蛇是一條脖子頂個頭，還是一條尾巴頂個頭？
作者 七君
你一定對這個問題感到奇怪吧：蛇長長的身體裡面，到底是哪個部位呢？
讓身體變長有好幾種方法，比如像長頸鹿還有天鵝那樣把脖子變長，或者像鱷魚那樣把尾巴變長，又或者像維秘天使那樣長出大長腿。
我們常常會說「水蛇腰」，腰能長那麼長么？所以蛇到底是一條長脖子頂個頭、一條長尾巴頂個頭、一條長腰子頂個頭，又或者是…兩條長腿外麵包著一層蛇皮？
蛇和我們人類一樣，都是脊椎動物。我們人類的脊椎里約有33塊椎骨，但是蛇卻有200-400塊椎骨…
所以這些椎骨到底是屬於脖子還是尾巴呢？
▲ 蛇的解剖結構，它們有超長的胃和腸子，還有肺
眾所不周知蛇有超長的胃、超長的肺、超長的腎、超長的腸子...這些內臟如果都長在脖子或者尾巴這裡不是很奇怪嗎？
我們終於找到了關鍵的證物——超小的小菊花（泄殖腔）。找到這個證物很不容易，因為蛇的小菊花上面還覆蓋著一塊小小的鱗片，就和耳機孔塞差不多，名字也比較簡單粗暴，叫做肛板（anal plate）。這說明大自然和喬布斯一樣也喜歡手感光滑的無縫設計。
▲ 蛇的肛板，深色的比較寬的那塊，無縫設計
菊花是腸道末端的桌面快捷方式，和尾巴所在的位置很近，也就是說，蛇的尾巴都快長到身體結束了才出現。蛇是頭長在長尾巴上這個說法顯然不成立。那麼前面那一大段骨頭都是誰的呢？
如果再仔細看看就會發現，蛇的椎骨上長著和它們數量差不多的肋骨，沒有肋骨的地方很短。這說明了什麼？
所有脊椎動物的脊椎可以大致分成頸椎、胸椎、腰椎、骶椎和尾椎這幾段，而肋骨是搭配著胸椎長的，也就是說，蛇的脖子和尾巴其實都很短，超長的是它們的軀幹，就相當於頭以下全是胸。
所以說蛇是一種靠胸爬行的無縫設計生物...
平時人類抓它們的時候摸到的身體其實不是脖子也不是尾巴，而是它們的胸部...
蛇到底是一長條脖子還是一長條尾巴的問題已經解決了，但是這裡出現了新的問題——為什麼蛇的上半身這麼長呢？
我們之前說過，蛇其實和我們人類一樣都是四足動物（點我學習），它們在胚胎髮育的某個階段也會長出腿。包括四足動物在內的所有脊椎動物的脊椎長法都是類似的，甚至連無脊椎動物（如昆蟲）的長法也是類似的，大家都是從頭依次長到尾。
這是為什麼呢？
因為決定地球上所有動物到底哪裡長頭、哪裡長屁股（anterior-posterioraxis，前後軸）的東西，是 Hox 基因。
▲ 這些節肢動物從頭到尾各個部位的生長都是由類似的 Hox 基因控制的，相同的顏色對應著相似的體節。馬陸相當於有長長的上半身，和非常短的尾巴。
這 Hox 基因（Homeobox，同源異形基因）來頭可大了，它是非常非常古老的基因，出現在動物和植物分化之前。因為世界上所有的動物都有 Hox 基因，甚至在植物和真菌的基因組裡也有它的蹤影。
Hox 基因決定了生物總是先長好頭，然後長軀幹，最後再長尾巴。生物的脖子有多長、身體有多長、尾巴又有多長，還有手腳長哪裡，和 Hox 基因有很大的關係。
▲ 還沒孵出來的大眼睛蛇寶寶，螺旋是以後的尾巴
比如，如果 Hox 基因發生變異（如antennapedia 變異），果蠅的身體上就會長出錯位的器官，比如觸角就會長成腿，肚子上長出觸角啦什麼的。
▲ Hox 基因出問題後，果蠅的頭上長出了腿（右上），或者身上長出了第二對翅膀（右下），或者在腰上長出了平衡棒（左下）
但是讓蛇有超長上半身的還有一種基因——Oct4，許多脊椎動物身體里都有這種基因。
Oct4 基因可以管什麼時候結束軀幹的生長開始長尾巴。最近一些科學家發現 Oct4 會干擾 Hox...
當其他動物（如小鼠）的 Oct4 基因已經打完收工（停止表達）喊 Hox 過來造尾巴的時候，蛇的 Oct4 基因玩得根本停不下來，還在讓胸椎複製黏貼...
所以蛇的身體才辛束么長，而脖子和尾巴卻那麼短。
所以說蛇精白娘子應該長成短脖子、短腿、上半身超長的樣子才科學：
關注微信公眾號「把科學帶回家」，一大波趣味科普來襲......
圖片來源：Snake Education With A Twist HOME，giphy，wikipedia
參考資料：
Aires, R., Jurberg, A. D., Leal, F., Nóvoa, A., Cohn, M. J., & Mallo, M. (2016). Oct4 is a key regulator of vertebrate trunk length diversity. Developmental cell, 38(3), 262-274.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2909379/
https://theconversation.com/how-the-snake-got-its-extra-long-body-63677
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/08/160808115855.htm
http://learn.genetics.utah.edu/content/basics/hoxgenes/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1891803/
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