温泉蛇:世界屋脊上的生存专家

作者:王剀(网纹之吻)

很多人对蛇的印象停留在蛇是一种皮肤湿黏且喜欢阴冷潮湿的杀人生物,但事实却恰好相反。蛇类体表虽和鱼类一样被鳞片覆盖,但它的表面没有黏液,很多物种鳞片表面起棱因而比较粗糙,水栖蛇鳞片大多比较光滑。蛇类作为变温动物,不能自身通过新陈代谢产生足够的热量保持体温,体温随环境温度改变而变化,因此它们体温往往与其所在环境温度相近。而我们人类作为恒温动物,体温(37℃)常高于环境温度,所以我们触摸蛇时就常常会有“冰冷”的感觉。爬行动物学家测量过多种蛇类(蝮蛇科,蟒科,蚺科,游蛇科),发现它们的平均体温均在25℃左右,可见实际上它们并不是那么那么冰冷。

在酷暑难耐的盛夏,蛇不能通过出汗蒸发降低体温,只能通过寻求阴凉庇护的行为来躲避酷暑,因此在炎热的正午只有在阴冷之地才能见到蛇的踪影。也就是说,蛇不是“喜好”阴凉之地,而是为求生被迫选择。事实上由于大多数生物过程所依赖的催化酶在低温条件下效率较低,而在过高温下会变性失效,过于极端的温度都不利于蛇类生存,所以蛇类其实偏好温暖且稳定的环境,类似我国南方的亚热带热带雨林,而相对环境极端的北方和西部沙漠荒原蛇类多样性就相对较低。

然而凡事总有例外,平均海拔超过3000米的青藏高原,虽然因其极端寒冷和低氧的气候特征而闻名,但却拥有很多星罗棋布的温泉,如著名的羊八井温泉和林芝排龙温泉等,这些温泉孕育了两种顽强生活的蛇类,它们傍水而居借天然温泉的恒定温度抵御高原极端的昼夜温差和长时间的严冬,它们就是温泉蛇属的西藏温泉蛇(Thermophis beileyi)和四川温泉蛇(Thermophis zhaoermii)。

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1. 西藏温泉蛇,Brian McDairmant摄(自ARKive官网)

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2. 西藏温泉蛇原始描述配图,自Wall 1907

 

作为中国的特有蛇类,西藏温泉蛇已知分布于西藏中部高原,分布范围以三条山脉为界限(冈底斯山脉在北,喜马拉雅山脉在西南,横断山脉在东);而它的姊妹物种四川温泉蛇则分布于同在青藏高原东部的川西高原,两物种以横断山为界。

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3. 西藏温泉蛇分布图,源自WWF.

 

为了适应高原极端的昼夜温差和漫长降雪的寒冬,两个物种都不约而同的选择高原丰富的温泉地热资源作为避寒的保护伞。春季温度升高冰雪融化,西藏温泉蛇从冬季避寒的温泉扩散到周边的高原溪流和小河。借助河边开阔的草甸、石滩、和石块,西藏温泉蛇可以迅速从高原强烈的阳光中获取足够的热量帮助自己热身。当温度达到活动需要的要求后,温泉蛇便会进入水中捕食常见的高原倭蛙和高原鳅等鱼类。饱食之后就会从水中回到温暖的石块上,借助热源帮助自己消化食物。开春后雄性温泉蛇会借助发达的河流迁徙扩散,寻找新的栖息地与配偶,同时有效避免了可能的近亲繁殖;而雌性则大多待在同一温泉热源附近不会离开太远。冬季温泉蛇则会利用地热产生的不冻水及周边环境继续活动,原始的文献描述中更是提及该物种在冬季甚至和在夏季一样容易见到。

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4. 在河滩上加温的西藏温泉蛇,Gavin Maxwell摄,自ARKive官网

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5. 河边草甸上暖身的西藏温泉蛇,王剀摄

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6. 河中游泳的西藏温泉蛇,Gavin Maxwell摄,自ARKive官网

 

更新世时期青藏高原冰川活动频繁气候变化剧烈,西藏温泉蛇依托于分散各地的地热资源幸存了下来,冰川纪之后温泉蛇靠着河流水系再次扩散,加上高大山川的隔离作用,形成了今天的分布格局。另外值得一提的是,虽然温泉蛇属两个物种都是我国特有种,但根据遗传学分析却发现温泉蛇与远在美洲的异齿蛇亚科(Xenodontinae)有最近的亲缘关系。有学者表示这有可能意味着温泉蛇属和新大陆的异齿蛇亚科的物种源于一个最近共同祖先,它们如今为何却有数万里的距离,是一个值得深入研究的科学问题。

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7. 蛇类进化树,黑色粗箭头所指为温泉蛇属。自Huang et. al 2009.

 

附:物种形态简介

 

西藏温泉蛇,学名Thermophis beileyi

拉丁文属名Thermophis意为“地热的”,描述其依地热而居的特点,而种名则是以最早采集到这个物种人的姓氏命名。

头颈区分明显,头背灰绿色,头腹面浅黄色,躯干及尾背面灰色,有三行暗褐色斑块,当中一行最大。背鳞两外侧缘灰绿,构成数条深浅相间的细纵纹。眼后有一条灰色浅纹。

鳞背:眶前鳞2,个别为1;眶后鳞3(2);上唇鳞8,第三第四枚入眼眶;背鳞中段19行,雄性均起棱,雌性的最外行背鳞光滑;全长雄性715mm,雌性大于820mm。

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8. 西藏温泉蛇半阴茎形态,王剀摄

 

四川温泉蛇,学名Thermophis zhaoermii

拉丁文种名zhaoermii为中国著名两栖爬行动物学家赵尔宓院士名字汉语拼音的拉丁化,以纪念他对中国两栖爬行动物研究作出的贡献。

本种与西藏温泉蛇差别在于半阴茎较短,仅达第12枚尾下鳞;尾下鳞均成对;上颌齿较少,分布于横断山以东的川西高原。而西藏温泉蛇半阴茎较长达第15-17枚尾下鳞,部分尾下鳞不成对,上颌齿较多,分布于横断山以西的西藏中部。

 

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参考文献

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[2] Guo, P., Liu, S., Huang, S., He, M., Sun, Z., Feng, J., Zhao, E. 2009. Morphological variation in Thermophis Malnate (Serpentes: Colubridae), with an expanded description of T. zhaoermii. Zootaxa 1973: 51-60.

 

[3] Hofman S., Fritzsche, P., Solhoy, T., Dorge T., and Miehe G. 2012. Evidence of sex-biased dispersal in Thermophis baileyi inferred from microsatellite markers. Herpetologica 68(4): 514-522.

 

[4] Hofman S., Kraus S., Dorge, T., Nothnagel, M., Fritzache, P., and Miehe G. 2014. Effects of Pleistocene climatic fluctuations on the phylogeography, demography and population structure of a high-elevation snake species, Thermophis baileyi, on the Tibetan Plateau. Journal of Biogeographydoi: 10.1111/jbi.12358.

 

[5] Huang, S., Liu S., Guo, P., and Zhang, Y. 2009. What are the closest relatives of the hot-spring snakes (Colubridae, Thermophis), the relict species endemic to the Tibetan Plateau? Molecular Phylogenetics and Evolution 51 (3): 438-446.

 

[6] Laurie, J. V. and Janalee, P. C. 2014. Herpetology, An Introductory Biology of Amphibians and Reptiles. Fourth Edition. Elsevier, USA.

 

[7] Wall, F. 1907. Some new Asian Snakes. Journal of Bombay Natural History Society 17: 612-618.

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