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三种新发现的蟾蜍以奇异的进化方式产下活体幼崽

了解来自坦桑尼亚东部弧形山脉的三种新蟾蜍物种如何进化出跳过蝌蚪阶段——揭示了自然界最稀有的繁殖策略之一。

Anastasia Scott
作者:Anastasia Scott
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One of the newly described toad species, Nectophrynoides luhomeroensis. Photo credit: John Lyarkurwa
新描述的蟾蜍物种之一,Nectophrynoides luhomeroensis。摄影:John Lyarkurwa(图片来源:John Lyarkurwa)

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忘了蝌蚪吧——在坦桑尼亚的山地森林里,三种新发现的蟾蜍一出生就能跳跃。

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一项发表在《脊椎动物学报》(Vertebrate Zoology) 上的新研究介绍了一些产下活体幼崽的蟾蜍物种,它们完全跳过了水生幼虫阶段。这种罕见的繁殖方式在不到百分之一的青蛙和蟾蜍中可见,为我们如何进化生命提供了新的见解。

“众所周知,青蛙是从蝌蚪长大的——这是生物学中经典的变态范例之一。但近 8000 种青蛙实际上拥有各种各样的繁殖模式,其中许多并不像那个著名的故事,”该研究的合著者 Mark D. Scherz 在一份新闻稿中说道。

蟾蜍在坦桑尼亚东部弧形山脉进化

这些新发现的物种属于 Nectophrynoides,这是一个以打破两栖动物常规而闻名的小型树栖蟾蜍属。它们不像将卵产在水中,而是将受精的胚胎保存在体内,直到产下完全成形的幼蟾,这是动物王国中最稀有的繁殖策略之一。

Nectophrynoides, like this N. viviparus, live in the low vegetation. Photo credit: Michele Menegon

Nectophrynoides,就像这种 N. viviparus,生活在低矮的植被中。摄影:Michele Menegon

(图片来源:Michele Menegon)

“活体繁殖在青蛙和蟾蜍中极其罕见,只有不到 1% 的青蛙物种采用这种方式,这使得这些新物种格外有趣,”合著者 H. Christoph Liedtke 在新闻稿中说。

新物种 Nectophrynoides luhomeroensis、N. uhehe 和 N. saliensis 来自坦桑尼亚的东部弧形山脉,那里孤立的森林和古老的地理特征造就了非凡的两栖动物多样性。


阅读更多化石显示这些古老的青蛙家族至少在 5500 万年前就已经分裂


DNA 揭示了隐藏的多样性

一百多年来,科学家们一直认为 Nectophrynoides viviparus(1905 年首次描述)是分布在坦桑尼亚的一个单一物种。但分散的种群看起来略有不同,基因数据也暗示它们并非都相同。

为了找出真相,研究人员检查了 257 个蟾蜍标本,其中许多是在一个多世纪前收集并保存在欧洲博物馆中的。利用古基因组学(一种从历史样本中提取 DNA 的方法),该团队比较了遗传、形态和声学数据,以确定这些种群之间的关系。

“其中一些标本是在 120 多年前收集的,”领导古基因组学工作的 Alice Petzold 说。“我们的分析精确地确定了这些旧标本所属的种群,这让我们对这些蟾蜍未来的研究更有信心。”

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他们的发现表明,N. viviparus 根本不是一个物种,而是由一系列基因上不同的谱系组成,每个谱系都孤立在不同的山脉上。通过将博物馆的遗传数据与新的实地数据相结合,研究人员发现了这三个新物种。

栖息地丧失威胁着这些稀有的山地蟾蜍

塑造这些物种的山脉隔离现在使它们面临快速的变化。在东部弧形山脉,农业、伐木和采矿正在侵蚀森林。

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One of the newly described toad species, Nectophrynoides uhehe. Photo credit: Michele Menegon

新描述的蟾蜍物种之一,Nectophrynoides uhehe。摄影:Michele Menegon

(图片来源:Michele Menegon)

“这些蟾蜍已知的栖息地森林正在迅速消失,”合著者 John V. Lyakurwa 说。

这些蟾蜍曾经被误认为是同一个广泛分布的物种,现在它们被认为是缩小森林中的孤立幸存者——这提醒我们,即使是渺小的生命也能揭示大自然的韧性和脆弱性。


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    Anastasia Scott

    Anastasia Scott 是《Discover Magazine》的编辑助理。她的工作致力于为科学理念带来清晰度和创造力。 

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