成都生物所在云南盈江發(fā)現(xiàn)劇毒蛇新種素貞環(huán)蛇
環(huán)蛇屬Bungarus物種隸屬于眼鏡蛇科Elapidae,為著名的神經(jīng)毒類劇毒蛇。銀環(huán)蛇是我國境內(nèi)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(huán)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(fā)表對我國銀環(huán)蛇物種進行厘定的文章并描述了一種以前未被發(fā)現(xiàn)的劇毒蛇——素貞環(huán)蛇Bungarus suzhenae Chen, Shi, Vogel, Ding, Shi, 2021。這是我國學者首次對環(huán)蛇屬物種進行命名,使用“素貞環(huán)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(huán)蛇的發(fā)現(xiàn)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(huán)蛇發(fā)現(xiàn)過程及名字由來
1.1研究歷史和背景
曾經(jīng),在我國具有黑白相間環(huán)紋的陸生劇毒蛇被認為只有銀環(huán)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(huán)蛇B. candidus(Linnaeus, 1758)在我國的分布。然而,這些物種僅靠少量的形態(tài)特征(腹鱗數(shù)和體背環(huán)紋數(shù))來進行區(qū)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(huán)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(diào)查時,被“銀環(huán)蛇”咬傷并昏迷,幸而及時趕到配備有呼吸機的醫(yī)院,歷經(jīng)70多個小時搶救才幸運脫險。據(jù)他回憶,盈江的這種“銀環(huán)蛇”咬傷后局部疼痛明顯并伴有傷口周圍皮膚發(fā)黑,與被銀環(huán)蛇咬傷局部無明顯痛感、不紅不腫等臨床表現(xiàn)不同(余培南等,2010)。由此,研究團隊開始注意到盈江的環(huán)蛇與銀環(huán)蛇可能不是一個物種。
1.2發(fā)現(xiàn)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(huán)蛇”。盈江發(fā)現(xiàn)的這些環(huán)蛇在外部形態(tài)上與我國華東地區(qū)分布的銀環(huán)蛇比較接近。研究團隊對來自盈江的環(huán)蛇樣本與近似物種進行了樣本形態(tài)比較和分子系統(tǒng)發(fā)育研究,結(jié)果顯示,盈江的這些環(huán)蛇樣本在外部形態(tài)、牙齒特征、半陰莖形態(tài)等方面與其他已知物種存在明顯區(qū)別。結(jié)合分子系統(tǒng)發(fā)育關系,明確表明盈江的環(huán)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(huán)蛇B. suzhenae。此外,研究還顯示,原銀環(huán)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(huán)蛇B. wanghaotingi。
此外,我國的“馬來環(huán)蛇”分布記錄由于未與馬來西亞的馬來環(huán)蛇進行詳細形態(tài)比較,在兩者遺傳關系較近的情況下,被當成馬來環(huán)蛇。然而,這些“馬來環(huán)蛇”在遺傳、形態(tài)及分布上與云南環(huán)蛇一致,而與馬來西亞的馬來環(huán)蛇存在形態(tài)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(tǒng)計和蛇傷精確診治的實際需要,目前合理的方式或?qū)⑽覈榜R來環(huán)蛇”的記錄修訂為云南環(huán)蛇,且認為云南環(huán)蛇與馬來環(huán)蛇是不同的物種。研究團隊還修訂了銀環(huán)蛇、馬來環(huán)蛇、云南環(huán)蛇的主要鑒別特征,更新了環(huán)蛇屬的形態(tài)檢索表。
1.3命名由來
在明確盈江的這些環(huán)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(huán)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(huán)蛇屬物種與人類關系密切,并是首個由我國學者命名的環(huán)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(huán)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(jīng)過多次編輯和修改,最終于3月18日正式發(fā)表在Zookeys上。
2.素貞環(huán)蛇鑒別特征
素貞環(huán)蛇具有以下形態(tài)鑒別特征:(1)背鱗通身15行;腹鱗數(shù)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(cè)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(fā)達的大刺,形狀類似毒牙;大刺尖端明顯角質(zhì)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(tài)及數(shù)量。在大多數(shù)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(fā)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(shù)量在種內(nèi)較穩(wěn)定,環(huán)蛇中,銀環(huán)蛇、馬來環(huán)蛇、云南環(huán)蛇種族的上頜骨副毒牙均為4枚,素貞環(huán)蛇的為3枚,與它們形成了穩(wěn)定的差異,從而進一步證實了素貞環(huán)蛇這一新種的有效性。
3.素貞環(huán)蛇咬傷防治建議
已知素貞環(huán)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(jù)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(huán)蛇屬Dinodon物種(無毒蛇)的采集袋,被一號黑白環(huán)的幼蛇咬傷。當日上午開始神經(jīng)系統(tǒng)逐漸麻痹、呼吸出現(xiàn)困難、發(fā)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(yī)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(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)這一號咬傷Slowinski先生的幼蛇正是素貞環(huán)蛇。在侯勉先生的病例中,素貞環(huán)蛇咬傷早期傷口周圍局部疼痛發(fā)黑,隨后伴隨呼吸系統(tǒng)麻痹,在銀環(huán)蛇蛇傷診斷上盈江縣境內(nèi)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(fā)現(xiàn),素貞環(huán)蛇具有強烈的神經(jīng)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(huán)蛇屬物種分布區(qū)域內(nèi)的蛇傷治療機構普及呼吸機。這些區(qū)域包含了華東地區(qū)和華中地區(qū)的長江以南區(qū)域,全部華南地區(qū),西南地區(qū)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(huán)蛇的毒液的成分和組成可能與銀環(huán)蛇存在較大差異,使用銀環(huán)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(huán)蛇、云南環(huán)蛇和素貞環(huán)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(huán)蛇屬物種,也有無毒的白環(huán)蛇屬物種,可通過觀察它們背部中央的脊鱗形狀以進行區(qū)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(huán)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(huán)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(tài)系統(tǒng)中的一環(huán),在生態(tài)系統(tǒng)中具有獨特的價值;其毒液在醫(yī)學研究上具有重要醫(yī)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(xiàn)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(tài)環(huán)境部生物多樣性調(diào)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(zhàn)略性先導科技專項的支持。
圖1.素貞環(huán)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(tǒng)發(fā)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(huán)蛇Bungarus suzhenae副模(第2枚上頜齒缺失,但牙槽仍在);D.云南環(huán)蛇B. wanghaotingi;E.銀環(huán)蛇B. multicinctus;F.金環(huán)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)
來源: 成都生物研究所

