澳大利亚海蛇的奇异世界

致命的海蛇咬伤在澳大利亚极为罕见。但是，23 岁的拖网渔船水手哈里·埃文斯 (Harry Evans) 来自英格兰多塞特郡，两年多前在卡奔塔利亚湾的偏远水域进行贸易时被咬伤，情况非常悲惨。去年 1 月的一次调查记录了这场悲剧。它指出，这艘船在范德林岛​​以北，距离陆上医疗救助有五个多小时的路程，2018 年 10 月 4 日早上 8 点刚过不久，渔网被放回船上，船长注意到哈利疼痛地颤抖着他的手。船长在渔网里一看，发现是一条优雅的海蛇，长约50厘米。他抓住它的尾巴，把它扔到一边，然后给皇家飞行医生服务中心打了个电话，而哈利的手臂则裹着绷带。起初，水手说他感觉很好。但到了上午 10 点，他的病情开始恶化。这艘船在下午 2.30 之前设法与医疗援助会合，但不久之后哈利被宣布死亡。这是一场令人心碎的悲剧，被澳大利亚媒体详细记录。阿德莱德大学海蛇专家凯特·桑德斯副教授承认，尽管世界上一些海蛇的毒液非常强大，但咬伤致死“非常罕见”。澳大利亚记录的第一起死亡事件发生在 1935 年，而哈里·埃文斯 (Harry Evans) 的死被认为是此后唯一的一次。游泳者、浮潜者和潜水员很少会遇到海蛇好奇地探查他们之外的任何事情。但拖网渔民面临更大的风险。他们几乎每天都在网里遇到海蛇，而爬行动物，凯特说，“当有人不得不处理它们以将它们从捕获中带走时，它们会感到非常紧张”。尽管存在危险，但渔民并不总是认真对待海蛇带来的风险。 “人们认为他们无法提供危险的一口，”凯特解释道。虽然它们确实只有大约一半的时间注射毒液，但普遍认为它们只有短尖牙无法输送大量毒液的说法并非如此。有些海蛇的尖牙和虎蛇一样长，下巴可以张开180度。位于汤斯维尔的澳大利亚海洋科学研究所和詹姆斯库克大学的海蛇生物学家布兰奇·德阿纳斯塔西 (Blanche D'Anastasi) 说，她知道“许多渔民被咬伤”。然而，与其经历尴尬或失去工作的风险，他们通常不会告诉任何人。 “这是一种需要文化转变的隐藏风险，”布兰奇说。为此，布兰奇和凯特都为拖网渔船船员提供培训，教他们如何安全地处理蛇以及在中毒情况下该怎么做。尽管人们常常害怕海蛇，但实际上它们在很大程度上是温顺的，对人类几乎没有威胁。它们甚至在西澳的鲨鱼湾和宁格鲁礁，以及大堡礁（GBR）的吉宝群岛等地被视为旅游胜地。

