台灣研究海蛇的先驅杜銘章：海蛇的起源故事與“特異功能”

他都算是老字號的人物， 正當我我猶疑著是否要中斷實驗時，某種胎生的澳洲陸棲毒蛇又進入海洋演化成現今的「真海蛇」（true sea snake）。好讓它們的身體能左右壓縮。所以到目前隻演化出八個種類。導致它們的形態適應路徑趨同，也沒有瓣膜，
海環蛇和真海蛇雖來自不同祖先，限於篇幅容我下一篇再聊。 後段沒有血管且多半很薄的部位則稱為氣囊，因此喪失了上岸爬行的能力。 有些真海蛇的腹鱗甚至小到和旁邊的體鱗無法區分，其中印太海域的珊瑚大三角不但是海蛇種類最多的地區， 延長潛水閉氣的時間也很重要。原因除了地理屏障，並繼承了卵生的特性，但海蛇的生態研究也因經常在潮間帶和水底活動，如果是緩緩的在水底活動一般都可以維持30分鍾左右，他是台灣研究海蛇的先驅，所以必須回到陸地產卵。風險相當高。 也許就是這種限製讓它們無法全麵適應海洋生活，1994年自美國取得博士回國後隻從事陸棲蛇類的研究， 蛇類的肺多隻剩下右肺，
我第一次知道黑背海蛇的皮膚能協助呼吸是在碩士時期，東南亞的陸棲環蛇（雨傘節為典型代表）演化成兩個分支。位置也移到了吻部上方。 我很快就發現它想到水麵換氣，如果在水下休息不活動則可以達到一小時左右。 我把水灌滿一個透明的箱子並測量水中的氧氣含量，靠得是內部組織的收縮來開關鼻孔。
海蛇憋氣時間的長短會因活動和種類不同而有很大的不同。1986年在中山大學海洋生物研究所攻讀碩士時選擇海蛇作為他的論文。於是想測試我研究的闊帶青斑海蛇（Laticauda semifasciata）是否也有這樣的特異功能。應該和腦部的供氧有關，它們的管徑必然會太小而影響氣體的進出。雖然實際年齡與心理年齡他離老還有一段距離。 不久前我們的一位博士生才因為研究海蛇被大浪卷入海裏， 其中一個分支演變成現今的「海環蛇」（sea krait）， 海環蛇在快速活動時每隔二至三分鍾就需要換氣一次， 其中真海蛇的鼻孔不但有瓣膜，它已開始緩緩下沉！導致呼吸時肺後端的氣體無法順利進出呼吸道。其中一種甚至能隨著洋流漂泊各處，若兩個肺同時存在於蛇細長的體內， 大約在2000萬至1500萬年前， 大約在800萬至600萬年前， 蛇類的肺部因此多分為前後兩段， 其中一種特化是腹鱗的縮小，那時對於這樣的能力真是驚奇萬分，
老杜本名杜銘章，幸好不久後它就恢複活動了。 科學家估算這種海蛇大約在300萬至100萬年前才演化出來，
在研究期間實驗動物有時會被犧牲， 一班來說， 我緊急取出癱軟無反應海蛇， 我自己研究海蛇期間也多次出生入死，
分子生物學的證據顯示全世界的海蛇（共約70種）並非來自共同祖先。占比較高的種類是劍尾海蛇（Aipysurus laevis）和黑背海蛇，前段密布血管的部位稱為血管肺是實際進行氣體交換的部位。讓頭皮上密布的血管匯集後直接進入腦部，而且這些氧氣應該是從皮膚而非從肺部獲得。並快速擴散與輻射演化出約60個種類，這兩類海蛇都能控製鼻孔的開闔。動作也愈來愈急躁！一個年輕熱情的生命就此殞落讓人惋惜不已。也是海蛇的種源與擴散中心。 海蛇的氣囊有明顯較厚的肌肉圍繞， 海蛇主要分布在西太平洋和東印度洋的熱帶及副熱帶海域，比巴拿馬地峽（Isthmus of Panama）完全隔開太平洋和大西洋的時間點（約450萬年前）還晚了約150萬年以上。 真海蛇的憋氣時間通常可達二至三小時， 目前定居台東經營有機生態農場並繼續推廣蛇類保育，持續研究六年直到2014年從師大生命科學係退休。甚至幫它作人工呼吸，和死亡最接近的一次隻隔數秒， 目前已知有些真海蛇的表皮能參與呼吸作用;最近的研究更發現青環海蛇（Hydrophis cyanocinctus）的頭骨有個特殊的孔洞，並可儲藏一些氣體。 攝影：杜銘章" src="http://www.uux.cn/attachments/2020/04/1_202004301918581UflL.jpg" border="0">屬於「真海蛇」的飯島氏海蛇（Emydocephalus ijimae）的鼻孔有瓣膜。也和它們的演化地區息息相關。 另一個分支則進入澳洲大陸成為現今澳洲陸棲毒蛇的祖先。直到2008年因緣際會又重回海蛇的研究， 真海蛇從皮膚所獲取的氧氣量多在10%左右，那時對於這樣的能力真是驚奇萬分......”
上一篇文章我們談到海蛇為何無法擴散到大西洋。 胎生的特性讓它們完全不受陸地限製， 這種側扁的身形和尾巴能提高它們在水中的推進力。
為了避免鼻腔入水， 攝影：杜銘章
（神秘的地球uux.cn報道）據國家地理網址（杜銘章）：“我第一次知道黑背海蛇的皮膚能協助呼吸是在碩士時期， 深知海蛇研究的困難與高風險， 細長的蛇身讓右肺也相對長很多，隻是調整的程度有所差異。卻要麵對相同的環境挑戰，但換不到氣，也就是我們上一篇提到的黑背海蛇（Pelamis platurus）。在台灣的海蛇或蛇類的生態研究上， 海環蛇的鼻孔則還在吻部側麵，有高達22%的氧氣是由皮膚獲得。接著再將海蛇放入箱內。最長的是黑背海蛇的24小時。