黑颈剑蛇
从树梢到深海，从森林到荒漠，作为适应环境的高手，蛇在不同生态系统中扮演着重要角色。
作者郭光普教授基于这篇文章的文本，以活体蛇为“教具”，开展了一堂生动有趣的“知识迎蛇年”科普课。读完文章后记得扫描文末二维码，亲眼看看这些可爱的爬行动物吧。
《科学画报》编辑部
蛇类是自然界的一个特殊类群，全世界约有4000种，几乎占了爬行动物种类的1/3。它们从1.18亿年前走来，一路上舍弃了四肢，拉长了身体，用与众不同的方式扭动前行，倒也生活得自由自在。尽管无法如其他动物般奔跑，但它们拥有独特的适应能力，遍布森林、草原、湿地、荒漠、海洋、岛屿乃至雪域高原，与周围的环境和生物和谐共处。
在亿万年的进化中，蛇类在自己所处的生态系统中占据了比较稳定的生态位。生态位是指生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值，由某个空间内的阳光、温度、水分、土壤各种生物因子构成。其实，生态位就是资源，占据生态位也就是利用资源，蛇在某个空间内的生态位可以理解成它的巢穴所处的环境、食物及配偶等资源。
不同生态系统中的生态位构成各异，因此，蛇类所能利用的资源也相应不同。在所有资源中，食物资源最为重要，因为所有生物都“以食为天”。几乎所有的蛇类都是吃肉的，鼠类、鸟类、蛙类和蜥蜴是大多数蛇类的主要食物。但是，因生态系统的差异，不同生态系统中的蛇具体的食物选择亦大相径庭。
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热带雨林的隐秘猎手
在森林生态系统中，尤其是热带和亚热带森林中，物种多样性非常丰富，蛇也丰富多样。例如，在云南热带雨林中，毒蛇种类之多令人惊叹，这不仅体现了生物多样性，也是生态系统平衡与进化历程的生动体现。在巴拿马热带雨林中，约有130种蛇，其中21种为毒蛇，这些蛇类在维持生态平衡和推动物种进化中扮演着重要角色。其中有许多蛇类是树栖的，如绿树蟒、绿树蛇、棕树蛇、竹叶青蛇等，它们利用树枝和藤蔓在树林间穿梭，或者在树枝上静静地等待着小鸟、小松鼠的到来，然后迅速出击，一口定局。它们也捕食昆虫等无脊椎动物。这些树栖蛇类通过控制猎物数量，对森林中动植物群落的结构和动态产生影响。例如，某些地区如果树栖蛇类数量减少，可能导致食叶昆虫数量爆发，进而影响树木的生长和森林的健康。森林中的地栖蛇类在森林地面的落叶层和洞穴中栖息，它们以啮齿动物、蛙类、蜥蜴等为食。
在热带和亚热带森林中还有体形最大的蛇类—— 蟒蛇。亚马孙森林中的水蚺长度可达11米，可以捕食麂子、鹿、羊、猪等大型动物，甚至敢于挑战鳄鱼（尽管捕食鳄鱼极为危险，常导致双方受伤），人类亦在其食谱之中。
正在吞食树蛙的赤链蛇
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草原上的灵动游侠
草原生态系统较为开阔，缺少大型乔木类植物，蛇类的种类和数量相比森林生态系统有所不同。草原上常见的蛇类，如蝮蛇、锦蛇等，体形相对较小，主要以小型哺乳动物（田鼠、野兔等）、鸟类及昆虫为食。草原上气候变化大，秋冬季尤为寒冷，食物资源相对匮乏（非洲稀树草原除外），因此蛇类活动范围广泛，常随季节变换和猎物分布迁移。例如，在草原鼠害爆发的年份，以鼠类为食的蛇类数量可能会相应增加，从而对控制鼠害起到一定作用，防止草原植被被过度啃食，引发土地荒漠化等生态问题，有利于维护草原植被的健康生长。
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湿地里的水生精灵
