一直有個疑問，蛇到底有沒有脖子？
蛇是一條脖子頂個頭，仍是一條從頭至尾巴頂個頭？
給孩子最好的科學教育
作者 七君
你必然對這個問題感應奇異吧：蛇長長的身體里面，到底是哪個部位呢？
讓身體變長有好幾種方式，好比像長頸鹿還有天鵝那樣把脖子變長，或者像鱷魚那樣把從頭至尾巴變長，又或者像維秘天使那樣長出年夜長腿。
我們經常會說“水蛇腰”，腰能長那么長么？所以蛇到底是一條長脖子頂個頭、一條長從頭至尾巴頂個頭、一條長腰子頂個頭，又或者是…兩條長腿外面包著一層蛇皮？
蛇和我們人類一樣，都是脊椎動物。我們人類的脊椎里約有 33 塊椎骨，可是蛇卻有 200-400 塊椎骨…
所以這些椎骨到底是屬于脖子仍是從頭至尾巴呢？
▲ 蛇的剖解布局，它們有超長的胃和腸子，還有肺
眾所不周知蛇有超長的胃、超長的肺、超長的腎、超長的腸子...這些內臟若是都長在脖子或者從頭至尾巴這里不是很奇異嗎？
我們終于找到了關頭的證物——超小的小菊花（泄殖腔）。找到這個證物很不輕易，因為蛇的小菊花上面還籠蓋著一塊小小的鱗片，就和耳機孔塞差不多，名字也比力簡單粗暴，叫做肛板（anal plate）。這申明年夜天然和喬布斯一樣也喜好手感滑膩的無縫設計。
▲ 蛇的肛板，深色的比力寬的那塊，無縫設計
菊花是腸道結尾的桌面快捷體例，和從頭至尾巴地點的位置很近，也就是說，蛇的從頭至尾巴都快長到身體竣事了才呈現。蛇是頭長在長從頭至尾巴上這個說法顯然不當作立。那么前面那一年夜段骨頭都是誰的呢？
若是再細心看看就會發現，蛇的椎骨上長著和它們數目差不多的肋骨，沒有肋骨的處所很短。這申明了什么？
所有脊椎動物的脊椎可以年夜致分當作頸椎、胸椎、腰椎、骶椎和從頭至尾椎這幾段，而肋骨是搭配著胸椎長的，也就是說，蛇的脖子和從頭至尾巴其實都很短，超長的是它們的軀干，就半斤八兩于頭以下滿是胸。
所以說蛇是一種靠胸爬行的無縫設計生物...
日常平凡人類抓它們的時辰摸到的身體其實不是脖子也不是從頭至尾巴，而是它們的胸部...
蛇到底是一長條脖子仍是一長條從頭至尾巴的問題已經解決了，可是這里呈現了新的問題——為什么蛇的上半身這么長呢？
我們之前說過，蛇其實和我們人類一樣都是四足動物點我進修，它們在胚胎發育的某個階段也會長出腿。包羅四足動物在內的所有脊椎動物的脊椎長法都是近似的，甚至連無脊椎動物（如蟲豸）的長法也是近似的，大師都是從頭依次長到從頭至尾。
這是為什么呢？
因為決議地球上所有動物到底哪里長頭、哪里長屁股（anterior-posterioraxis，前后軸）的工具，是 Hox 基因。
▲ 這些節肢動物從頭到從頭至尾各個部位的發展都是由近似的 Hox 基因節制的，不異的顏色對應著相似的體節。馬陸半斤八兩于有長長的上半身，和很是短的從頭至尾巴。
這 Hox 基因（Homeobox，同源異形基因）來頭可年夜了，它長短常很是古老的基因，呈現在動物和植物分化之前。因為宿世界上所有的動物都有 Hox 基因，甚至在植物和真菌的基因組里也有它的蹤影。
Hox 基因決議了生物老是先長好頭，然后長軀干，最后再長從頭至尾巴。生物的脖子有多長、身體有多長、從頭至尾巴又有多長，還有四肢舉動長哪里，和 Hox 基因有很年夜的關系。
▲ 還沒孵出來的年夜眼睛蛇寶寶，螺旋是今后的從頭至尾巴
好比，若是 Hox 基因發生變異（如 antennapedia 變異），果蠅的身體上就會長犯錯位的器官，好比觸角就會長當作腿，肚子上長出觸角啦什么的。
▲ Hox 基因出問題后，果蠅的頭上長出了腿（右上），或者身上長出了第二對同黨（右下），或者在腰上長出了觸角（左下）
可是讓蛇有超長上半身的還有一種基因——Oct4，很多脊椎動物身體里都有這種基因。
Oct4 基因可以管什么時辰竣事軀干的發展起頭長從頭至尾巴。比來一些科學家發現 Oct4 會干擾 Hox...
當其他動物（如小鼠）的 Oct4 基因已經打完收工（遏制表達）喊 Hox 過來造從頭至尾巴的時辰，蛇的 Oct4 基因玩得底子停不下來，還在讓胸椎復制黏貼...
所以蛇的身體才辛束么長，而脖子和從頭至尾巴卻那么短。
所以說蛇精白娘子應該長當作短脖子、短腿、上半身超長的樣子才科學：
圖片來歷：Snake Education With A Twist HOME，giphy，wikipedia
參考資料：
Aires, R., Jurberg, A. D., Leal, F., Nóvoa, A., Cohn, M. J., & Mallo, M. (2016). Oct4 is a key regulator of vertebrate trunk length diversity. Developmental cell, 38(3), 262-274.
- 發表于 2019-02-03 19:38
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