【2019年物种日历】7月2日 西部菱背响尾蛇

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小时候守在电视机前看一部美国西部电影,影片的剧情我已忘得一干二净,但有一幕场景令我印象深刻:两位枪手在拔枪对峙时,镜头切换为一条盘踞于灌丛中的响尾蛇,它扭动着身体,快速摇动的尾巴发出沙铃似的声响,迅速将紧张的气氛推向极点……美国西部、枪战、响尾蛇,令这位“群众演员”的身份变得明了,这就是今天的主角——西部菱背响尾蛇Crotalus atrox)。


蓄势待发的西部菱背响尾蛇。图片:Larry West / FLPA / Minden Pictures

背上有“方块”的死神

在响尾蛇这个类群中,数西部菱背响尾蛇的分布范围最广,数量最多,形象最深入人心。它们的分布范围遍及美国西南部及墨西哥北部的干旱地区,主要捕食小型啮齿动物、蜥蜴和鸟类。成体粗壮有力,全长通常可达1.2米以上,部分个体可逾1.5米,是北美洲体型第二大毒蛇,仅次于同族兄弟东部菱背响尾蛇(C. adamanteus)

受分布地环境影响,不同地理种群的西部菱背响尾蛇体色深浅会有一定变化,通常呈灰褐色或红褐色,背面具一纵列宽大的菱形斑纹,尾基部黑白相间。尾巴尖上小虫一样的东西,是它的“乐器”,名为响环


突变的白化西部菱背响尾蛇。图片:Chris Mattison / FLPA / Minden Pictures

西部菱背响尾蛇是造成美国最多蛇伤事故的毒蛇。它们的毒液作用于心血管,能对机体组织细胞造成巨大伤害,加之单次排毒量较大,因此病程发展迅速,伤口周围通常伴随严重的肿胀、疼痛、出血等症状,还可能因脑出血而出现呕吐、抽搐等症状,严重者可致死。但在现代医学的保护下,只要及时注射抗蛇毒血清,多数伤者不会有生命危险

自2010年至今,美国因被西部菱背响尾蛇咬伤致死的人数约为10例,还不足同时期美国被家犬袭击致死人数的1/40。但在医疗条件相对落后的墨西哥,被西部菱背响尾蛇咬伤致死的概率可达近1/6。


响尾蛇蹿跳起来攻击一顶帽子。图片:Daniel Heuclin / MPL / Minden Pictures

金蛇狂舞?我们在摔跤!

凉爽的秋天是西部菱背响尾蛇的求偶季。在体内性激素的驱使下,响尾蛇小伙们纷纷吐着信子,奔向响尾蛇姑娘的方向。但即使找到心仪的对象,矜持的响尾蛇姑娘一般也不会立马进入到交配状态,它还要考验未来郎君一番。

此时若有第三者插“足”,一番好戏就会上演。只见两条响尾蛇拧成麻花状,头部和躯体前段高高竖立,双方不断试图将对方压在体下,这常被人误认为是一种神秘的交配行为,但其实这是两条雄性为争夺交配权而进行的“斗舞”。只有体型更大、力量更强的小伙才能打开姑娘的心房,令更优质的基因延续下去。有意思的是,“rumba” 一词即可指“伦巴舞”又可指“一群响尾蛇”,原因就是角力中的响尾蛇好像一对舞者


扭打在一起的俄勒冈响尾蛇(C. oreganus)。图片:Gary Crabbe / youtube

转年春天,怀胎半年之久的准妈妈准备迎来新生命的诞生,与蝮亚科(Crotalinae)的大多数成员一样,响尾蛇会直接产下仔蛇,这种生殖方式曾被称为“卵胎生”,现在则被认为是胎生中的“卵性营养类型,是较为原始的一种胎生方式。

幼年响尾蛇一出生便具有致命的毒液,此时的它还不需进食,当卵黄所能提供的能量消耗殆尽,它才会开始尝试第一次猎食。

大走鹃(Geococcyx californianus)想捕食幼小的响尾蛇,但还是对它的毒液相当忌惮,跳向空中躲闪。图片:Alan Murphy / BIA / Minden Pictures

响尾蛇的高端黑科技

在蛇类中,蝰科(Viperidae)是一个很先进的进化类群,蝰科中又以蝮亚科最为进步,而响尾蛇又是蝮亚科中最为特化的一支。作为蛇中的先进分子,响尾蛇也配备了多种高大上的“黑科技”。



管牙。

蛇类的毒牙可根据封闭程度的不同分为管牙和沟牙。管牙就像注射器的针头,毒液由毒腺分泌后顺着中空的毒牙直接注入猎物或敌人体内,是注毒效率最高的毒牙类型。


这张图展示了蝰科毒蛇在不同年龄时,毒牙的发育变化,左图为毒牙,右图为横截面,随着蛇的成长,毒牙逐渐向内卷起,变成严密的“管子”。图片:Internet Archive Book Images / Flickr

沟牙又分为前沟牙和后沟牙。前沟牙的封闭程度也很高,仅有一道细小的纵沟,注毒方式与管牙类毒蛇相似。后沟牙毒蛇的毒牙位于上颌后部,通常仅在咀嚼时向猎物注毒,“沟”位于毒牙侧面,毒液通过沟槽流入伤口


