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面向世界科技前沿,面向國家重大需求,面向國民經濟主戰場,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

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成都生物所在云南盈江發現劇毒蛇新種素貞環蛇

2021-03-25 成都生物研究所
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語音播報

  環蛇屬Bungarus物種隸屬于眼鏡蛇科Elapidae,為著名的神經毒類劇毒蛇。銀環蛇是我國境內單位毒性最強的陸生毒蛇,被其咬傷者若未得到及時治療,死亡率極高;銀環蛇在我國南方是造成蛇傷較多的蛇類之一。近期,一支以我國學者為主的研究團隊在Zookeys上發表對我國銀環蛇物種進行厘定的文章并描述了一種以前未被發現的劇毒蛇——素貞環蛇Bungarus suzhenae Chen, Shi, Vogel, Ding, Shi, 2021。這是我國學者首次對環蛇屬物種進行命名,使用“素貞環蛇”來命名該物種,該名字源于《白蛇傳》中的神話人物白素貞。素貞環蛇的發現有助于進一步摸清我國生物多樣性本底資源,為蛇傷流行病學和診療提供重要參考。

  1.素貞環蛇發現過程及名字由來

  1.1研究歷史和背景

  曾經,在我國具有黑白相間環紋的陸生劇毒蛇被認為只有銀環蛇B. multicinctus一個物種,包含指名亞種B. m. multicinctus Blyth, 1860及云南亞種B. m. wanghaotingi(Pope, 1928)兩個亞種。近來,又報道了馬來環蛇B. candidus(Linnaeus, 1758)在我國的分布。然而,這些物種僅靠少量的形態特征(腹鱗數和體背環紋數)來進行區別,難以準確鑒定物種,這對蛇傷流行病學和診療均不利。

  研究團隊第一次注意到盈江的這種環蛇源于一次蛇傷的偶然事件。2015年,兩爬愛好者兼學者侯勉先生在云南盈江野外調查時,被“銀環蛇”咬傷并昏迷,幸而及時趕到配備有呼吸機的醫院,歷經70多個小時搶救才幸運脫險。據他回憶,盈江的這種“銀環蛇”咬傷后局部疼痛明顯并伴有傷口周圍皮膚發黑,與被銀環蛇咬傷局部無明顯痛感、不紅不腫等臨床表現不同(余培南等,2010)。由此,研究團隊開始注意到盈江的環蛇與銀環蛇可能不是一個物種。

  1.2發現和研究過程

  2016年以來,研究團隊在云南省西南角盈江縣沿省道對爬行動物進行野外科考時,遇到了幾條“銀環蛇”。盈江發現的這些環蛇在外部形態上與我國華東地區分布的銀環蛇比較接近。研究團隊對來自盈江的環蛇樣本與近似物種進行了樣本形態比較和分子系統發育研究,結果顯示,盈江的這些環蛇樣本在外部形態、牙齒特征、半陰莖形態等方面與其他已知物種存在明顯區別。結合分子系統發育關系,明確表明盈江的環蛇樣本具有獨立的演化地位,因此,應當視為獨立的物種,并正式將這些標本命名為素貞環蛇B. suzhenae。此外,研究還顯示,原銀環蛇云南亞種應當視為獨立的物種,文章中將其定名為云南環蛇B. wanghaotingi。

  此外,我國的“馬來環蛇”分布記錄由于未與馬來西亞的馬來環蛇進行詳細形態比較,在兩者遺傳關系較近的情況下,被當成馬來環蛇。然而,這些“馬來環蛇”在遺傳、形態及分布上與云南環蛇一致,而與馬來西亞的馬來環蛇存在形態上的明顯差異,且與后者存在明顯的遺傳分化。此外,出于蛇傷流行病學統計和蛇傷精確診治的實際需要,目前合理的方式或將我國原“馬來環蛇”的記錄修訂為云南環蛇,且認為云南環蛇與馬來環蛇是不同的物種。研究團隊還修訂了銀環蛇、馬來環蛇、云南環蛇的主要鑒別特征,更新了環蛇屬的形態檢索表。

  1.3命名由來

  在明確盈江的這些環蛇屬于未命名物種之后,研究團隊慎重考慮了該物種的命名。由于在眼鏡蛇科已有以Slowinski先生(斯氏環蛇B. slowinski)和侯勉先生(海南華珊瑚蛇Sinomicrurus houi)命名的物種,且考慮到環蛇屬物種與人類關系密切,并是首個由我國學者命名的環蛇屬物種,決定采用《白蛇傳》中的人物白素貞來命名。由于素貞環蛇具有眾多白色橫紋,是自然界中相對接近“白蛇”形象的物種,因此采用了該名字。

  隨后,為了使各界盡早認識到這種危險的劇毒蛇,研究團隊于2019年10月19日在四川省南充市召開的中國兩棲爬行動物學會上首次公開介紹了該物種。此后,文章經過多次編輯和修改,最終于3月18日正式發表在Zookeys上。

  2.素貞環蛇鑒別特征

  素貞環蛇具有以下形態鑒別特征:(1)背鱗通身15行;腹鱗數220-229(n=4);尾下鱗完整,51-54(n=3);前頜片大于后頜片;前額鱗溝長度是鼻間鱗溝的2.7-3.4(n=3)倍。(2)成體和亞成體頭背均一黑色;體背以黑色為主,具備26-38條白色窄橫紋,窄橫紋僅覆蓋1至2枚脊鱗;體腹面均一白色;尾腹面白色,無斑或僅沿中線分布有棕色細點;體背黑色略侵入腹面,腹鱗兩邊黑色部分窄于最外側背鱗的一半。(3)尾較長,尾長與體長比值0.14-0.15(n=3)。(4)半陰莖達第7枚尾下鱗;靠近基部的位置具有發達的大刺,形狀類似毒牙;大刺尖端明顯角質化,與大刺其他部分無明顯邊界。(5)副毒牙僅具3枚。