美国佛罗里达大学海马重点海洋实验室前主任哈维·莉莉怀特教授说：“虽然有些物种在陆地上会咬人，但它们在原生海洋栖息地中通常非常平静。”其他人将海蛇描述为温顺、好奇甚至社交。 “特别是橄榄海蛇有这种奇怪的行为，它们看起来很好奇，会来检查你的鳍 [通过闪烁他们的舌头]，甚至来到你的面具，”凯特说。 “有些人说他们被追赶，但这并不具有侵略性。”布兰奇讲述了在西澳鲨鱼湾的一个野外赛季，随着时间的流逝，一条蛇对她越来越适应。它跟随她从一个码头到另一个码头，直到最终在她浮潜时游到她的背上。 “我认为它在利用我作为晒太阳的平台，”她说。同样在鲨鱼湾，她观察到每天黄昏时都会有五只怀孕的雌性出现并互相打转。 “我一直想知道他们在做什么，”她说。 “那一刻我意识到这些是社会复杂的动物。”直到最近，海蛇才相对鲜为人知，但最近对它们的研究兴趣激增，其中大部分是在澳大利亚，导致了大量新发现。海蛇是最多样化的海洋爬行动物，在物种数量上远远超过海龟和鳄鱼。海蛇有两种进化谱系，它们来自于不同场合入侵海洋的陆生祖先。真正的海蛇是澳大利亚常见的毒蛇类的一部分。它们可能在 20-1000 万年前从类似于现代虎蛇的祖先进化而来。真正的海蛇约有 70 种，完全适应海洋中的生活，主要分布在从东南亚到新几内亚到澳大利亚的印度太平洋地区。半水生海环蛇是毒蛇的早期进化分支。他们仍然上岸晒太阳、喝水和产卵。只有八个物种，没有一个是永久居住在这里的。真正的海蛇起源于澳大利亚，这里是它们多样性的中心，这里有大约 36 种已命名的物种。澳大利亚西北部是一个特殊的热点地区，大约有 24 种物种：Blanche 工作的偏远埃克斯茅斯湾位于珀斯以北 1100 公里处，仅拥有大约 15 种物种。但是在整个热带北部，从鲨鱼湾到新南威尔士州，都可以找到海蛇。

因为海蛇必须浮出水面呼吸空气，所以它们通常栖息在浅层栖息地，从珊瑚礁和海草草地到沿海河流。有些人专门从洞穴中抢夺鳗鱼，它们的头缩小了，前身很窄，适合这项任务。其他人以鱼卵为食，不再需要大牙和强毒液。对于真正的海蛇来说，进化为完全的海洋生物——即使是产卵的海龟也不能声称——这是一项不小的壮举。它们的尾巴变得扁平和桨状；它们的舌下有腺体，可以排出多余的盐分和阀门来密封鼻孔；他们通过将它们直接排入水中来利用承载活的年轻人的能力。阿德莱德弗林德斯大学的进化生物学家 Alessandro Palci 博士说：“它们是进化过程以及新的身体结构和解剖特征如何随着新环境而进化的一个很好的例子。”所有爬行动物的头上都有微小的凸起，称为鳞片感受器，它们通过触摸和压力来感知物体。凯特团队于 2016 年发表的研究表明，海蛇将这种能力发挥到了极致，利用覆盖更大面积的感受器来检测水中的运动。凯特的学生之一珍娜·克罗-里德尔博士是《开放生物学》杂志上一项研究的主要作者，该研究报告称海蛇感受器呈高度圆顶状，使它们能够感知来自各个方向的振动。 “海蛇使用这些器官通过‘感觉’运动来感知远处的物体，”珍娜告诉记者。 “在水中，一种感知环境的新方法成为可能。鳍或鳍状肢的每一次运动都会产生振动。”另一个惊人的发现是，一些物种可以用尾巴探测光。 “在 GBR 上的夜间潜水员观察到，一些橄榄海蛇会响应手电筒光而收回它们的尾桨，”凯特说，并解释说这使它们能够确保它们脆弱的尾尖，这些尾尖远离感觉器官他们的头部受到保护。在布鲁姆附近的水域工作，她和珍娜惊讶地发现，当光线照射在它们身上时，橄榄海蛇会“果断地”反复收回尾巴，凯特说。由詹娜 (Jenna) 领导并于 2019 年发表在《分子生态学》(Molecular Ecology) 上的研究表明，这些蛇在尾巴中表达了一系列通常在眼睛视网膜中表达的光受体基因。凯特说，让她震惊的另一件事是在金伯利的浏览盆地令人难以置信的深度拍摄的一个物种的镜头。 “一家大型石油和天然气公司的 ROV [远程操作车辆] 的分包商通过海蛇在 250 m 深觅食的镜头与我们联系，”她说。 “这真的让我们大吃一惊。”

