蛇没有脖子、肩膀、胳膊、臀部、腿或任何其他熟悉的脊椎动物身体部位——但这并不意味着它们是简单的动物。一项新研究称，它们的进化方式可能与科学家们之前认为的完全不同。
长期以来，科学家们认为蛇之所以形成纤细、无肢的形态，是因为Hox基因（一组帮助建立脊椎动物身体蓝图的遗传蓝图）发生了紊乱。Hox基因表达的变化被认为是驱动新身体形态进化的主要机制。在小鼠和人类中，Hox基因沿着头尾轴确定我们的颈部、躯干、腰部、骶骨和尾部区域的位置。由于蛇没有这些明显的区域，人们曾认为蛇的祖先的Hox基因发生了紊乱，导致它们的形态比有四条腿的祖先蜥蜴更为简化。内布拉斯加大学林肯分校和印第安纳大学的科学家们在本月发表在《自然》杂志上的一篇新论文中颠覆了这一理论。
这项研究的作者之一、内布拉斯加大学林肯分校的Jason Head解释说，如果Hox基因的缺失导致蛇进化成这种纤细、无肢的形态，那么科学家们会期望看到蛇的椎骨形状与其他动物相比差异更少。他们比较了蛇和有肢蜥蜴，结果恰恰相反：“蛇的椎骨区域数量与有肢蜥蜴相同，而且位置也相同，”Head说。
然后，研究人员将蛇的椎骨与Hox基因的表达进行了比较，发现两者匹配。这表明Hox基因在蛇的身体中仍在发挥作用——只是它们没有形成颈部和腰椎等身体区域，而是控制着蛇身体微妙曲线的组织。所以，蛇并没有失去身体区域。更准确的说法是，哺乳动物和鸟类通过某种方式增强了Hox基因的表达，从而获得了这些区域。印第安纳大学的合著者P. David Polly指出，这颠覆了事件的进化顺序。
研究人员利用统计分析得出了关于基因功能和身体形态的结论。他们还研究了化石，Head说这是至关重要的——基因并不能说明全部情况。
“基因功能分析是必要的，但不足以研究进化转变，”他说。“为了充分理解新身体形态进化的机制，研究现代和古代生物的解剖结构至关重要。”
他们的论文于1月5日发表在《自然》杂志上。
参考文献：Evolution of the snake body form reveals homoplasy in amniote Hox gene function（蛇体形态的进化揭示了羊膜动物Hox基因功能的同源性） DOI: 10.1038/nature14042