  此外,該研究還報道了眼鏡蛇科中多個物種的毒牙形態及數量。在大多數眼鏡蛇科成員里,其上頜骨(maxilla)前方最大的主毒牙后尚存在幾顆不發達的短小溝狀副毒牙,主毒牙和副毒牙之間以平坦的齒間隔面(diastema surface)相隔。副毒牙的數量在種內較穩定,環蛇中,銀環蛇、馬來環蛇、云南環蛇種族的上頜骨副毒牙均為4枚,素貞環蛇的為3枚,與它們形成了穩定的差異,從而進一步證實了素貞環蛇這一新種的有效性。

  3.素貞環蛇咬傷防治建議

  已知素貞環蛇分布在云南省盈江縣及緬甸北部克欽邦。其中,來自緬甸克欽邦的這號樣本背后隱藏著一段悲壯的故事。據考察人員Moffett回憶,2001年9月11日早晨7點30分前,美國加州科學院兩棲爬行動物學家Joseph Slowinski在緬甸野外考察中,不慎將手伸入裝有標記為白環蛇屬Dinodon物種(無毒蛇)的采集袋,被一號黑白環的幼蛇咬傷。當日上午開始神經系統逐漸麻痹、呼吸出現困難、發音不清楚,需要依靠舉手才能保持清醒。中午已無法自主呼吸和說話,只能通過寫字條進行表達,由考察隊員接力進行人工呼吸維持生命。2001年9月12日凌晨3點,僅能通過動腳趾來進行表達。盡管最后進行了3個小時的心肺復蘇,但當時正處雨季,緬北叢林的通訊、交通天氣條件均十分惡劣,醫療救援無法及時趕到,在2001年9月12日12時25分心臟停止跳動。后來,該研究團隊在分析分子數據時發現這一號咬傷Slowinski先生的幼蛇正是素貞環蛇。在侯勉先生的病例中,素貞環蛇咬傷早期傷口周圍局部疼痛發黑,隨后伴隨呼吸系統麻痹,在銀環蛇蛇傷診斷上盈江縣境內的蛇傷診斷應當留意避免因局部疼痛而誤診為其他毒蛇咬傷。

  從上述兩個病例不難發現,素貞環蛇具有強烈的神經毒性,呼吸機是爭取寶貴治療時間的關鍵,因此,研究團隊建議所有環蛇屬物種分布區域內的蛇傷治療機構普及呼吸機。這些區域包含了華東地區和華中地區的長江以南區域,全部華南地區,西南地區的貴州南部、云南西部及南部、西藏墨脫縣。此外,考慮到素貞環蛇的毒液的成分和組成可能與銀環蛇存在較大差異,使用銀環蛇抗蛇毒血清在蛇咬傷治療上的效果和用量,需要針對銀環蛇、云南環蛇和素貞環蛇,進行重新評估。

  研究團隊提醒道,黑白相間的蛇既有劇毒的環蛇屬物種,也有無毒的白環蛇屬物種,可通過觀察它們背部中央的脊鱗形狀以進行區分,普通人在野外難以第一時間確認。因此,當在野外遇到具有黑白環的蛇時,不要掉以輕心,不論是否有毒都應遠離避開。在野外活動時,應當穿著長袖長褲衣物,在通過可能隱藏毒蛇的草叢、石塊堆、落葉堆等環境時,使用登山杖或棍子敲擊和檢查后再通行。此外,還需要留意毒蛇是生態系統中的一環,在生態系統中具有獨特的價值;其毒液在醫學研究上具有重要醫學價值,人們遇到毒蛇時,應在保護自己的前提下,給毒蛇留下足夠的生存空間,維護共同生活的地球。

  中國科學院成都生物研究所博士陳澤檸(現就職于廣西師范大學生命科學學院)和石勝超為論文的共同第一作者,德國兩爬學者Gernot Vogel為論文第三作者,成都生物所副研究員丁利及中科院古脊椎動物與古人類研究所博士史靜聳為論文的共同通訊作者。研究工作得到中國生態環境部生物多樣性調查、觀察和評估項目,江蘇省自然科學基金資助項目,第二次青藏高原綜合科和中科院戰略性先導科技專項的支持。

  論文鏈接 


圖1.素貞環蛇Bungarus suzhenae。丁利 攝

圖2.基于線粒體cyt b和ND4基因序列構建的系統發育關系。引自Chen et al., 2021

  圖3. 眼鏡蛇科蛇類上頜骨比較(中國科學院古脊椎動物與古人類研究所脊椎動物演化與人類起源重點實驗室供圖)。A-C.新種素貞環蛇Bungarus suzhenae副模(第2枚上頜齒缺失,但牙槽仍在);D.云南環蛇B. wanghaotingi;E.銀環蛇B. multicinctus;F.金環蛇B. fasciatus;G.舟山眼鏡蛇Naja atra;H.非洲森林眼鏡蛇N. melanoleuca;I.眼鏡王蛇Ophiophagus hannah(1/2比例)

打印 責任編輯:張芳丹

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