蛇的起源一直是个谜,早期蛇类化石的缺乏使得这个谜题很难解开。普遍接受的理论认为蛇是由有腿的穴居蜥蜴进化而来的,因为蜥蜴和蛇都有相同的感觉器官来定位猎物,雄性都拥有相同的生殖器官,这两个物种都覆盖着鳞片,是冷血动物。然而,科学家们并不知道这些蛇是什么时候进化而来的,以及它们是从哪种蜥蜴进化而来的。
动物学家预测,在过去有一些蛇是曾经有腿的。即使现在的许多蛇,特别是在蟒蛇中,仍然有腿的发育残迹,就像是微小的突出的刺,雄性在交配时有时可以用它们来抓住雌性,x光显示这些腿的残迹存在完整的肢体结构,其中大部分隐藏在身体内部。
蜥蜴要么在陆地上挖掘,要么在海洋中游泳。然而,随着时间的推移,在蛇中这两种运动模式变得过时,蛇主要利用S形的身体运动来推进,虽然有很小的腿,但蛇不再用它们的腿来运动,因为太小了,S形身体的运动足以给在地面上提供牵引力。蛇失去四肢似乎是因为四肢的存在阻碍了它们在水中的运动;而且四肢的存在会造成巨大的能量浪费,这些约束迫使蛇在不影响生存的情况下也发生了四肢退化。
Sonic hedgehog基因增强子突变导致蛇四肢退化。
大多数的蛇在1亿多年前就发生了变异,失去了长出四肢的能力。蛇的基因组确实拥有肢体形成和生长的基因Sonic hedgehog(SHH)基因,但位于Sonic hedgehog基因附近的调控序列增强子DNA突变,阻止了Sonic hedgehog基因的激活,从而使蛇永远无法长出四肢。在蜥蜴身上,Sonic hedgehog基因在胚胎发育过程中会持续活动,推动肢体发育,一直延伸到手指和脚趾。而在蛇身上,增强子的突变使基因无法开启,从而使四肢无法生长。当科学家将蟒蛇和眼镜蛇突变后不能激活的Sonic hedgehog基因插入小鼠体内时,小鼠的四肢几乎无法发育,如下图。
有句老话叫做“画蛇添足”意思就是脚是多余的,既然人都知道蛇长脚是多余的,蛇自然不希望添一双多余的脚,因此慢慢的就把脚给进化掉了!