青蛙王国的“巨人”和“小矮人”

来源:科普融合创作发布时间:2020-08-05

让我们走进青蛙世界一探究竟。

《格列佛游记》自1726年首次出版以来,被翻译成几十种语言,在世界各国广为流传,其中大人国和小人国的故事更是家喻户晓。我们知道大人国和小人国在现实世界中并不存在,也没有什么巨人和小矮人,那么动物世界中是否有“巨人”和“小矮人”呢?

(图片来源:veer图库)

青蛙中的“巨人”

大家可能都知道,世界上最大的两栖动物是大鲵,俗称“娃娃鱼”,那么世界上最大的青蛙是谁呢?

答案是巨谐蛙(Conraua goliath),因其出生在非洲,又称非洲巨蛙。巨谐蛙仅分布于喀麦隆西南部,栖息在热带雨林的溪流中,成年个体的体长可达34厘米,体重可达3公斤。据报道,1989年有人曾经抓到一只体长36.83厘米、体重3.66公斤的巨谐蛙。如果这只蛙站起来,高度可达87.63厘米。这一“吉尼斯纪录”估计很难被打破,蛙中“巨人”当之无愧。

巨谐蛙是凶猛的食肉动物,能捕到的都会成为它的食物,如昆虫、虾、鱼和小型蛙类等。巨谐蛙听觉很敏锐,但没有声囊(通常没有声囊的蛙类不鸣叫或者叫声很小);目前尚没有巨谐蛙鸣叫的研究证据,我们暂时可以认为巨谐蛙不鸣叫,因此巨谐蛙可以说是蛙类中的哑巴,大自然蛙类中悄无声息的“巨人杀手”。

成年巨谐蛙Conraua goliath(a)及其栖息环境(b)(图片来源:参考文献2)

巨大的蛙蛙,巨大的家?

巨谐蛙主要在溪流边的石块、砂砾上筑巢,巢穴与溪流通过砂砾隔开,但水可以通过砂砾间的缝隙流到巢穴中。它们甚至会根据具体的场地和材料建筑不同的巢穴,巢穴通常为圆形或椭圆形。

  巨谐蛙Conraua goliath筑的3种巢穴(图片来源:参考文献2)

那么问题来了,如此“伟岸”的身躯,它们的巢穴该有多大啊?

测量巨谐蛙的巢穴后可知:巨谐蛙巢穴的平均直径可以达到102.8厘米,个别巢穴的直径甚至能够超过140厘米;巢穴的平均深度为9.1厘米。

大部分巢穴内有150-350枚蛙卵,但也有巢穴内的蛙卵数量多达2700-2800枚。从蛙卵开始到蝌蚪完成蜕变,期间它们一直会待在巢穴里。巨大的巢穴为卵的安全发育和蝌蚪的健康成长提供了有效的庇护。借助红外摄像机,我们还发现成年巨谐蛙会长时间待在巢穴边缘,由此可以猜测巨谐蛙很可能有护卵行为

 一只成年巨谐蛙坐在巢穴边缘(a),巢穴内有大量蛙卵(b),已经长出后肢的蝌蚪(c)(图片来源:参考文献2)

当然,即便待在巢穴里也并不意味着绝对安全。观察发现有些小虾会在巢穴内捕食巨谐蛙的卵,面对这些捕食者,巨谐蛙的蝌蚪们会聚在一起,通过快速游动来逃生。

大的后果是成为盘中餐?

自古红颜多薄命!尽管巨谐蛙的模样跟“红颜”八竿子打不着,但它们仍然逃不了被杀的命运——因为它们个头很大。

在国际自然保护联盟IUCN中,巨谐蛙被列为濒危物种(Endangered),其中主要的原因就是人为捕捉和食用。近30年来,由于附近的村民砍伐森林和开荒种田,巨谐蛙生活的环境遭到严重破坏。当地居民利用各种陷阱或者工具大肆捕捉巨谐蛙以供应餐饮业,使得该物种在分布区的种群数量持续下降。

  当地捕食巨谐蛙的情况非常严重,人们在巨谐蛙繁殖场设置鱼钩和陷阱来捕捉巨谐蛙(图片来源:参考文献2)

遗憾的是,当前还没有专门针对巨谐蛙的保护政策。为了避免巨谐蛙走上灭绝的道路,未来可以采取以下措施:

升级巨谐蛙的保护级别,使用法律手段对巨谐蛙进行人为保护;

如果条件允许,建立以巨谐蛙为保护对象的自然保护区,保护巨谐蛙的理想栖息地;

尝试在当地推广牛蛙人工养殖,减少人们捕食巨谐蛙的必要性;

对当地民众进行动物保护教育,宣传动物保护,提高当地民众动物保护意识。

不知因大而命运悲惨的巨谐蛙,有没有羡慕过其他青蛙的娇小。

说到这里,接下来就让我们走进青蛙世界中的“小人国”一探究竟。

青蛙中的“小矮人”

