深色皮膚中的黑色素與污染物結合， 説明動物擺脫化學物質。
斑頭海蛇深色條紋帶中的黑色素與污染物結合在一起。 圖像版權：Klaus Stiefel
生活在污染水域的海蛇已經進化到“填充”它們的淺色條紋， 使它們的皮膚變黑以應對污染。
這一發現將斑頭蛇（環帶龜頭海蛇）添加到表現“工業黑化”的各種生物名單中， 在較黑暗的動物品種在污染環境中占主導地位的時候。 這種現象是自然選擇的典型例子， 也是最著名的例子之一——在19世紀英國煤煙中散佈的斑點蛾的黑色版本——在生物教科書中經常被引用。
幾十年來， 進化生態學家Rick·Shine在南太平洋新赫里多尼亞島努米亞的一處海灣潛水， 以研究海蛇種類， 並收集它們蛻的皮。
多年來， 在研究印度-太平洋地區的蛇時， 他注意到一些奇怪的現象：在一些群體中， 大多數蛇都是墨黑色的， 而在另一些群體中， 大多數都是蒼白的條紋或斑點狀的白色斑紋。
2014年， 位於努美亞新赫里多尼亞大學的海洋生物學家Claire Goiran有時幫助Shine收集海蛇， 偶然發現了一項關於巴黎鴿子的研究。 研究發現， 與淺色羽毛相比， 鳥類的深色羽毛能儲存更多的鋅和表現污染的其他元素， 因為這些元素與黑色素有緊密的聯繫。 這表明， ‘暗色’或‘黑色’的羽毛或皮毛對於生活在污染區域的動物來說， 可能是一種選擇性優勢， 因為這些動物可以更快地擺脫有害化學物質。
因此， 來自澳大利亞悉尼大學的Goiran和Shine合作研究了海蛇是否也一樣。 他們指出， 努美亞湖的部分地區被附近採礦活動的徑流污染了。 他們的研究成果發表在8月10日的《當代生物》雜誌上。
•黑與白
研究人員對比了13年來Shine在新赫里多尼亞和澳大利亞的工業和非工業用地裡收集的1400個海蛇標本的顏色。
然後， 他們測試了蛻皮中元素的濃度， 如砷和鋅元素， 並發現， 與鴿子身上一樣， 黑色皮膚承載了更高濃度的污染物。
黑色海蛇（左）在污染地區更常見， 而黑白條紋的種類常常生活在更乾淨的水中。 圖像版權：Claire Go
更重要的是， 在帶狀的蛇類中， 黑環儲存的污染物比白色的環要多， 這表明黑色素很可能要負責保留污染物。 研究人員發現， 同樣的情況在類似的帶狀海蛇身上也同樣存在， 它們被稱為海金環蛇(Laticauda saintgironsi and Laticauda aggregate)， 生活在努美亞更原始的海灣中。 Goiran說， 這些蛇在海底捕食魚卵時，
研究人員發現， 黑蛇蛻皮也更頻繁。 “如果蛻皮是擺脫污染的機制， 那麼它實際上可能是一種優勢。 ”Shine說。
•不幸的適應
“在接受皮膚上的黑色區域有更高濃度的污染時， 我沒有任何問題。 ”哥本哈根皇家丹麥美術學院建築、設計和保護學院的爬蟲學家Arne Rasmussen說道。 但他說， 因為污染而導致更多深色皮膚的蛇生活在污染區域， 這個結論太極端。 Rasmussen說， 其他因素， 包括溫度， 可以解釋黑色和帶狀蛇的分佈。 先前的研究已經發現， 顏色更深的蛇常常生活在較冷的區域。
Shine說他知道這些研究， 並且參與過其中一項。 他說， 這種關聯對陸地蛇來說是有意義的， 因為它能從吸熱的深色皮膚中獲益——但這種顏色的優勢並不適用於它們的水生表親。
據觀察， Rasmussen說， 他看到了生活在比努美亞污染更嚴重地區的黑色和帶狀海蛇。 但“如果你可以用海蛇來標示某一地區的污染程度， 那再好不過了”。
Shine說， 這並不能解決這些蛇首先必須適應污染的事實。 他補充說， 儘管蛻皮可能是有利的， 但它能保護的群體數量是有限的。
不過， “從快速進化的角度來看， 這是一個令人鼓舞的故事。 ” 他說， “這是另一種生物能夠處理我們所提出的一些問題的途徑。 ”
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原文來自：http://www.nature.com/news/sea-snakes-lose-their-stripes-to-deal-with-pollution-1.22441