沟牙注毒的通道,是一条暴露在外面的“沟”。图片:Martin-rnr / Wikimedia Common

也有部分毒蛇的“毒牙”并无沟槽,仅能通过撕咬令毒液流入伤口,因而注毒效率不高。



热量感受器

蛇类普遍视力不佳,但很多种类却能够在夜晚活动、捕食。除了敏锐的嗅觉外,有些蛇还具备能够感受热辐射的特殊结构,称为“热测位器”。

热测位器仅存在于蛇类中的少部分类群,如蝰科的蝮亚科,和蟒科(Pythonidae)、蚺科(Boidae)中的大多数种类。响尾蛇等蝮亚科蛇类的热测位器,位于头部两侧,眼、鼻之间的颊部,为一对明显的凹陷,被称为“颊窝”(loreal pit)。蟒、蚺类的热测位器则称为“唇窝”(labial pit),位于吻鳞、唇鳞之上,具体位置及数量因种类不同而异。

蛇类的热测位器可以视作天然的“热成像仪”。蝮亚科的颊窝与蟒、蚺类的唇窝是各自独立演化出的器官,结构相似,功能基本相同,不过颊窝更为精巧,灵敏。


蝮亚科的蛇。蓝圈里的孔就是颊窝。图片:Mark Mannetti / Wikipedia

蝮亚科的颊窝内部有一层极薄的颊窝膜,将其分隔为内外两室。外室直接与外界相通,内室以一细管通向眼前角,通过一个小孔与外界相通。有温血动物从面前经过时,颊窝外室将接收动物散发的热辐射,而颊窝内室依然保持与周围环境相同的温度,这微小的温度差会在颊窝膜上形成温差电动势,经由敏感的神经末梢感知并传导至神经中枢,从而被感觉到。

有研究显示,蝮蛇能感知周围环境0.003℃的温差,并且能准确判断热源位置。

响环

响尾蛇的属名Crotalus来自希腊语κρόταλον,意为响板,这是一种流传于希腊民间的打击乐器,以此形容响尾蛇遇到威胁时所发出的“沙沙”声。



响尾蛇发声的“乐器”名为“响环”。响尾蛇尾尖上的最后一枚鳞片胀大成葫芦状,每次蜕皮时,这片鳞片都会残留于尾尖。每一个“葫芦”的后半段,都套在后一个“葫芦”的前半段上,一个个“葫芦”扣锁相连,成为宝塔状。


响尾蛇尾巴上的鳞片,像一个个“葫芦”叠在一起。图片:Encyclopædia Britannica / Wikimedia Commons

当有入侵者冒犯时,许多蛇都会快速抖动尾巴恐吓敌人,好像是在说“离远点,再靠近我就不客气了!”,但唯有响尾蛇和侏儒响尾蛇(Sistrurus),会借助响环,巧妙地将这种视觉信号升级为传播范围更广的声信号

响尾蛇高频颤动尾部肌肉,令尾尖的鳞片相互快速摩擦,发出连续的响声,响环中空的腔体,又将响声放大,成为响尾蛇招牌式的“沙沙”声。

毒液对于蛇类来说弥足珍贵,除非迫不得已,不会用在捕食以外的其他用途。为避免毒液被浪费,响尾蛇会发出声响警告敌人,只有当对方不理会警告的时候,才会使用毒牙攻击。这样说来,听到“沙沙”的警告声,还要感谢响尾蛇的不杀之恩呢。


幼响尾蛇的尾部,还没有积累起足够多的响环,只有一个“葫芦”。图片:Clinton & Charles Robertson / Wikipedia

莫挨老子!哼!

要说能代表美国的动物,大家通常会联想到美国国鸟白头海雕(Haliaeetus leucocephalus),但在200多年前的独立战争时期,响尾蛇也一度成为代表美国的动物

响尾蛇有一副受到侵犯绝不退缩的倔强脾气。它们自恃拥有致命的毒液而不惧强敌。遇到敌害或走投无路时,响尾蛇会将身体盘绕,颈部弓成“S”形,摆出一副蓄势待发的架势,尾巴上响环“沙沙”作响提醒来犯适可而止。美洲大陆的生物也多知晓这聒噪声响背后的含义,不敢轻易冒犯。


典型的响尾蛇恐吓姿态。图片:Pachuco'sArt/The Desert Whisperer / youtube

由于这类蛇的刚烈性格,当时的一些政治家,如本杰明·富兰克林将其视为“美国精神”的最佳代表。

1775年12月,海军陆战队的第一面旗帜,加兹登旗(Gadsden flag)首次飘扬在美国海军军舰上。这是一面黄底军旗,上面绘着一条昂首盘踞的响尾蛇,尾巴上的13节响环,代表着美国建国前的13个英属殖民地。下面写着“DONT TREAD ON ME”,意为“别踩到我”,表示美国会像响尾蛇一样决然地发起反击


加斯登旗。图片:Christopher Gadsden / Wikipedia

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