長吻黃腹海蛇 圖/對話網站
遊客常在海灘發現各種被潮水衝上岸的生物，但今年初在加利福尼亞紐波特海灘發現一隻活著的有毒長吻黃腹海蛇時，許多人都感到驚訝。它是2015年以來在加利福尼亞發現的第四條海蛇。
海蛇相比其他海洋生物，更不為人所知。它們有超過60種，其中大部分由10至80萬年前進化而來。海蛇只存在於印度洋和太平洋。多年來，生物學家一直在思考，為什麼大西洋和加勒比海沒有海蛇。
加利福尼亞紐波特海域靠近加勒比海，這裡本沒有海蛇，但被衝上岸的是長吻黃腹海蛇，從某方面說，就有些不足為奇了。因為，它是一種“遠洋蛇”，隨著洋流漂浮。
通常情況下，長吻黃腹海蛇出現在溫度適宜的熱帶水域。加勒比海溫度適宜，但為何它們不生存於此呢？我與佛羅里達自然歷史博物館博士科爾曼·希伊和鳥類館館長戴維·斯蒂德曼、北卡羅來納州立大學的哈羅德、法國國家科學研究委員會的弗朗索瓦·布里蘇克斯，考慮了海蛇的生物學、進化史和環境條件，認為氣候和地理等因素阻止了它們遷徙到大西洋。
海蛇全球分佈圖。圖/Lillywhite et al., BioScience 68 (1), 2018., CC BY-ND
地形和氣候所迫
並不是所有的海蛇都在海洋中度過一生。一種名為灰藍扁尾的海蛇可以生活在陸地和水中。它是獨一無二的兩棲類海蛇，由於它需要在陸地附近繁殖，生存範圍有所限制。
相比之下，其他海蛇都是在海上產下成形的幼蛇。這一特徵使海蛇，尤其是遠洋蛇將其生存範圍從東南亞珊瑚三角區（印度尼西亞、菲律賓、巴布亞新幾內亞和所羅門群島之間呈三角形的水域）擴展到整個印度洋-太平洋。
然而，當它到達中美洲的太平洋海岸時，遇到巴拿馬地峽（地峽是一個狹窄的地帶，連接著兩個較大的陸地，且兩邊都有水。巴拿馬地峽分離了太平洋和大西洋）。1914年巴拿馬運河開通時，可能偶有進入加勒比海的海蛇。但海蛇傾向於隨洋流漂移，很難有足夠的數量通過運河，所以在運河東部找不到一個可繁殖的種群。
按理說，海蛇還有第二條路徑進入大西洋，即從印度洋游到好望角。長吻黃腹海蛇的確在好望角以東的水域被發現過，但有兩個主要的障礙阻止他們西進。
第一，在好望角西邊，本格拉寒流將冷海水運輸到非洲西南部海岸。這條寒流有200公里至300公里寬，海表水溫約55℉至64℉（約13℃至18℃），這對於海蛇來說，太冷了。
第二，海蛇需要新鮮的飲用水，否則會脫水而死，它們喝鹹淡水，是大雨後海表暫時形成的一種水。但是，非洲西南部沿海地區有一個永久性的高氣壓區域，使這裡非常乾燥，幾乎沒有降雨。
由陸地演變而來的海洋
珊瑚三角區是地球上生物多樣性最複雜的海洋生態系統。圖/NOAA
為何大西洋和加勒比海本身就沒有海蛇呢？這還要從海陸演變說起。
海蛇可以通過從陸地淡水生境向海水生境進化。在珊瑚三角區，有短而固定前牙的毒蛇，如水眼鏡蛇就是如此。
事實上，大多數海蛇是200萬至1600萬年前起源和進化而來。那時，珊瑚三角區是一片廣闊的溼地綜合體，連接著東南亞和澳大利亞群島。
陸地和海洋貫穿整個珊瑚三角區，並且已經持續了幾百萬年。這裡降雨充沛，水含鹽度低，溫度相對穩定。海平面上下浮動很多次，不斷打開和關閉海洋走廊，造成紅樹林和泥灘形成和消失，陸地正在向海洋演化過渡。在過去的三百萬年裡，穩定的淺海海洋棲息地依然存在。
儘管加勒比海地區也發生了類似的變化，但是珊瑚三角區則是更大、更復雜的系統。蛇類的多種祖先譜系都在東南亞，數量是加勒比海地區的四五倍。
研究認為，在珊瑚三角區，很多海蛇生活在接觸淡水棲息地的沿海水域，它們極有可能是從陸地或淡水生物進化而來。
未來變數
未來的海洋和氣象條件變化會使海蛇從印度洋-太平洋擴散到大西洋嗎？我認為不太可能。就像那些極其偶爾出現在加利福尼亞海灘上的海蛇一樣，它們根本沒有種群遷移的渠道。
現有跡象表明，由於降雨、水溫、環境汙染和人為破壞，海蛇種群正在減少，有些甚至滅絕。未來的氣候變化可能會對海蛇生物地理特性帶來影響，但消極和積極因素並存。
海蛇在珊瑚礁上優雅游動，失去它們將是悲劇的。海蛇是珊瑚礁生態系統中最大的捕食者，被認為是珊瑚生態系統變化的先兆，它們減少可能威脅到整個珊瑚礁的健康。
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今年1月，加利福尼亞海蛇上岸後，一些媒體表示，海蛇有自己喜歡的海溫，但氣候變暖迫使它們游上岸。因為在2015年之前，有海蛇在此上岸還要追溯到1983年，那年厄爾尼諾現象使這片海域溫度明顯升高。此次雖然沒有厄爾尼諾，但氣候變暖致使2015年後已經有4條海蛇在此上岸。雖然這一結論缺乏根據，但足以顯示了人們對氣候變暖的擔憂。
對海蛇而言，它與氣候變暖的關係缺乏研究。此前科學家對短吻海蛇和葉鱗海蛇的統計顯示，1998年以來，這兩種海蛇數量急劇下降，2001年至2012年期間，甚至都沒有短吻海蛇或葉鱗海蛇的記錄。但它們嚴重減少的原因仍然是個謎。因為它們的棲息地看起來完好無損，海蛇也沒有被過度捕撈。科學家懷疑是重大環境變化所致，也許與地表水溫度、鹽度、降雨量、降水沉積有關。不過，現階段還缺乏數據支撐。
或許，氣候變暖對生物系統的影響超出我們的想象。
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