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海蟾蜍看起来似乎足够无害。最初被引入澳大利亚是为了控制甘蔗田里的甲虫害虫,但现在它们正在“蛙步前进”横扫整个岛屿大陆,对当地的植物群和动物群造成严重破坏。它们统治的关键在于免受潜在捕食者的侵害以及快速繁殖的能力。但海蟾蜍最初是如何获得这些特性的呢?
2月5日发表在《科学》杂志上的一项新研究旨在回答这个问题。布鲁塞尔自由大学的生物学家Ines Van Bocxlaer及其同事分析了使各种蟾蜍物种在多种条件下茁壮成长并因此扩大其活动范围的特征类型:不依赖持续获得水和湿气;产生毒液作为防御捕食者的腺体(兼作储水器);以及在临时水域中产下大量快速孵化的卵的能力等等。也许最令人惊讶的是,至少在蟾蜍的情况下,更大的体型更好。不足为奇的是,海蟾蜍——及其500个蟾蜍科同类中的许多——具有这些特征中的大多数,包括快速适应和闪电战式范围扩张的倾向。
蟾蜍科起源于南美洲热带地区,之后殖民了全球其他地区。根据这项新分析,最初的殖民是由这组特征的发展引发的,这组特征随后促成了对新领土的大多数征服,例如蟾蜍从印度的热带生态位扩展到更多样化、更干燥的栖息地。事实上,这可能解释了为什么基因上仅有远亲关系的蟾蜍经常具有如此多相同的特征:环境条件导致不同物种趋同于同一种祖先的范围扩展型蟾蜍的特征。
那些不具有这些特征的蟾蜍,例如小丑蟾蜍,情况就不那么好了。气候变化正在使各种特化型两栖动物的生活更加艰难,而两栖类壶菌病,这种正在帮助消灭全球种群的感染,影响了多达50%的现存两栖动物。
尽管如此,海蟾蜍可能只是在实现其基因遗产。“这种范围扩张能力的起源,”Bocxlaer写道,“似乎深深植根于蟾蜍的进化树中,并且可能是蟾蜍殖民世界时期的遗留物。”
幻灯片:蟾蜍如何征服世界