简约主义者蛇的 “绳子”体

许秀华

蛇为什么不和同为爬行动物的蜥蜴一样，有四肢、胸廓，整天像做俯卧撑一样，四肢朝外撑起肚皮到处走呢？它们为什么这样不爱惜自己的肚皮呢？又是如何把自己变成一条“绳子”的？这些问题，科学家们也关注很久了。

当然，这可不是外科整容手术的成就，而是进化的结果。之前，科学家们认为蛇的祖先像蜥蜴一样有四肢、胸廓，只是后来“不知出于何种考虑”，把这些都一一舍去了，可能这种“绳子”状的身材更能适应当时某种环境。

之所以这样认为，科学家们解释说，是因为蛇的Hox基因被破坏掉了。Hox基因不仅让蛇失去了四肢，同时也让它们不再像其他爬行动物那样有颈部、躯干、腰部和其他身体部位的区分。

不过，今年1月，两位美国科学家却发表了与之截然不同的最新研究成果。

在比较了蛇、蜥蜴、短吻鳄和小鼠单个脊椎骨的形状后，他们发现蛇的脊椎骨可不是和绳子一样各处无差别，而是类似蜥蜴，可分为不同部位。并且与小鼠和短吻鳄比起来，蛇和蜥蜴的相似程度更大。蛇的脊椎骨在同一部位有着和蜥蜴脊椎骨同样数量的分节，这暗示着也许蛇的Hox基因并没有出现问题。

这只是眼睛看到的，是不是这么回事，还要靠基因说话。比较了蛇和蜥蜴各自那一串Hox基因的异同后，科学家们发现两者的Hox基因竟然也很一致。

也就是说，蛇的Hox基因并没有出现问题，而是蜥蜴和其他动物甩开了蛇，独立地进化出了更强劲的Hox基因，使得它们长出了四肢以及胸廓。可怜的蛇，被小伙伴们“无情地”抛弃了，只好蹭着肚皮走路了。

这两种观点的分歧似乎在于蛇的Hox基因有没有出现问题。Hox基因到底是什么？

Hox不是一个基因，而是一组基因。Hox基因是发育生物学里的“名人”，它的中文名字叫做同源异型基因，专门调控动物的形体发育。从酵母菌到人类，都可以在基因组里找到它。Hox基因最早是科学家们在研究果蝇发育时发现的。

在地球近40亿年的生命进化史中，生命经历了从单细胞生物到多细胞生物，由简单到复杂的过程。多细胞动物不管最后是长成鲸鱼那么巨大，还是果蝇那么渺小，生命的初始都是一个单独的细胞。

这个单独的细胞经过一系列复杂的过程，首先确定出身体的中轴线，然后身体各部位、各组织器官围绕体轴“各就各位”，神经和血管随后穿插其间。在这个过程中，需要一个强有力的指挥协调者，这个“总司令”就是Hox基因。如果Hox基因出了问题，动物就会长得奇形怪状，像外星来客。

如上图中，果蝇是双翅目的昆虫，只有一对翅膀，后胸的另一对翅膀被一对平衡棒取代。如果Hox基因发生了突变，就会产生两对翅膀，成为了果蝇群体里的“外星蝇”。