湿地是生物多样性极为丰富的生态系统，蛇类在其中也占据着独特的生态位。游蛇类在湿地比较常见，它们适应了水生或半水生的生活方式，食物也比较丰富。它们比较擅长游泳，可以捕食鱼、蛙、蟾蜍、蝾螈和蜥蜴，也吃鼠类、鸟类和水生无脊椎动物（如昆虫）。这些蛇的存在影响着湿地水域生态系统中的生物群落结构。例如，蛇通过捕食某些鱼类，可能会改变鱼类种群的大小和年龄结构，进而影响整个湿地生态系统的物质循环和能量流动。此外，一些在湿地边缘栖息的蛇类，如赤链蛇等，还会捕食进入湿地觅食或栖息的小型哺乳动物和鸟类，成为湿地与周边陆地生态系统之间物质和能量交换的重要参与者。
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荒漠中的极限生存家
荒漠生态系统环境恶劣，那里的蛇类面临极端温度、干旱和食物资源稀缺等挑战。然而，仍然有许多蛇类适应了这种环境，如响尾蛇、沙蟒等。荒漠蛇类凭借其出色的耐旱与耐热能力，巧妙地选择在清晨、傍晚或夜晚这些较为凉爽的时段活动，以此避开白天炙热的高温。荒漠蛇类主要捕食荒漠中的小型爬行动物（如蜥蜴）、啮齿动物以及昆虫。因为荒漠中的生物多样性比较低，食物网比较简单，生态系统较为脆弱，所以蛇类的存在对荒漠生态系统的稳定同样至关重要。例如，控制啮齿动物的数量，有效遏制它们对荒漠植被种子与幼苗的破坏，为荒漠植被的复苏与更迭铺平道路。这些植被进而成为其他生物的庇护所与粮仓，与荒漠蛇类共同维系荒漠生态系统的多样性与繁荣。
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海岛上的独特居民
海洋岛屿上的环境很特殊，尤其是一些小型岛屿环境相对孤立，植被简单，气候多变，周围都是咸水，对生存非常不利。然而，生活在这里的蛇类具有独特的演化历程和生态地位。在漫长的演化历程中，一些蛇类逐渐分化出独特的物种或亚种，并发展出别具一格的生活方式。例如，辽宁大连蛇岛上的蛇岛蝮，周围的食物资源虽然不多，但有300余种鸟类，所以它最主要的食物就是鸟，幼体则以鼠妇、蜈蚣等节肢动物为食。位于赤道上的加拉帕戈斯群岛上的游蛇，与岛上的海鬣蜥形成了特殊的食物关系，对海鬣蜥的种群数量和行为产生了很大影响。每年4月，那里会上演一场游蛇与海鬣蜥宝宝之间速度、力量和运气的大比拼。尽管游蛇以初生的小鬣蜥为食，但它们同时也是小鬣蜥其他潜在掠食者的天敌，这在一定程度上为海鬣蜥的卵与幼仔筑起了一道保护屏障。由于岛屿上的资源比较贫乏，在岛屿上生活的蛇类在食物资源利用上往往具有较高的专一性，这是对岛屿有限资源的一种适应。它们在岛屿生态系统中不仅增添了物种多样性，还对生态系统的营养结构维持和功能发挥着不可或缺的作用。
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特殊环境下的生存奇迹
此外，有些蛇类栖息于特殊环境，如山洞、高原乃至水域。这些独特的栖息环境决定了它们获取资源的特殊性。例如，生活在洞穴中的斑点蟒会以蝙蝠作为其主要食物。有些盲蛇通过快速演化适应穴居生活，它们的食谱甚至是蚂蚁和蚂蚁卵。在我国青藏高原有一种非常特殊的蛇——温泉蛇，它们能生活在海拔4 300米以上的温泉附近的小河或沼泽，以高山蛙、幼鼠，甚至鱼类为食。海蛇是在海洋咸水中生活的蛇类，它们几乎都是剧毒蛇，主要食物是鳗鱼、乌贼等水中的动物。
目前，蛇类面临栖息地破坏、气候变化、环境污染、非法捕猎与贸易、入侵物种竞争等危机，这使很多蛇类成为濒危动物。蛇类种群数量的变化对它们所处生态系统的物质循环和能量流动产生重大影响，进而影响系统的稳定性。因此，需要采取一系列措施保护蛇类生物多样性，如进行公众教育与意识提升、进行长期科学研究与监测、尽快进行栖息地保护与恢复、制定完善法律政策与严格执法、加强各地区的交流与合作等。
唯有全社会齐心协力，方能保障蛇类这一特殊又神秘的物种在地球上的永续繁衍，促进生物多样性蓬勃发展，为地球生态平衡与生物多样性保护添砖加瓦。
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