时间:2024-05-18
蒋珂 李家堂
西藏羊八井一处沸腾的温泉泉眼,泉水的蒸汽与天空的云朵融为一体
青藏高原空气稀薄、紫外线强烈、昼夜温差大、寒冬漫长……这些自然条件对动植物来说都是巨大的挑战,能够在青藏高原生存繁衍的物种,都是进化史中的赢家,温泉蛇就是其中的一类。
青藏高原的隆升缘于印度板块与亚欧板块间的挤压,其过程中产生的断裂带为青藏高原带来了极为丰富的地热资源,形成了数量众多的温泉。在温泉地热环境的庇护下,温泉蛇得以幸存,是蛇类中成功适应青藏高原极端环境的主要代表。
西藏羊八井附近的西藏温泉蛇生境
西藏工布江达的西藏温泉蛇生境
&nmlWxTg4NU2v5rxnBIBxyPA==bsp;正在溪边晒太阳的西藏温泉蛇
温泉蛇是温泉蛇属Thermophis的统称,该属目前已知有3个物种,分别是西藏温泉蛇T. baileyi、四川温泉蛇T. zhaoermii和香格里拉温泉蛇T. shangrila。其中,因为西藏温泉蛇是温泉蛇属里最早被命名的物种,所以有时候“温泉蛇”也单指西藏温泉蛇。外形相似的3个近亲,都分布于青藏高原之上,是经过千百万年的隔离、分化形成的不同物种。西藏温泉蛇分布于西藏拉萨、日喀则、林芝等地,海拔3700~4850米,是已证实的世界上分布海拔最高的蛇类;四川温泉蛇分布于四川省西部的甘孜州,海拔3000~4150米;香格里拉温泉蛇分布于云南香格里拉市,海拔约3362米。2021年公布的《国家重点保护野生动物名录》中,温泉蛇属3个物种都被列为国家一级保护野生动物。
其实,温泉蛇一般不会直接在温泉里活动。我们人类泡的温泉是经过开发的,水温已经调节到适合的温度,而未经调节的天然温泉温度非常高,通常还含有硫化物等物质,显然不适合温泉蛇活动。
对于温度不高的温泉,温泉蛇有可能会入水游过,但一定不会长时间泡在温泉里。温泉蛇之所以出现在温泉附近,主要是因为有温泉的地方就有地热,温泉蛇需要利用地热度过青藏高原上寒冷的冬季。温泉附近的石堆、岩缝等,就是温泉蛇越冬的场所;温泉附近小溪、小河里的高原鳅、高山倭蛙等小动物,就是温泉蛇喜爱的食物。由于对地热的依赖,温泉蛇通常不会离开地热范围太远,所以它们在温泉附近的种群密度相对较高。
不慎掉进沸泉中的西藏温泉蛇,已不幸被烫死
刚游过小溪上岸的西藏温泉蛇
在西藏,有西藏温泉蛇分布的温泉附近,当地藏族同胞都对它们很熟悉,知道它们性情温顺,无毒且不会咬人。有时候他们在泡温泉,西藏温泉蛇就在温泉边活动,大家能和谐共处,非常融洽。
在漫长的进化历史中,温泉蛇具有哪些独特的优势,使它们能成功适应青藏高原严酷的自然环境呢?
中国科学院成都生物研究所李家堂研究员领衔的研究团队,通过对温泉蛇的全基因组测序,开展比较基因组学研究,在温泉蛇3个物种中发现了27个共有氨基酸替换。其中,FEN1基因(编码一种结构特异性的多功能核酸酶)的突变型相对于低海拔物种的基因型在紫外线照射下具有更强的稳定性。研究人员推测,这种突变有助于温泉蛇在高海拔环境中对紫外线的抵抗;EPAS1基因(低氧诱导调节通路中的重要基因)的突变减弱了其调节下游基因红细胞生成素表达的能力,进而导致温泉蛇血红蛋白浓度处于较低水平,这是温泉蛇适应高海拔低氧条件的重要原因。
以雪山和草原为背景的西藏温泉蛇,为壮丽的景色增添了一丝柔美(摄影 / 王聿凡)
此外,近期的研究还发现了温泉蛇TRPA1(温度敏感型瞬时受体电位通道)基因的特有突变能提高该基因的热诱导开放性和热敏感性,有助于温泉蛇探测到温泉生境。虽然这些基因突变只是非常微小的变化,但足以使温泉蛇在青藏高原被抬升的环境剧变中获得比其他蛇类更多的生存机会,从而在生存竞争中脱颖而出、繁衍至今。
西藏墨竹工卡县的一处温泉浴池附近栖息着西藏温泉蛇
“伪装高手”西藏沙蜥,在沙地上很难被发现
神秘而壮阔的青藏高原以它独特的自然环境孕育了众多特有的生物类群,是研究生物进化的天然实验室,也是保存生物遗传资源的宝库,等待着科学家们进一步探索和发掘。同时,也希望有更多人能关注和保护青藏高原的自然生态系统,共同守护好这片净土。
青藏高原特有的爬行动物,各有各的生存本领和策略。
西藏沙蜥,可以根据季节来决定挖洞的深度。它们栖息于沙地环境,夏天是它们的活动旺季,白天基本在沙地上活動,但炎热的正午会躲进自己挖掘的沙洞躲避高温日晒,日落后就都钻回沙洞休息了。西藏沙蜥在夏天挖的洞穴较浅,深度一般只有半米左右,但入秋以后,气温降低,它们就会挖掘超过1米深的洞穴来准备冬眠。因为地下深处的温度相对恒定,即使冬天洞外大雪纷飞,它们也能在洞内暖暖地睡上一个冬天。
岩蜥,顾名思义是栖息于岩石环境的蜥蜴。西藏有4种岩蜥,其中拉萨岩蜥和西藏岩蜥分布于海拔超过3000米的高原地区,与另外2种低海拔分布的岩蜥(吴氏岩蜥和南亚岩蜥)相比,它们背面和腹面颜色更深,可能是便于更高效地吸收热量——背面吸收来自阳光的热量,腹面则吸收被晒热的岩石上的热量。它们在晒太阳时还能把身体变得更扁平,以此扩大受热面积,就像是随身携带了太阳能板。
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