2015年1月27日，阿爾伯塔大學的研究人員在《自然通訊》（Nature Communications）上發表論文闡述，4條古蛇的化石遺存歷史距今已有1.4億～1.67億年歷史，比之前的古蛇化石紀錄早近7000萬年。

（藝術復原的3種古蛇。圖源：Julius Csotonyi）

根據4條古蛇化石重構，從上侏羅紀到下白堊紀的3種古蛇。

左上：葡萄牙Portugalophis lignites（上侏羅紀），盤在銀杏樹中，化石來自葡萄牙吉馬羅塔的煤沼澤沉積物。

右上：科羅拉多州Diablophis gilmorei（上侏羅紀），藏匿於角鯊頭蓋骨中，化石來自科羅拉多弗魯塔墨裡森組。

底部：英格蘭Parviraptor estesi（上侏羅紀/下白堊紀），在蝸牛和藻類的淡水湖中遊泳，化石來自英國斯沃尼奇的波爾貝克石灰巖。

在中國，蛇的最早記載見於《史紀·三皇本紀》，書中說伏羲氏與女媧氏都是人首蛇身之物。而盤古也有記載是龍首蛇身之像。

（左：盤古，右：女媧與伏羲。圖源：360doc）

盤古畫像-龍首蛇身（《三才圖會》，明萬歷刻本）。

彩繪女媧、伏羲麻佈畫-蛇身人首（唐代，新疆出土）。

蛇是一種古老生物，一直以來，我們都認為“畫蛇添足”是錯誤的，蛇本身就沒有腳。

正如人類所好奇的一樣，蛇為什麼沒有腳？

按照《聖經》上的說法，這是它唆使夏娃吃下禁果所得到的懲罰。

信仰上帝的人或許照單全收，但科學傢並不願意如此含糊地相信。

一些研究者試圖從蛇類基因組的演化中找到答案。

（夏娃與禁果，圖源：fyjy.sdacn）

長期以來，科學傢對於蛇的祖先有兩種看法：

一種看法是，蛇的祖先是水生動物，因為現在的蛇在生物學的觀點下，與一種名叫摩薩龍的水生巨型蜥蜴非常相似（此蜥蜴現已絕種）。

另外一種觀點是，蛇的祖先是陸生動物，本來有腳，這些腳後來退化消失瞭。

尼古拉斯·維達爾和他的同事，將17種現代蛇的DNA與19種水生蜥蜴進行瞭比較，發現它們之間沒有一點血緣關系，從而排除瞭蛇的祖先是摩薩龍的可能性。

耶魯大學研究人員丹尼爾·菲爾德介紹說：“我們的分析結果表明，現存蛇類最近的共同祖先已經失去瞭前肢，但是仍然還有小小的後肢，以及完整的踝部和腳趾。它們可能是最初在陸地上進化的，而不是海裡。所有這些發現，應該解決瞭長期以來關於蛇類起源的爭論。”

如此說來，蛇或許是從有腳的陸生動物進化而來。

看來有些時候，“畫蛇添足”也未必不對。

e46a4b03f546b9a89361b82fca1ad477（藝術復原圖：遠古蛇類或長有微型後肢。圖源：sina）

作為一種原始蛇，大蟒蛇具有進化過程中殘留下來的盆骨結構和後肢。

在其肛門兩側各有一小型爪狀痕跡，為退化後肢的殘餘。這種後肢雖然已經不能行走，但都還能自由活動。

（銀川動物園蛇館蟒蛇後肢殘餘。圖源：bbs.pxtx）

蛇的祖先是四足動物，科學界已經達成瞭共識。

然而，長期以來，科學傢一直在探索它們是如何“失足”的。

英國愛丁堡大學的易宏宇博士與美國自然歷史博物館的馬克·內爾博士，在對蛇的四肢如何消失的研究上有瞭新的進展。並於2015年11月27日在《美國國立生物技術信息中心》發表瞭相關的研究成果。

根據其最新的研究結果顯示，真正讓蛇失去四肢的是為瞭更好地適應地穴生活。

這次之所以能夠取得突破性進展，是由於發現瞭一塊超過9000萬年的蛇化石。

易宏宇博士與馬克·內爾博士一起用CT設備對該化石進行瞭掃描，並利用計算機進行瞭建模。

結果發現，這種生活在9000萬年前的恐蛇，居然擁有一個球狀內耳，而這種特征的內耳通常隻出現在穴居動物身上。

現代的蛇類中，內耳的形狀更加的復雜。隻有水生蛇類的內耳跟恐蛇的內耳較為相似，但其內耳的范圍明顯比恐蛇小得多。

恐蛇的這種內耳，在大小上跟穴居動物的相似，但又不盡相同，獨自成為瞭一個體系，而這種不同剛好填補瞭蛇類進化歷史上的空白。

因為蛇類的四肢消失已經沒有更好的證據。這塊化石的出現和內耳的發現，證明瞭蛇類失去四肢，完全是為瞭適應穴居生活而退化的，最終成為瞭現代蛇內耳的樣子。

（根據內耳形態，現代蛇起源於洞穴。圖源：NCBI）

由於洞穴的土層非常的厚，所以依靠鼓膜的震動，根本來不及判斷獵物或者敵人出現在瞭洞穴附近，所以蛇的內耳裡並沒有鼓膜，而是充滿瞭淋巴液。

當蛇的腹部緊貼地面的時候，一旦有敵人或者獵物靠近，地面的震動就會從腹部傳送到內耳，從而引發淋巴液的顫動，這個時候蛇就明白有生物正在接近它，甚至可以從淋巴液的顫動頻率來判斷來的生物有多大，因此蛇才能夠一直生存下來，並且發展出如此多的種類。

