,而且内部细节惊人地完整。研究人员利用高分辨率CT扫描技术,对整块颅骨进行了逐层虚拟切割,最终将这颗小蛇的脑颅腔、三对颅神经通路以及内耳的精细结构,以三维数字模型的形式重建出来。他们自己评价说,以往从没有在一件“茎干蛇”材料中得到过如此完整的脑部解剖信息。

“茎干蛇”这个术语,指的并不是“长得像植物”的蛇,而是一类比现存所有