关于蛇是如何实现如此深潜的，还有很多需要了解，但部分答案可能在于亚历山德罗在 2019 年发表的研究结果。他的微型 CT（使用 X 射线查看内部物体的 3D 成像）扫描了蓝色——带状海蛇的头骨和头部揭示了皮肤中广泛的毛细血管网络，可以吸收氧气并将氧气输送到大脑。 “这是为大脑提供额外的氧气供应，因为鼻子前部的所有这些血管都汇聚在这些穿过脑壳孔的大血管中，”亚历山德罗说。 “这条海蛇用它的头作为鳃在水下呼吸。”布兰奇同意，这是一种“令人兴奋”的能力。 “真是太棒了。”当然，有些海蛇似乎确实具有在水下长时间待命的非凡能力。在潜水觅食或在海底睡觉时，它们通常会在水中停留两个小时或更长时间。虽然真正的海蛇几乎完全切断了与陆地的联系，但它们仍然需要喝淡水：佛罗里达州哈维的工作试图探索它们如何做到这一点的难题。古老的教条是海蛇只靠海水生存。然而，虽然它们排泄盐分，但它们仅靠盐水生存是不够的。 “与之前的想法相反，它们……需要淡水，”哈维说。 “海蛇 [也] 不能仅靠吃猎物来赚取水利。”他于 2019 年发表在 PLOS ONE 杂志上的研究表明，黄腹海蛇生活在开阔的海洋中，表明它们通过饮用大雨后在海面上形成的所谓淡水透镜来保持水分。 “证据主要是间接的，但有很多，”他说。 “在公海观察到这一点需要惊人的运气。”他和他的团队在实验室观察到的一件事是，当一些海蛇脱水并放入淡水中时，它们会游到水面喝水。哈维解释说：“我相信这反映了进化适应利用相对新鲜的水，下雨时往往会留在地表。”研究海蛇很困难，因为它们很难找到。这一点，连同被咬的风险，可能就是为什么直到最近，很少有研究人员对它们进行研究。为了捕捉海蛇，许多研究人员只是浮潜和潜水。但布兰奇最喜欢的方法更复杂。她用绳子挂在船的后部，左右扫描蛇，当她发现一条蛇时，潜入水中并把它装在一个袋子里。回到船上，她把它放在一个塑料盒里，底部有测量指南。当她采集尾部组织样本进行 DNA 分析时，一个透明的盾牌可以保护她，然后再涂上抗菌霜并将蛇放回海洋中。

凯特的团队还捕捉蛇并采集组织样本。她喜欢晚上在船上看他们的宁静；有些物种睡在水面附近，并在火炬光束中发光。 “学术生活太疯狂了，我特别喜欢晚上在平坦的热带海域寻找蛇，”凯特说。 “这很冥想。”许多海蛇种群受到严重威胁。在澳大利亚，故意捕捞和迫害这些爬行动物的情况很少见。在其他地方，情况往往有所不同。例如，十年前的一项研究表明，当时在泰国湾的越南鱿鱼捕捞船每年捕捞超过 20 万条海蛇。大多数人前往中国，在那里食用海蛇被认为对健康有益。凯特在泰国的一名学生最近的研究表明，此后捕获率急剧下降，这表明那里的一些人口可能已经崩溃。 “爬行动物通常是所有物种中交易最密集的，”她指出。其他地方也有明显的下降迹象。就在 1960 年代，位于布鲁姆以北 610 公里的印度洋偏远的阿什莫尔礁上的海蛇比世界上任何其他地方都多。在这个 583 平方公里的地区记录了 17 种物种 - 令人难以置信的多样性，当您将其与在整个 344,000 平方公里的 GBR 中发现的 16 种物种进行比较时。为什么这个偏远地区是一个如此令人难以置信的海蛇多样性热点，这与为什么到 2012 年几乎所有海蛇都消失一样是个谜。已知密度最高的海蛇，”布兰奇说。那里的大多数物种现在似乎在当地灭绝，可能与栖息地退化、捕鱼或疾病有关，没有人真正知道。这让研究人员担心其他地方可能会发生类似的突然下降，即使在目前认为蛇是安全的地方。 Kate 和 Blanche 的工作导致在西澳州发现了一些 Ashmore Reef 失踪的物种。例如，布兰奇在鲨鱼湾海草草地上的实地考察，令人惊讶地重新发现了叶鳞海蛇。 “我一生中接触的第一条蛇是这些灭绝物种中的一种，”布兰奇说，“并且（在重新发现后）我们将其地理范围向南扩展了约 1800 公里。”