對於蛇“失足”的演化秘密，一篇於2016年10月20號發表在《細胞》的論文給出瞭說法：加州大學亞歷克斯·維塞爾團隊的科學傢們發現，DNA中僅僅十幾個堿基的變化，就能決定“腳”的有無。

四肢形成有特異關系的基因——sonic hedgehog（shh），它本身是一個遠程控制的與肢體調節相關的增強子。

轉基因鼠的測試表明，在大多數脊椎動物中都存在shh，甚至包括魚，但是並不包括蛇。

研究中將人或魚的同源shh基因去替換老鼠的shh基因後，實驗鼠的四肢發育還算正常。

但是相反，將蛇的同源shh基因去替換老鼠的shh基因後，實驗鼠的四肢發育嚴重受阻。

0ef2ab082370c0529fea955400edc1df（遠古蛇與現代蛇。圖源：cell）

那麼，問題來瞭，蛇類沒有腳，是怎麼動起來的？

經研究發現，它們的運動主要是借力於骨骼和鱗片。

要知道，蛇的整個身體都是運動器官。蛇身雖長，但很靈活，這是因為它的脊椎骨有100～400塊，而哺乳動物一般隻有16塊左右。

更重要的是，蛇脊椎骨之間的連接方式與眾不同，相鄰脊椎骨可以上下、左右彎曲。

蛇沒有胸骨，但它的肋骨可以前後自由活動。

而每對肋骨連接肌肉，肌肉又連接鱗片。

當蛇想前進時，肋骨牽動肌肉，肌肉就會牽動鱗片豎起來、再倒下。利用底下的摩擦力，向前滑行，就像身體上長滿瞭無數的小腳一樣。

美國哈佛大學約翰·保爾森工程和應用科學學院（SEAS）的科研團隊，依照蛇鱗片的爬行原理，開發出瞭一種軟體機器人（鱗片采用日本剪紙藝術制成）。其相關論文發表於《Science Robotics》雜志。

（蛇鱗運動。圖源：seas.harvard）

辛辛那提大學文理學院生命科學教授佈魯斯·傑恩（Bruce Jayne）研究瞭蛇類運動機理，並將研究發表在2017年12月的《實驗生物學期刊》（Experimental Biology）上。論文中主要闡述瞭蛇的4種運動方式。

（蛇的四種運動。圖源：zmescience）

伸縮運動——通常在運動范圍受到限制的狹窄的空間使用，如鼠蛇爬樹。

（蛇的伸縮運動。圖源：gaoxiaogif）

蜿蜒運動——是蛇最快和最常見的運動形式。

這種運動主要靠地面摩擦前行。因此，不適合在光滑的路面上進行。

779d8d0dceea06e8a49ce8fcd73fcc15（蛇的蜿蜒運動。圖源：sohu）

側向運動——通常是生活在松散沙子區域的蛇采用的運動方式，比如沙漠蛇、響尾蛇。

（蛇的測向運動。圖源：Giphy）

直線運動——是一種較慢的運動模式，身體較重的蛇往往采用這種方式。

另外蛇在圍捕它們的獵物的最後階段會采用直線爬行，以免驚動瞭目標。

在直線爬行時，蛇使用它身體底部鱗片的邊緣作為支撐點，來拉伸自己的身體，沿著直線前進或多或少的距離。

（蛇直線運動，圖源：sohu）

在人們的印象中，蛇似乎爬得很快，所以有“蜈蚣百足，行不如蛇”的說法。其實，大多數蛇每小時隻能爬4千米左右，與人步行的速度差不多。當然，也有爬得比較快的，像身體細長的花條蛇，每小時能爬10～15千米。爬得最快的恐怕要算非洲一種叫“曼巴”的毒蛇瞭，每小時可前進15～24千米。可是它們隻能在短時間內快速爬行，不能長時間以這種速度前進。因而，即使在路上遇到瞭速度最快的蛇，人應該也是來得及避開的。

人們之所以會感到蛇跑得很快，是由於一剎那間它的爬行速度確實比較快的緣故。加上蛇多半在荊棘和草莽叢中活動，而這些地方人是很難行走的。而且當人發現蛇時，由於恐懼和緊張，行動會變得非常笨拙。可是蛇卻正好發揮自己的優勢，特別是在斜坡上，它能順勢下滑，使人感到它果真迅疾如飛。