对于环纹海蛇来说，看到 多彩的世界 并非总是可能的。这些漫游在澳大利亚和亚洲海洋中的有毒 海蛇 曾经失去了它们的色觉，但一项对它们基因组的新研究表明，在过去 1 亿年里，它们可能已经恢复了感知更广谱色彩的能力。这些发现已于 7 月 12 日在牛津大学出版社出版的《基因组生物学与进化》杂志上 发表。
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对于动物来说，正常的色觉主要由称为视觉 视蛋白 的基因决定。随着 四足动物（包括两栖动物、爬行动物和哺乳动物） 的进化，发生了多次视蛋白基因的丢失。新视蛋白基因的出现比丢失它们要罕见得多。一项 2020 年的研究 发现，在南美洲发现的 Helicops 属的一些半水生蛇类是唯一已知的能够重新获得这些视蛋白基因的蛇类。
研究合著者、阿德莱德大学博士生兼海洋生物学家艾萨克·罗塞托（Isaac Rosetteo）告诉《PopSci》：“始祖蛇，也就是原始蛇类，在大约 1.1 亿年前就失去了先进的色觉能力。这是因为它们可能生活在光线昏暗的环境中，视觉感知会受到限制。”
这种始祖蛇类生活在陆地上，后来进化成了包括海蛇在内的所有蛇类。当它们的色觉基因消失后，它们只能感知非常有限范围内的颜色。然而，随着一些眼镜蛇科后代的演变，这种情况很可能开始发生变化。在过去的 2500 万年里，有两个眼镜蛇科谱系已经从陆地迁徙到海洋环境。
在获得了 环纹蛇的全基因组序列 后，来自澳大利亚阿德莱德大学、英国普利茅斯大学和越南科学技术院的研究团队在 这项新研究 中，研究了五种生态不同的眼镜蛇科蛇类的视觉视蛋白基因。眼镜蛇科 是一个包含约 300 种毒蛇的科，其中包括曼巴蛇、眼镜蛇和环纹海蛇。更广泛地研究这个科提供了研究视觉基因分子进化的机会。
研究小组发现，环纹海蛇现在有四个完整的 SWS1 视蛋白基因拷贝。其中两个基因对波长较短的紫外线敏感，而另外两个基因则进化出了对主导海洋环境的长波长光线的新敏感性。
罗塞托说：“我们只预期有一个 [这些基因]。据我们所知，世界上其他大约 4000 种蛇（除了少数 Helicops 蛇种）只有一个这样的基因。最有趣的部分是，其中两个基因可以感知紫外线，而另外两个基因可以感知蓝光。这预计将大大提高它们对颜色的敏感度，这在明亮的海洋环境中可能非常有用。”
作者们认为，这种敏感性意味着这些蛇可能具有颜色分辨能力，使它们能够区分捕食者和猎物，以及在更多彩的海洋背景下区分潜在的蛇类配偶。
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这与哺乳动物（如蝙蝠、海豚和 鲸鱼在它们各自的生态过渡过程中）的视蛋白进化过程显著不同。这些哺乳动物在适应昏暗光线和水生环境的过程中，视蛋白的丢失更多。
罗塞托说：“我们自己的灵长类祖先通过类似的机制发展出了我们所享有的先进色觉。它们的长波长敏感视蛋白被复制，其中一个副本发生变化，使其能够感知与原始副本不同的波长的光。这些蛇也做了同样的事情，只是使用的是不同的视觉视蛋白，而且现在有四个拷贝而不是两个。没有这些复制，我们（和它们）的色觉能力将大大降低。”
