长吻黄腹海蛇 图/对话网站
游客常在海滩发现各种被潮水冲上岸的生物，但今年初在加利福尼亚纽波特海滩发现一只活着的有毒长吻黄腹海蛇时，许多人都感到惊讶。它是2015年以来在加利福尼亚发现的第四条海蛇。
海蛇相比其他海洋生物，更不为人所知。它们有超过60种，其中大部分由10至80万年前进化而来。海蛇只存在于印度洋和太平洋。多年来，生物学家一直在思考，为什么大西洋和加勒比海没有海蛇。
加利福尼亚纽波特海域靠近加勒比海，这里本没有海蛇，但被冲上岸的是长吻黄腹海蛇，从某方面说，就有些不足为奇了。因为，它是一种“远洋蛇”，随着洋流漂浮。
通常情况下，长吻黄腹海蛇出现在温度适宜的热带水域。加勒比海温度适宜，但为何它们不生存于此呢？我与佛罗里达自然历史博物馆博士科尔曼·希伊和鸟类馆馆长戴维·斯蒂德曼、北卡罗来纳州立大学的哈罗德、法国国家科学研究委员会的弗朗索瓦·布里苏克斯，考虑了海蛇的生物学、进化史和环境条件，认为气候和地理等因素阻止了它们迁徙到大西洋。
海蛇全球分布图。图/Lillywhite et al., BioScience 68 (1), 2018., CC BY-ND
地形和气候所迫
并不是所有的海蛇都在海洋中度过一生。一种名为灰蓝扁尾的海蛇可以生活在陆地和水中。它是独一无二的两栖类海蛇，由于它需要在陆地附近繁殖，生存范围有所限制。
相比之下，其他海蛇都是在海上产下成形的幼蛇。这一特征使海蛇，尤其是远洋蛇将其生存范围从东南亚珊瑚三角区（印度尼西亚、菲律宾、巴布亚新几内亚和所罗门群岛之间呈三角形的水域）扩展到整个印度洋-太平洋。
然而，当它到达中美洲的太平洋海岸时，遇到巴拿马地峡（地峡是一个狭窄的地带，连接着两个较大的陆地，且两边都有水。巴拿马地峡分离了太平洋和大西洋）。1914年巴拿马运河开通时，可能偶有进入加勒比海的海蛇。但海蛇倾向于随洋流漂移，很难有足够的数量通过运河，所以在运河东部找不到一个可繁殖的种群。
按理说，海蛇还有第二条路径进入大西洋，即从印度洋游到好望角。长吻黄腹海蛇的确在好望角以东的水域被发现过，但有两个主要的障碍阻止他们西进。
第一，在好望角西边，本格拉寒流将冷海水运输到非洲西南部海岸。这条寒流有200公里至300公里宽，海表水温约55℉至64℉（约13℃至18℃），这对于海蛇来说，太冷了。
第二，海蛇需要新鲜的饮用水，否则会脱水而死，它们喝咸淡水，是大雨后海表暂时形成的一种水。但是，非洲西南部沿海地区有一个永久性的高气压区域，使这里非常干燥，几乎没有降雨。
由陆地演变而来的海洋
珊瑚三角区是地球上生物多样性最复杂的海洋生态系统。图/NOAA
为何大西洋和加勒比海本身就没有海蛇呢？这还要从海陆演变说起。
海蛇可以通过从陆地淡水生境向海水生境进化。在珊瑚三角区，有短而固定前牙的毒蛇，如水眼镜蛇就是如此。
事实上，大多数海蛇是200万至1600万年前起源和进化而来。那时，珊瑚三角区是一片广阔的湿地综合体，连接着东南亚和澳大利亚群岛。
陆地和海洋贯穿整个珊瑚三角区，并且已经持续了几百万年。这里降雨充沛，水含盐度低，温度相对稳定。海平面上下浮动很多次，不断打开和关闭海洋走廊，造成红树林和泥滩形成和消失，陆地正在向海洋演化过渡。在过去的三百万年里，稳定的浅海海洋栖息地依然存在。
尽管加勒比海地区也发生了类似的变化，但是珊瑚三角区则是更大、更复杂的系统。蛇类的多种祖先谱系都在东南亚，数量是加勒比海地区的四五倍。
研究认为，在珊瑚三角区，很多海蛇生活在接触淡水栖息地的沿海水域，它们极有可能是从陆地或淡水生物进化而来。
未来变数
未来的海洋和气象条件变化会使海蛇从印度洋-太平洋扩散到大西洋吗？我认为不太可能。就像那些极其偶尔出现在加利福尼亚海滩上的海蛇一样，它们根本没有种群迁移的渠道。
现有迹象表明，由于降雨、水温、环境污染和人为破坏，海蛇种群正在减少，有些甚至灭绝。未来的气候变化可能会对海蛇生物地理特性带来影响，但消极和积极因素并存。
海蛇在珊瑚礁上优雅游动，失去它们将是悲剧的。海蛇是珊瑚礁生态系统中最大的捕食者，被认为是珊瑚生态系统变化的先兆，它们减少可能威胁到整个珊瑚礁的健康。
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今年1月，加利福尼亚海蛇上岸后，一些媒体表示，海蛇有自己喜欢的海温，但气候变暖迫使它们游上岸。因为在2015年之前，有海蛇在此上岸还要追溯到1983年，那年厄尔尼诺现象使这片海域温度明显升高。此次虽然没有厄尔尼诺，但气候变暖致使2015年后已经有4条海蛇在此上岸。虽然这一结论缺乏根据，但足以显示了人们对气候变暖的担忧。
对海蛇而言，它与气候变暖的关系缺乏研究。此前科学家对短吻海蛇和叶鳞海蛇的统计显示，1998年以来，这两种海蛇数量急剧下降，2001年至2012年期间，甚至都没有短吻海蛇或叶鳞海蛇的记录。但它们严重减少的原因仍然是个谜。因为它们的栖息地看起来完好无损，海蛇也没有被过度捕捞。科学家怀疑是重大环境变化所致，也许与地表水温度、盐度、降雨量、降水沉积有关。不过，现阶段还缺乏数据支撑。
或许，气候变暖对生物系统的影响超出我们的想象。
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