小蝌蚪:妈妈,你为什么要把我们吞掉?
小时候都听过小蝌蚪找妈妈的故事,在现实世界中,绝大多数小蝌蚪自从突破卵膜后就要独立面对危机四伏的世界。不过,也有些蛙妈妈为了让后代安全地度过蝌蚪期,演化出了各具特色的育幼技能。
其中最知名的例子,莫过于令人san值狂掉的负子蟾(Pipa pipa),雌性负子蟾在繁殖期时背部皮肤膨大呈海绵状,将卵嵌入背部的皮肤中,发育成为幼蟾后才从母亲的背部钻出。还有扩角蛙科(Hemiphractidae)的一些物种,雌蛙将卵塞入皮下的背囊中。
负子蟾幼体从母亲的皮肤中爬出来 | national geographic / youtube
还有些蛙采用直接发育的繁育策略,直接从泄殖腔产出幼体,或幼体不经过蝌蚪期直接从卵中孵化,如胎生蟾属(Nimbaphrynoides)及灌树蛙属(Raorchestes)的部分物种。
奇异的育儿方式
而脑洞最大的当属澳大利亚的胃育溪蟾(Rheobatrachus silus)。所谓“胃育”即是用胃作为养育后代的场所,这种行为在陆生脊椎类中别具一格。这种神奇的蛙类分布于澳大利亚昆士兰州东南部,因其分布区狭窄且行踪隐秘,直到1973年才被正式命名。
成年雄性胃育溪蟾体长约4厘米,雌性稍大。体背颜色呈棕色、橄榄棕色,甚至近乎黑色,眼大而向上突出,鼻孔开口朝上,后足具发达的蹼,种种特征都显示出它对水生生活的适应性。
完成体外受精后,雌性会将受精卵吞进肚中。每枚卵都被一层卵胶囊所包裹,卵胶囊中所含的前列腺素E2(prostaglandin E2)能够强烈抑制胃酸分泌,令胃完成从消化器官到育儿袋的角色转变。通过对排卵前的雌蛙解剖人们发现,输卵管中平均有40枚卵,但在胃中发育的受精卵输卵只有21~26枚,尚不清楚是部分卵被消化了,还是雌性并未将所有受精卵吞下。
动画展示胃育溪蟾将受精卵吞入胃里 | NOVA / Pbs
每枚受精卵卵径约5毫米,虽然听起来不大,但对比胃育溪蟾娇小的体型就显得尤为巨大。受精卵内包裹着巨大的卵黄囊,以供胚胎发育所需。育幼期间的胃育溪蟾妈妈不会进食,直到孩子们发育为幼蛙后才将它们吐出,这一过程大概需要36~43天。这无疑是对雌蛙体能的巨大消耗,因此它们每年只繁育一次。为了尽可能地节约能量,雌蛙在育幼期会尽量减少活动,长时间伏于水边石下。
卵在胃里完成发育 | NOVA / Pbs
发育完全的小溪蟾被吐出 | NOVA / Pbs
神秘消失的溪蟾
然而,这种“宅”蛙竟然经历了一场亡族灭种的浩劫。1979年,人们发现胃育溪蟾的种群数量正在急速下降,往日常见溪蟾的水池全都不见其踪迹。更奇怪的是这一年人们并没有察觉栖息环境有何变化。1981年9月,人们最后一次在野外见到胃育溪蟾,1983年,人工饲养环境下生存的最后一只胃育溪蟾走到了生命的尽头,此时距离这一物种命名仅仅过去了十年。
而就在胃育溪蟾宣告灭绝后的第二年,在沿东海岸以北近千公里的伊加拉国家公园(Eungella National Park),又有一种溪蟾被世人发现。相比胃育溪蟾而言,这一新种的躯体及后肢腹面呈明亮的橙黄色,依此特征被命名为R. vitellinus,种加词“vitellinus”为“卵黄色的”之意,中文名一般被翻译为孵溪蟾。
维多利亚博物馆的胃育溪蟾标本 | Benjamin Healley / Wikimedia Commons
自1984年1月被发现以来,人们对孵溪蟾的种群规模做了估算,发现它具有较大的种群数量。但它仿佛重复了胃育溪蟾的命运,被发现还不足一年种群量就呈直线下降,并且同样消失得无声无息。直到1985年3月,再未有人听到孵溪蟾的叫声。
两种溪蟾以惊人的速度消失,令无数科学家感到费解,既没有剧烈的环境变化、也没有水体污染,更没有来自人为的干扰。浩劫来得太过突然,人们甚至没来得及获得可研究的病理样品,直接从溪蟾身上找原因的线索中断了。但从同域其他蛙类身上的线索,将矛头指向两栖类的共同宿敌——壶菌病。
壶菌属的真菌 | Pascale van Rooij / Wikimedia Commons
可怕的蛙壶菌病
壶菌病是由一类名为壶菌(Batrachochytrium spp.)的真菌引起的传染病,在两栖类壶菌被证实之前,只有藻类、真菌、无脊椎动物和植物上被发现了寄生性或致命性壶菌。直到1993年,人们才在昆士兰州的一些病死蛙类的身上分离出壶菌,然而据估算,早在20世纪70年代时壶菌就已随两栖动物贸易进入澳大利亚,并迅速扩散,造成大量两栖动物无故死亡后才被察觉。目前,蛙壶菌导致澳大利亚昆士兰州高海拔地区,至少13种蛙类出现严重种群数量下滑甚至灭绝,全球三分之一的两栖动物面临壶菌威胁。
蛙壶菌的生命周期示意图 | Brian Gratwicke / Flickr
被壶菌感染后的蛙类皮肤会溃烂脱落,腹部及后肢充血变红,失去最外层免疫屏障的保护后,蛙会迅速因代谢疾病或感染等原因致死。而感染在体表的壶菌会释放大量孢子,继续沿水环境侵染更多宿主。目前为止,尚无阻断壶菌传播的有效途径,也无治疗壶菌病的有效疗法,对于两栖类来说,感染壶菌病几乎等同于被判死刑。
根据最新资料,蛙壶菌的原始宿主应该是源自东亚的东亚铃蟾(Bombina orientalis),后经其他中间宿主(如非洲爪蟾Xenopus laevis),被人类运输传播到世界各地。旧大陆的两栖类与壶菌有着协同进化史,所以不会发病,但被引入大洋洲和南、北美洲后,当地的两栖类对这类异域真菌完全没有抵抗能力,迅速败下阵来。
一张世界各地野外灭绝的两栖类“地图” | timmeko / Flickr
据2019年的调查统计,真菌类疾病已经至少导致了501种两栖动物数量锐减,有90种已经灭绝或野外灭绝,另有124个物种的种群规模下降了90%以上,而这501个物种中,有500个是因蛙壶菌导致的种群数量下滑,许多物种可能还没等被科学描述就已经灭绝。
另有研究显示,气候变暖增加了南美洲云雾雨林的蒸发量,阳光被长时间遮挡更利于壶菌生存。人类无意之间充当了推波助澜的角色。但事已至此,只得亡羊补牢,找到有效的治疗方案,才可能挽救无辜的生命。
壶菌荼毒的两栖类
泽氏斑蟾
草莓箭毒蛙
真螈
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