然后，在 6600 万年前，一颗一英里宽的小行星几乎消灭了所有恐龙以及地球上大约四分之三的动植物物种，为新生代早期哺乳动物和鸟类的壮观多样化奠定了基础。
密歇根大学的一项新研究表明，早期的蛇利用这种生态机会和它呈现的大杂烩，快速且反复地进化出新的饮食适应性和猎物偏好。
该研究将遗传证据与从保存的博物馆标本中提取的生态信息相结合，计划于 10 月 14 日在线发表在PLOS Biology杂志上。
“我们发现恐龙灭绝后蛇的饮食多样化发生了重大爆发——物种进化迅速，并迅速获得了吃新类型猎物的能力，”该研究的主要作者迈克尔·格伦德勒说，他在密歇根大学为他的博士论文做了这项工作。现在是加州大学洛杉矶分校的博士后研究员。
哺乳动物和鸟类在灭绝后也开始多样化，当时开始出现在蛇的饮食中。专门的饮食也出现了，例如只吃蛞蝓或蜗牛的蛇，或者只吃蜥蜴蛋的蛇。
当蛇到达新地方时，也看到了类似的饮食多样化爆发，就像它们在新世界殖民一样。
“这表明蛇正在利用生态系统中的机会，”密歇根大学进化生物学家和研究合著者丹尼尔拉博斯基说，他是格伦德勒的博士顾问。“有时这些机会是由灭绝创造的，有时是由一条古老的蛇分散到新的陆地造成的。”
根据 Grundler 和 Rabosky 的说法，饮食生态学的这些反复转变是进化生物学家所说的适应性辐射的重要驱动因素，即适应不同栖息地和生活方式的各种新形式的发展。
现代蛇种类繁多，全世界有 3,700 多种。它们展示了令人惊叹的各种饮食，从仅以蚂蚁和蚯蚓等无脊椎动物为食的微小落叶蛇，到以像羚羊一样大的哺乳动物为食的蟒蛇和蟒蛇等巨型蟒蛇。
那么，不能咀嚼的无腿爬行动物是如何成为陆地和海洋上如此重要的掠食者的呢?为了找到答案，Grundler 和 Rabosky 首先组装了一个关于 882 种现代蛇类饮食的数据集。
该数据集包括对蛇饮食的 34,000 多次直接观察，来自科学家在野外遇到蛇的已发表报告以及对保存的博物馆标本的胃内容物的分析。其中许多标本来自 UM 动物学博物馆，这里是世界第二大爬行动物和两栖动物收藏的所在地。
今天生活的所有物种都是过去生活的其他物种的后裔。但由于蛇化石稀少，对现代蛇的远古祖先的直接观察——以及它们之间的进化关系——大多是隐藏的。
然而，这些关系保存在活蛇的 DNA 中。生物学家可以提取遗传信息并用它来构建家谱，生物学家称之为系统发育。
Grundler 和 Rabosky 将他们的饮食数据集与之前发布的蛇系统发育数据合并到一个新的数学模型中，这使他们能够推断出长期灭绝的蛇种是什么样的。
密歇根大学生态与进化生物学系副教授兼博物馆副馆长拉博斯基说：“你可能认为要了解很久以前生活过的物种，而且我们没有化石信息，这是不可能的。”动物学。
“但只要我们有关于进化关系的信息和现存物种的数据，我们就可以使用这些复杂的模型来估计它们很久以前的祖先是什么样的。”
除了在所谓的 K-Pg 大灭绝中恐龙灭绝后显示出蛇饮食多样化的重大爆发之外，这项新研究还揭示了当成群的蛇在新地点定居时类似的爆炸性饮食变化。
例如，一些最快的饮食变化速度——包括一个亚科大约增加 200%——发生在 Colubroidea 超科进入新世界时。
蛇类占世界目前蛇类多样性的大部分，在除南极洲以外的每个都有代表。它们包括所有毒蛇和大多数其他熟悉的蛇;该组不包括蟒蛇、蟒蛇和几种不知名的蛇，如盲蛇和管蛇。
Grundler 和 Rabosky 还发现蛇进化新饮食的速度存在巨大差异。一些群体，如盲蛇，进化得更慢，并保持着相似的饮食——主要是蚂蚁和白蚁幼虫——数千万年。
另一个极端是蛇毒蛇，这是一个大的类蛇亚科，包括 700 多种。根据这项新研究，自从大约 2000 万年前抵达新世界以来，他们经历了饮食多样化的持续爆发。
Dipsadines 包括粘液蛇、假水眼镜蛇、森林火焰蛇和猪鼻蛇。他们中的许多人模仿致命的珊瑚蛇来抵御捕食者，在当地被称为假珊瑚蛇。
“在相对较短的时间内，它们的物种进化到专门研究蚯蚓、鱼类、青蛙、蛞蝓、蛇状鳗鱼——甚至其他蛇本身，”格伦德勒说。
“许多进入教科书的进化成功的故事——比如达尔文著名的雀类——远不及某些蛇类群那么令人印象深刻。南美洲和中美洲的毒蜥刚刚在它们的各个方面爆发了多样性，但在蛇生物学家社区之外，它们几乎完全不为人知。”
Rabosky 和 Grundler 强调，如果没有从保存的博物馆标本中收集的信息，他们的研究就无法完成。
“有些人认为动物学收藏品只是死动物的仓库，但这种刻板印象是完全不准确的，”拉博斯基说。“我们的结果突显了这些馆藏是一种多么巨大的世界级资源，可以用来回答几乎不可能用其他方式回答的问题。”
该研究的资金由国家科学基金会和大卫和露西尔帕卡德基金会提供。