马来西亚蛇类跑道上的快速逃生
在马来西亚古晋国家公园采集的13条小型蛇,在实验室实验中迅速翻滚,峰值速度达到每秒1.72至3.69米。它们最快时约为每小时13公里,或每秒12英尺,约为普通蜿蜒前进时测得的最高速度的四倍。
这项研究于2026年10月19日发表在《当代生物学》上,介绍了属于拟小头蛇属(Pseudorabdion)的侏儒芦蛇如何协调这种特殊的逃生动作。它们蹬地发力,短暂抬起部分身体,随后向前摆动身体,进入下一轮翻滚;在整个过程中,它们的头部出奇地稳定。
来自日本和马来西亚的研究人员测试了3种拟小头蛇,以及6条同属芦蛇、但属于线蛇属(Calamaria)的近缘蛇类。所有拟小头蛇都进行了翻滚。在相同的测试条件下,没有一条线蛇属蛇类做出这一动作。
研究结果让科学家得以详细观察一种于2023年首次得到正式描述的行为。对于大部分时间都藏在落叶和倒木下的动物来说,当威胁逼近时,突然快速翻滚或许能让它们迅速回到藏身处。
研究人员如何捕捉这一动作
2019年,日本千叶东邦大学生态学家小岛洋介得知了这一行为。当时,他在马来西亚砂拉越的一位同事告诉他,曾看到一条蛇这样移动。这一观察促使研究人员进一步调查这种很少被镜头记录到的行为。
研究团队采集了11条萨拉越拟小头蛇(P. saravacense)、1条领纹拟小头蛇(P. collaris)和1条长头拟小头蛇(P. longiceps),以及6条线蛇属蛇类。这些蛇体长约11至28厘米,很容易藏身于森林地表的杂物之下。
小岛这样描述它们躲避视线的习性:
它们总是藏在树叶下面,
研究人员搭建了一条约2.2米长的狭窄跑道。每条蛇都被放在跑道一端,研究人员轻轻拍触它们,促使它们移动。跑道上方和侧面的摄像机从两个角度记录反应,让团队能够追踪蛇的前进路线和身体姿势变化。
这项比较研究共涉及19条蛇。拟小头蛇组中有13条,其中11条是萨拉越拟小头蛇,另外两种各只有1条。这一分布意味着,在评估实验对各物种内部差异的覆盖程度时,需要将其考虑在内。
翻滚时会发生什么?
侏儒芦蛇首先会把身体弯成C形,抬起头,朝前进方向指去。随后,它的身体开始伸直,身体与地面的接触点逐渐向尾部移动。
蛇随即蹬地,身体的一部分短暂腾空。在这一阶段,它会在头部上方拱起身体,随后将拱起的部分向前摆动,并从头部一侧向下落地。
身体接触地面后,下一轮翻滚便开始。通过交替让身体两侧着地,蛇可以重复这一动作并持续向前移动。这一动作由翻滚、扭转和蹬地组成,形成协调的循环。
科学家将其称为主动翻滚,因为推动自身前进所需的力量来自动物自身。蛇从山坡滚下时可以借助重力加速;而这些蛇即使在平坦地面上也能翻滚,因为它们会用身体蹬地。
与旋转的身体相比,蛇头的运动轨迹更加平稳。研究人员认为,让头部与前进方向保持一致,有助于蛇在身体其余部分绕转时辨别方向。他们将这一特点与飞蛇跃入空中时稳定头部的方式进行了比较。
翻滚逃生有多快?