2011年,科学家在巴布亚新几内亚东南部一座与世隔绝的山脉进行考察时,发现了两种体型超小的青蛙,刷新了当时的世界纪录。

其中一种拉丁名为Paedophryne dekot(dekot在当地语中意为“很小”),翻译成中文可以叫“小童蛙”。成年雌性小童蛙的体长仅有8.5-9.0 mm,大约是成年人大拇指指甲盖长度的一半。另一种童蛙的拉丁名为P. verrucosa (verrucosa意为“长满疣粒”),这里暂时翻译成 “多疣童蛙”。成年雌性多疣童蛙的体长仅有8.8-9.3 mm,比雌性小童蛙稍大,雄性仅有8.1-8.9 mm(因为没有采到雄性小童蛙,所以没有雄性小童蛙的体长数据)。

小童蛙(A-B)和多疣童蛙(C-D)(图片来源:参考文献3)

  小童蛙(P. dekot,左)和多疣童蛙(P. verrucosa)(A-C刻度尺为5 mm,D-E刻度尺为1 mm)(图片来源:参考文献3)

此前的体型最小青蛙纪录保持者也是Paedophyrne(童蛙属)家族成员,身长大约在10毫米左右。新发现的这两种青蛙体长都不到1厘米,不仅是地球上已知最小的青蛙种群,同时也是地球上最小的四足动物或者说四足脊椎动物——蛙中“小矮人”实至名归。

如何找到迷你蛙?

如此迷你的青蛙,很难通过肉眼观察发现。那么,科学家是如何发现它们的呢?

答案是闻声寻蛙!与其他大部分小型蛙类类似,所有的童蛙都栖息在落叶层,很难通过肉眼发现。科学家通过倾听它们的叫声,而后找到叫声的源头;靠近声源后,把脸贴在地面上,寻找迷你青蛙的踪迹,进而确定这些小生灵的位置。当然,即便发现它们了,想要徒手抓住它们绝非易事。这些小东西会像蟋蟀一样跳,一会跳到这儿,一会又跳到那儿,很难抓到。

多疣童蛙鸣声的波形图(A)、频谱图(B)和语图(C)(图片来源:参考文献3)

人外有人,蛙外有蛙

小童蛙坐上世界最小青蛙的“宝座”不到一年,就被另一种青蛙取代了。

2012年,科学家在巴布亚新几内亚发现了另一种迷你青蛙,再次刷新纪录。新发现的阿马乌童蛙(P. amauensis)平均体长仅有7.7 mm,比小童蛙(P. dekot)还小,当仁不让地成为了世界上最小的青蛙。

  阿马乌童蛙(D硬币直径17.91 mm)及其鸣声(E)(图片来源:参考文献4)

此前,地球上已知最小的脊椎动物是一种鱼(Paedocypris progenetica),成年个体体长最小记录是7.9 mm。阿马乌童蛙的发现不仅刷新了蛙类体型最小的记录,而且刷新了脊椎动物体型最小的记录——阿马乌童蛙成为了目前世界上最小的脊椎动物。想打破巨谐蛙“最大青蛙”的记录几乎没有可能了,毕竟如此“庞然大物”经过了这么多年没有被发现的概率很低;但打破阿马乌童蛙“最小青蛙”和“最小脊椎动物”的记录还是很有可能的。

为何如此“迷你”?

童蛙属新物种的陆续发现,打破了人们对蛙类和脊椎动物小型化的认知,证明这些小型物种的出现绝非偶然,它们很可能代表着一个以前未被认可的生态系统。

那么,为何这些青蛙体型会如此“渺小”呢?

一种猜测认为这个种群的青蛙只生活在雨林地面的树叶上,它们之所以进化出如此小的体型可能是为了适应不被其他动物利用的环境。这些迷你青蛙可以用螨类等体型微小的猎物填饱肚子,但对于体型较大的青蛙来说,显然做不到。

另一种猜测认为身体缩小是对气候变化的适应。研究表明由于气候变化,许多物种已经表现出小型化趋势。许多物种可能会遵循基本的生态和代谢规则,对持续的气候变化做出反应进而缩小体型。

截至2020年7月14日,世界上共有两栖动物8205种,其中7238种青蛙和蟾蜍。在种类如此繁多的大家族中,有的青蛙会“飞”,有的能钻洞,有的会长“胡子”……也有“蛙中巨人”巨谐蛙,“蛙中小矮人”阿马乌童蛙!走进大自然,你也能发现这些迷人的青蛙!


参考文献:

[1] Daniel NN, Josue WP, Mpoame M. Gastro-intestinal helminths of goliath frogs (Conraua goliath) from the localities of Loum, Yabassi and Nkondjock in the Littoral Region of Cameroon. Global Ecology and Conservation, 2015, 4:146-149.

[2] Marvin Sch?fer, Sedrick Junior Tsekané, Tchassem FAM, et al. Goliath frogs build nests for spawning - the reason for their gigantism? Journal of Natural History, 2019, 53(21-22):1263-1276.

[3] Kraus. At the lower size limit for tetrapods, two new species of the miniaturized frog genus Paedophryne (Anura, Microhylidae). ZooKeys, 2011, 154: 71-88.

[4] Rittmeyer EN, Allen A, Gründler Michael C, Thompson DK, Austin CC, & Etges, WJ. Ecological guild evolution and the discovery of the world's smallest vertebrate. Plos One, 2012, 7(1), e29797.

[5] Sheridan JA, Bickford D. Shrinking body size as an ecological response to climate change. Nature Climate Change, 2011, 1(8):401-406.

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