撰文：斯蒂芬S. 哈尔                       2025年4月22日

在2010年1月，佛罗里达州的缅甸蟒蛇种群，仅有一部分幸存于寒潮中。（图片：Mark Conlin via Alamy）

十五年前，一场寒潮冻死了佛罗里达州的大部分野生动物，包括州内许多入侵的缅甸蟒蛇。但在斯蒂芬·哈尔的著作《爬行：大自然中最被误解的生物如何闪耀我们的世界》中的这一摘录中，科学作家斯蒂芬·哈尔揭示出，这些蟒蛇中的一部分，在基因上更容易适应寒冷，从而为快速进化奠定了基础，这可能帮助这些入侵的蛇类进一步向北美扩展。
    2010年1月初，美国东南部经历了一场历史性的、持续的深度寒潮，延伸到亚热带的厄尔米拉德地区。气温在华氏50度（摄氏10度）左右徘徊了48小时；在1月11日，南佛罗里达的温度降至24.8华氏度（零下4摄氏度）。大多数人如果还记得的话，就是闪烁着冰块的柑橘树和从树上掉下来的冰冻鬣蜥，仿佛一些逃亡的明尼苏达冬季狂欢节被走私到了南方。但对野生动物和外来物种专家来说，这次大寒潮标志着一场大规模无计划实验的开始。

.   缅甸蟒蛇种群的直接影响非常明显。死蛇的尸体遍布道路；冷冻样本出现在地下洞穴里；在南卡罗来纳州偏北的“沃尔多在哪里”的蟒蛇围栏中，在该地区寒潮期间，所有10条蛇都被冻死。

研究人员将这种大规模死亡，归因于"不适应性行为"。这意味着许多蛇在严寒的温度下仍试图在地面上晒太阳，而不是寻求地下或水生洞穴中的热庇护所。缅甸蟒的"捕获"——猎人捕捉的标记，粗略地表明了一般种群情况——在国家公园于2009年达到了顶峰，但在接下来的两三年里几乎下降了五倍。起初，这一切看起来都是好消息。但种群数量仍然不足，而"模型"仍然只是模型。基因是生物学与环境挑战相结合的关键，而这时遗传学家进入了这个故事。他们对那些已死去的蛇不太感兴趣，而对幸存下来的几条蛇更感兴趣。

像所有蛇类一样，缅甸蟒是变温动物——它们依赖环境中的温暖，因为它们自身不产生代谢热量——因此它们必须在行为或生理耐受力方面发展生物学上的技巧，以面对对生命构成威胁的严寒，以便在其原产地没有发生的冷冻事件中生存。正如美国地质调查局（USGS）概述所言，“南佛罗里达的部分种群，在2010年的事件中存活下来”，“这些蛇及其后代组成了当前的种群。

到2014年，佛罗里达大沼泽地国家公园的蟒蛇移除数量，已经恢复到冰冻前的水平。在遗传学术语中，2010年的冰冻事件被称为“瓶颈事件”——只有少数几条蟒蛇幸存了下来。但那些幸存的蟒蛇，在广义上说，继续繁衍生息。

2015年左右，几位研究蟒蛇基因组以了解其新陈代谢的研究人员，开始对大冰冻后的影响产生兴趣。德克萨斯大学阿灵顿分校的达伦·卡德和托德·卡斯托，与位于劳德代尔堡的美国地质调查局的玛吉·亨特合作，寻找所谓的快速适应的证据，这可以被视为达尔文进化论的一个快速版本。

他们检查了这些幸存蛇的DNA，想看看是否有任何遗传线索，解释为何某些蟒蛇能够抵御长期冰冻；更准确地说，他们比较了冰冻事件前生活的蟒蛇的DNA，与幸存下来的蟒蛇的DNA，以查看其是否有差异。”
    短而令人不安（虽然并非决定性的）的答案是：是的。

结果发现，幸存者们似乎在其基因组中共享了，在控制温度调节行为和新陈代谢的区域内的遗传变化。卡德告诉我：“我们看到许多事物，恰好与我们以更受控的方式并行研究的，许多相同的途径和基因重叠，这在托德关于缅甸蟒蛇的工作中，使用了更多的实验室实验。” “当我们深入研究这些基因时，我们开始看到许多参与温度耐受性等现象的基因。” 缅甸蟒蛇在阳光下晒太阳以保持温暖，但这种行为在2010年的寒潮中对许多蛇来说是致命的。

这些蛇在行为上更倾向于寻找地下避难所以抵御寒冷——这是一种适应偶尔寒流的环境现实的良好适应。而且，代谢变化似乎有利于一种鼓励更少、更频繁进食的行为——这是一种适应生态现实的良好适应，因为在佛罗里达沼泽地区已经对大型哺乳动物的种群造成了严重破坏，蟒蛇可能需要调整它们的饮食。。

这并不是确凿的消息——这项研究的样本很小，令人惊讶的是，没有人跟进这个研究，正如卡德所说，研究人员对在大冻结中生存的蟒蛇，在基因层面上发生了什么。我认为，随着我们最近开发出许多工具，尤其是在基因组学等方面，人们对进化发生的速度进行了更深入的研究……通常，当你看到如此极端的现象时，这确实表明有非常强的选择力。某种事情正在发生。仍然只有三万英尺的高空视角。无论是什么，这些基因变化——更准确地说，是增强生存的基因选择——似乎发生得非常迅速。这可能是非常坏的消息。这表明蟒蛇的基因和地理上都在发生变化。

其含义是，2010年的低温事件成为了一次巨大的选择事件，正如进化生物学家所言——一种如此严峻、极端的环境压力，它迅速淘汰了那些基因劣势的个体，并“选择”了那些拥有优越基因的幸运个体。低温淘汰了对寒冷温度敏感的个体，并选择了在基因层面上具备某种耐寒性的个体。

这次的寒潮淘汰了那些对低温敏感的个体，并选择了在基因层面上具备某种抗寒能力的个体。这些基因可能被传承下去——立即地，过度地，当然还有隐秘地——给它们的数百个后代。幸存的缅甸蟒的后代很可能继承了父母的抗寒基因。佛罗里达的缅甸蟒群体快速适应的建议，再次与我们对进化通常是一种缓慢的遗传选择，和精细化过程的传统观念相悖，这个过程需要数千年、亿万年和地质时代。“我们通常认为进化是在相对较长的时间尺度上发生的，最低需要几个世代，甚至可能需要数千到数百万年，”卡德说。我认为，随着我们最近开发出许多工具，尤其是在基因组科学等方面，人们对进化发生的速度进行了更深入的研究……通常，当你看到如此极端的现象时，这确实表明有非常强的选择力。某种事情正在发生。”