即使在世界遗产区鲨鱼湾，海蛇也无法免受气候变化的影响。 2010 年之前，鲨鱼湾拥有世界第三大海草草甸面积，但当年前所未有的热浪导致水温上升 10 周至高于平均水平 2°C 至 3°C，导致海草草地面积下降了 40%。茂密的海草和 76% 的海蛇。布兰奇的研究表明，使问题更加复杂的是，橄榄海蛇和鲨鱼湾海蛇等物种对特定地点表现出惊人的忠诚度，从不远离家乡。 “当您从某个位置丢失它们时，您可能会永远丢失它们，”布兰奇解释说。 “种群之间的移民很少，种群需要数百到数千年才能恢复失去的遗传多样性。 “这真的很令人担忧，因为我们看到海蛇在以前丰富的地方急剧减少。”蛇也可以高度适应某个地点的当地条件，因此，如果我们将保护希望寄托在转移蛇以增加其他地方的种群数量上，则无法保证这会奏效。 “这充满危险，事实是我们必须保护它们的栖息地并限制局部影响作为首要行动，”布兰奇说。尽管海蛇在澳大利亚受到的捕捞威胁小于整个东南亚，但它们在这里被大量拖网渔船捕获，并可能在此过程中受到致命伤害。这里的蛇也面临港口疏浚、沿海开发、污染、与船只碰撞和地震测试的风险。尽管威胁源于气候变化和栖息地丧失的影响，但评估许多物种的保护状况非常困难，因为对它们的了解甚至不足以确定种群是否在下降。 “我们的知识存在这些巨大的差距，”凯特说。 “对于大约 43% 的物种，我们不知道发生了什么，但许多种群可能面临灭绝的威胁。”在世界自然保护联盟濒危物种红色名录中，只有少数物种的保护状态被列为濒危、极度濒危或易危物种，而超过三分之一的海蛇被标记为“数据不足”。关于海蛇的知识还有很多，专家说，根据 DNA 工作，有 10 多个新物种有待描述，其中许多发生在澳大利亚。

尽管拖网渔民有风险，例如 23 岁的 Harry Evans，但商船不可能携带抗蛇毒血清。该药物在 6-12 个月后过期，必须更换，每瓶售价高达 3000 美元，一次毒液可能需要其中三个。此外，必须首先测试潜在的海蛇咬伤受害者是否有组织破裂的证据，因为如果您没有被毒死，抗蛇毒血清本身可以杀死您。布兰奇说，如果 2018 年的悲剧能带来什么好处，那就是提醒所有人，尤其是每天与海蛇互动的拖网渔民，有关蛇咬伤急救的信息。 “如果你被咬了，就停下来，把自己包起来，给自己一分钟的时间思考，这绝对可以挽救生命，”她说。 “使用带有弹性导板的合适的蛇咬绷带，告诉您如何绷紧并穿上它。”她补充说，大多数拖网渔民需要数小时才能在海上获得帮助，但戴上绷带并“让那个人保持冷静并阻止他们移动是延长他们生存时间的关键”。研究这种毒蛇的明显危险可能让一些研究人员望而却步。但布兰奇说，自从她第一次遇到海蛇后，她就“疯狂地爱上了”海蛇。 “它们是这些令人难以置信的社会爬行动物，具有对海洋生物的一系列闪烁的适应能力——它们头上的隆起检测水的振动，将氧气泵入大脑的头部鳃和尾部的光传感器，”她说。凯特对此表示赞同，并补充说“海蛇是澳大利亚对世界的贡献之一”。