一个由加拿大科学家领导的国际研究团队终于破解了蛇胚胎在孵化前卷成紧密螺旋的谜团。答案发表在《当代生物学》上，并非关于它们身体长度的某种存在主义恐惧——尽管这很接近。事实证明，这种卷曲是容纳它们异常长身体的物理需要，这使它们有别于所有其他脊椎动物。

螺旋形成于胚胎身体快速伸长，而肠道充当系绳，导致生长的身体弯曲并扭曲成右手螺旋。“这就像你调整带子的长度时，较长的、弯曲的一侧会扭曲成环，”加拿大自然博物馆进化生物学家、该研究资深作者宫下哲人博士解释说。

这一发现将蛇胚胎加入了自然界中继续困扰科学家的螺旋结构名单。“螺旋有一种神秘感，我们才刚刚开始理解这些形状是如何在动物中产生的，比如我们盘绕的肠道、蜗牛壳，以及现在这些美丽的蛇胚胎螺旋，”主要作者、现在不列颠哥伦比亚大学动物学研究生亚历山德拉·韦伯说。

宫下补充道：“这些谜题激发了我们的好奇心。毕竟，自然界中的螺旋形式启发了人类的创造，从螺丝粉到理发店旋转灯柱，甚至圣经中‘巴别塔’的描绘。”

这个项目本身源于一个相当平凡的情况：2020年的COVID封锁。宫下在家工作，需要一个他的学生无需实验室或博物馆收藏就能解决的研究问题。“然后灵光一现。我从我的博士导师那里继承了这种对动物形态不对称性的迷恋。所以每次我在论文中看到蛇胚胎的图像时，我都会想知道它们的卷曲是右旋还是左旋。”

这个问题成为研究的基础。宫下要求当时在卡尔顿大学的韦伯，以及渥太华大学的两名本科生，仔细查阅已发表的研究和博物馆数据库，寻找发育中蛇的照片。“我们获得了来自39种蛇和其他无肢蜥蜴物种的900多个胚胎的图片。这是一个统计上稳健的样本。”

一个清晰的模式出现了：在产卵后的最初几周，胚胎只向右旋——从头部到尾部看是向右。“在这些阶段，胚胎没有肌肉可以移动，所以不同的力量使它们向右卷曲，”韦伯解释说。“但我们不知道是什么导致它们这样做的。”

一个关键线索来自合作者、加州州立大学洛杉矶分校的劳尔·迪亚兹博士。迪亚兹使用CT成像更详细地检查了蛇胚胎的解剖结构，揭示了一些意想不到的东西：“劳尔对蛇胚胎的CT扫描揭示了一个我们从未见过的结构——那是一个穿过卷曲身体螺旋的肠道支柱，”宫下说。“有一条与身体其他部分分离的肠道，周围环绕着来自卵黄的血管卷须。”

这一观察给了团队他们寻求的机制。蛇胚胎必须快速伸长，但肠道不会以同样的速度生长。这种不匹配产生了一种机械约束，迫使身体进入螺旋。“所以它们分离了生长缓慢的肠道，现在它束缚着伸长的身体。身体弯曲并扭曲成卷曲，”宫下解释说。“这种卷曲力是定向的，使胚胎生长到卵黄的对面。而卵黄总是在胚胎的左侧，因此胚胎总是开始向右卷曲。”

胚胎不会永远保持这种右旋排列。随着它们的生长，卵黄缩小，给它们更多移动空间，肌肉成熟，使它们能够自行移动。“有些保持右旋卷曲，但有些向左回卷，”韦伯说。