测得的峰值速度为每秒1.72至3.69米,相当于每小时约6至13公里,或每小时3.8至8.3英里。这些是在沿跑道移动时记录到的短暂最高速度。
最快的翻滚速度约为常规侧向波动前进时测得的峰值速度的四倍。侧向波动是人们熟悉的蛇类运动方式:蛇身形成波浪状起伏,借助身体推蹬地面向前移动。
这一比较说明了为什么翻滚可能是一种值得关注的逃生方式。小蛇暴露在地面上时,可能只需移动很短一段距离,就能躲进落叶、树干或其他藏身处。快速冲刺或许能缩短它们暴露在外的时间。
实验还发现,受测的两个类群表现不同:13条拟小头蛇全部翻滚,6条线蛇属蛇类则无一翻滚。接下来的研究难题是弄清前一类群为何能够做出这种动作,以及这种能力在其近缘蛇类中有多普遍。
从路边偶遇到实验室研究
此前的正式描述源于2019年8月在马来西亚西北部的一次偶遇。正在调查其他物种的科学家发现一条长头拟小头蛇穿过道路。受到惊吓后,它蜷起身体,向远离他们的方向滚下坡去。
研究人员抓住这条蛇,将它放在一处平坦区域。蛇再次翻滚时,他们进行了记录。第二次观察表明,这条蛇能在平地上主动翻滚。这次偶遇于2023年发表在《生物热带学》上,首次正式记录了蛇类的翻滚行为。
- 2019年8月:科学家在马来西亚西北部进行野外调查时,观察并拍摄到一条侏儒芦蛇翻滚。
- 2019年:小岛听一位在砂拉越的同事描述了这一特殊行为。
- 2023年:《生物热带学》的一项研究正式描述了这次野外观察。
- 2026年10月19日:《当代生物学》发表的研究对这一动作进行了详细考察,测试了3种拟小头蛇,并设置线蛇属蛇类作为比较组。
蛇为什么要翻滚,而不是蜿蜒前进?
侏儒芦蛇生活在靠近森林地面的地方,藏身于岩石、木头和落叶层之下。它们体型小、习性隐秘,有助于藏匿,但仍容易受到鸟类和其他蛇类等捕食者的威胁,其中包括条纹珊瑚蛇。
研究人员推测,快速翻滚或许能帮助蛇迅速躲进藏身处,同时惊吓或迷惑逼近的捕食者。从蜿蜒前进突然转为翻滚,会让它成为一个截然不同的移动目标。
另一种推测是,这种动作可能会扰乱气味轨迹。蛇和其他动物会利用化学痕迹追踪猎物,因此改变身体与地面的接触方式或许会影响这些痕迹。这仍是一种有待验证的解释。
动物界其他地方也有翻滚逃生的例子。摩洛哥翻筋斗蜘蛛在受到威胁时会翻滚。这个例子表明,形态迥异的动物都能实现快速旋转,不过蜘蛛依靠腿部,而蛇依靠细长的身体,两者面临的力学挑战并不相同。
这一惊人动作背后的身体要求
美国罗得岛州普罗维登斯布朗大学的生物学家杰西卡·廷格尔并未参与这项研究。她指出,以这种方式移动细长的身体颇具挑战:
我觉得尤其令人惊讶的是,蛇这样细长的动物竟然能做到翻滚,尤其是它们的动作如此迅猛,这很可能对肌肉和骨骼提出了很高的要求。
录像揭示了这一连串身体动作,但它的能量消耗、蛇能持续多久,以及它在天然森林地表上的效果如何,仍有待研究。研究人员还需要调查,肌肉、骨骼或神经系统的某些特征是否使这一动作成为可能。
神经控制是指大脑和神经协调肌肉活动的信号。对于翻滚的蛇来说,这些信号必须协调快速蹬地、扭转和着地,同时让头部始终朝前。
廷格尔从这种能力是特化的,还是更广泛存在的角度提出了进化问题:
它们的大脑是否在某些方面有所不同,才能协调这种快速而特殊的动作?还是说所有蛇都具备基本条件,只是没有用上?
录像带来的新认识
这项新实验将一次罕见的野外观察与一种可重复的动作联系起来,并在3个物种中记录了这一动作。摄像机展示了蛇如何推动身体前进、连续完成翻滚,以及在快速逃生过程中稳定头部。
野外观察和实验室测量相结合,为今后的研究指明了具体方向:考察蛇在什么情况下会选择翻滚、捕食者逼近时会发生什么,以及落叶、树枝和不平整的地面对这一动作有何影响。对这些小型森林爬行动物来说,这一动作的价值最终取决于能否让它们抵达安全之处。
要点
- 受测的13条拟小头蛇全部进行了翻滚;6条线蛇属蛇类则无一翻滚。
- 峰值速度达到每秒3.69米,约合每小时13公里。
- 测得的最快翻滚速度约为普通蜿蜒前进峰值速度的四倍。
- 蛇协调蹬地、扭转和交替着地,同时让头部保持相对稳定。
- 这一行为于2019年在马来西亚被观察到,并于2023年得到正式描述。
- 其能量消耗、持续能力,以及面对捕食者时的表现仍有待研究。






