玛丽·里夫斯在阿拉斯加州安克雷奇的餐桌上养了几只畸形青蛙。其中一只被她直率的六岁儿子命名为“瘦子”,它的一条腿向后弯曲,这使它难以争夺食物。另一只名为“技巧森”的青蛙是跳跃高手,但它的一条肢体看起来略微萎缩。第三只青蛙“瘸子”的外观没有那么引人注目:它只是有一条腿看起来不太正常。
像这样的畸形青蛙从 1995 年开始 регулярно 出现,当时在明尼苏达州一个池塘附近玩耍的孩子们著名地发现了一只又一只畸形青蛙。有些青蛙缺少肢体或脚趾。另一些青蛙长出了一条或两条额外的腿。很快,全国各地又出现了更多的发现。2000 年,美国国会要求美国鱼类和野生动物管理局 (FWS) 和美国地质调查局调查该国两栖动物的健康状况。
本周,FWS 发布了他们为期 10 年的研究结果,该研究调查了国家野生动物保护区两栖动物畸形率。他们的论文于 11 月 18 日发表在 PLoS One 上,检查了在 152 个保护区的 497 个湿地地点发现的 68,000 多只青蛙。研究表明,在这些地点,青蛙的畸形率实际上远低于预期,在 2000 年至 2009 年期间,全国平均畸形率低于 2%。先前较小规模的区域研究曾预计畸形率接近 5%。额外肢体(多肢畸形)的病例几乎不存在,10 年间仅有 22 例。“我们的研究表明,畸形两栖动物并非整个景观的常态,”该研究的主要作者、FWS 安克雷奇外地办事处的生态学家里夫斯说。
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但该研究确实在全国各地的几个“热点地区”发现了高比例的畸形青蛙——那些肢体缺失或缩短、眼睛缺失、脚趾缩短或其他损伤的青蛙,包括密西西比河谷、加利福尼亚州中央谷地以及阿拉斯加中南部和东部地区。在其中一些地点,某些年份的畸形率接近 40%。“这种畸形两栖动物的现象似乎真的变化很大,”里夫斯说。有些年份他们可能会在 100 只青蛙中发现 10 只畸形青蛙。第二年他们可能一只也找不到。“我们长期以来一直怀疑畸形集中在热点地区,”科罗拉多大学博尔德分校生态学和进化生物学副教授、合著者 彼得·约翰逊 说。他说,由于其范围和时间跨度,本文是首次尝试证实和量化热点地区的存在。(约翰逊还是 2003 年 2 月刊《大众科学》中 “解释青蛙畸形” 一文的合著者。)
该研究并未试图将畸形与任何特定原因联系起来,尽管许多青蛙——特别是那些显然受到寄生虫感染的青蛙——被送去进行进一步研究,并将在未来的论文中进行阐述。当前论文和先前研究中提到的潜在原因包括寄生虫、紫外线辐射、捕食(蜻蜓或小鱼可能会咬掉发育中两栖动物幼虫的脚趾,导致部分再生为畸形肢体)或来自农业径流、废物处理或垃圾填埋场的有毒化学物质。
蒙特利尔麦吉尔大学的生物学家布兰登·巴伦杰说,化学物质可能不是这些特定畸形的主要原因,因为该研究的重点是环境受保护的野生动物保护区,他没有参与这项研究。“我认为作者理所当然地强化了自然因素在生态系统中发挥作用的观点。” 全国各地受保护和未受保护地点的更随机抽样可能会显示出不同的结果。
约翰逊说,这篇论文将有助于将注意力集中在热点地区以及对额外研究的需求。“这项研究为人们能够做到这一点奠定了基础。”
除了论文本身之外,所有 68,000 只青蛙检查的完整数据集也已在线发布,以便其他科学家或研究人员可以在未来的研究中结合使用。
本周的论文是在美国地质调查局 5 月发布的一项为期九年的研究之后发布的,该研究发现美国所有两栖动物种群都在下降,每年下降 3.7%。