科学公开课(1):2025,“蛇”我其谁?揭秘隐秘的爬行者


主讲人:李家堂

中国科学院成都生物研究所

课程概要:从古埃及的神秘图腾到现代科研的热门对象,蛇类总能激发人类无尽的好奇与探索。它们从何起源?如何在极端环境中生存?又藏着哪些令人惊叹的秘密?作为2025蛇年开幕片,我们将跟随科学家的脚步,一起探寻神秘爬行者——蛇类。


Ta是没有手脚却能自如穿梭于丛林、沙漠

甚至深海中的神秘生物

身体形态与DNA双螺旋结构图不谋而合

Ta自古以来就与人类文化紧密相连

既是吉祥的象征,也是智慧的化身

今天,让我们戴上科学的眼镜

一起探索神秘爬行者——蛇类

看Ta如何在地球上演绎出一场场生存与进化的奇迹!


《揭秘自然·解码生物多样性》科学家系列科普大课堂由中国科学院昆明动物研究所与云南广播电视台联合创制,携手10位杰出科学家,共同探索生命密码,领略生物多样性的无穷奥秘。


01 蛇类的全球分布


早在早白垩纪,蛇类的祖先就从蜥蜴类分化出来,开始了它们漫长的演化之旅。全球大约有4000种蛇类,共隶属于35科,广泛分布于除南极洲外的各大洲陆地与海洋中。蛇类,真可谓是地球上的“旅行家”!




02 温泉蛇:高原上的温暖守护者


提到青藏高原,你想到的是什么?高寒、缺氧?但对温泉蛇来说,那里的火山温泉就是它们的生命线。研究发现,温泉蛇不仅适应了高原的恶劣环境,还拥有独特的遗传机制来应对高原强紫外和低氧环境,甚至对温度的变化也超级敏感,仿佛自带“温度计”。Science杂志News栏目报道了李家堂团队关于温泉蛇的系列研究成果,并给予积极评价。




03 蛇类的奇妙演化


消失的四肢   研究发现,除17-bp缺失外,新蛇的ZRS增强子完全丢失,可能与其后肢残迹消失相关;再加上PTCH1基因里三个氨基酸残基的特异性缺失,让蛇类从此告别了四肢,走上了无腿闯天涯的道路。



修长的身型和不对称的肺部  大量编码和非编码调控元件的快速演化驱动了蛇类身体延长。而肺部的不对称发育,则是因为控制器官对称生长的DNAH11和FXJ1B基因丢失导致。



蛇类消化系统的“弹性腰带”  蛇类的饮食过量及饥饿耐受特征,与它们胰腺发育和消化能力的基因变化以及食欲调节激素丢失密切相关。



令人惊叹的红外热感能力   蛇类并不是天生的“夜视眼”,而是PMP22基因和NFIB基因的非编码调控元件发生了趋同演化,成为了部分蛇类感知红外光谱的重要遗传驱动力。让蛇类能在黑暗中轻松捕捉到猎物的热量信号,成为自然界的“热追踪高手”。



蛇毒:自然界的双刃剑   世界上大约20%的蛇类是毒蛇,毒液是宝贵的药用资源。银环蛇的毒液里,就藏着能分化成多种神经毒素的基因,具有极高的药用开发价值。



跟随#多样星球#,一起在科学的世界里遨游,学习有趣有料的科普知识~

【揭秘自然 解码生物多样性公开课

出品人:施 鹏、和亚宁

总编辑:孔维华

总编审:黄加元 、王易芬、李晓风

技术总统筹:杨开荣     

策划/监制: 尹  凡  、卢  钢

制片人:陈 晶、曹诚博


导演:许立峰、刘峻翊

总统筹:陈 晶、杨 茜、王明江、曹诚博

统筹:黄小彧、饶芳菲、朱文津

编导:黄小彧 、刘峻翊、董蕴玮、陈 荣、李云龙

摄像:许健锋、何 强、朱文津

视觉特效:肖汝靓

灯光:秦小刚、张文佳

视频技术:段俊峰、王丽娟、吴 智、徐歆玥

XR技术:段俊峰、和伶俐、陈洁超

音频:赵 琨、缪 悦、许萌恩

现场导演:朱文津、邱海凌、马斯韬(实习)

编辑:严 平、梁瑞娟、张 苑、马斯韬(实习)

宣推:牛 峰、赵小强、田焕焕、李雯娟、苏馨媛、郑琬亭

化妆:余 蕾

终审:武志敏、卢 钢


出品单位

中国科学院昆明动物研究所

中国动物学会科普工作委员会

云南广播电视台


承制单位

云南广播电视台“多样星球”数智融媒工作室

云南广播电视台技术制作中心


鸣谢单位

云南省科技厅

中国科学院昆明植物研究所

中国科学院动物研究所

中国科学院成都生物研究所

云南大学         

云南大学附属中学

巍山祥华中学

厦门大学

秦岭大熊猫研究中心