本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
突然且出乎意料地,我有了写关于青蛙的冲动。今天,我们简要地了解一下行为古怪、解剖学上令人惊讶的两组青蛙中的第一组,这两组青蛙都特有于撒哈拉以南非洲,都属于一个名为 Allodapanura 的主要新蛙类群,并且都被归入一个俗称为“奇怪的同床异梦的青蛙”的进化枝。稍后我们将更多地了解系统发育及其含义。
短头蛙或雨蛙——技术上称为短头蛙亚科或短头蛙科——是一组五个属的身体呈圆形、四肢短小的非洲青蛙,其中大多数是隐秘的、鲜为人知的,并且大部分时间都在地表之下或浸没在落叶层中度过。然而,短头蛙并非都如此,因为某些Callulina属物种——所谓的疣蛙或坦桑尼亚和肯尼亚的秘密青蛙——是部分树栖的(de Sá et al. 2004,Malonza 2012),经常在离地面 1 米以上的树枝上被发现。顺便提一下,在已识别的九个Callulina属物种中,除一个外,所有物种都是在 2004 年之后命名的。[相邻照片由帕特里克·金雅塔·马隆扎拍摄。]
迄今为止,最常见的短头蛙是 16 种Breviceps*:直到最近,它们还是唯一有行为或生活史信息的短头蛙[B. adspersus 照片如上,由 Ryanvanhuyssteen 拍摄]。森林、灌木丛、稀树草原甚至农业和郊区都遍布着这些青蛙,而且它们不一定与有死水或流动水的地方有关(尽管它们在某些地方确实出现在水附近)。至少一些短头蛙物种仅限于因农业实践而变得碎片化的森林地块,应被视为极度濒危(Malonza 2012)。正如它们的一个俗名所暗示的那样,这些青蛙通常在雨后从地下出现,通常在晚上。当受到威胁时,它们会用空气膨胀自己(嗯,Breviceps 属物种肯定是这样做的——我不了解其他物种)。这就是为什么你在这里的照片中看到的一些动物看起来比其他动物更圆胖的原因。
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* 我不得不提一下,最近命名的物种之一——B. bagginsi Minter, 2003——是以比尔博·巴金斯命名的(Minter 2003)。
Breviceps 青蛙的体型非常不适合进行抱合(这是无尾目动物典型的“交配拥抱”的术语),因此——在短暂的雨季从地下出来后——雄性和雌性通过雄性腹部区域产生的分泌物相互粘附。马蒂森(1987 年,第 82 页)说,“据说这种附着非常有效,任何试图分开青蛙的尝试都会导致损伤”。
然后,一对相连的雄性和雌性会退到洞穴中(我假设是雌性体型较大,负责挖掘,而雄性只是被拖在后面*);在这里,构建一个腔室,并产下 13 到 50 个(或更多)富含卵黄的大卵。现在,连接雄性和雌性的粘合剂溶解了,但接下来会发生什么因物种而异。在一些物种中,雄性离开,雌性留下并守护卵。在另一些物种中,雌性离开,雄性留下并守护卵。更令人好奇的是,在巢室中发现了双亲的情况。我们是否在这里看到了双亲抚育和一夫一妻制,正如在无尾目动物的其他地方所报道的那样?(Brown et al. 2010)……或者我们看到的是更敷衍塞责的东西?据我所知,我们尚不清楚。
* 我假设这一点是基于另一组“奇怪的同床异梦的青蛙”——半蟾科的行为。我稍后会讨论它们。
似乎这些守护亲本会留在卵室内部,紧挨着卵,但 1929 年的一份报告描述了一只雌性B. mossambicus 留在密封的卵室外部(Fitzsimons & van Dam 1929)。一项观察指的是看到一只雌性从卵块顶部清除掉落的土壤(Wager 1965),因此推断守护卵的Breviceps亲本确实关心它们的卵,大概是在监视捕食性无脊椎动物,甚至可能是霉菌,这是合理的。
接下来会发生什么?这是另一个实行直接发育的青蛙类群:没有自由游泳的蝌蚪阶段,在生殖周期的任何部分都没有对死水或流动水的直接需求,并且胚胎完全依靠母体供应而变成小青蛙。更新:感谢 RoryD,我想起了大卫·艾attenborough 的《冷血生命》中的场景,该场景展示了在巢室内的潮湿泡沫团中发育的大量Breviceps 蝌蚪。因此,蝌蚪会在卵外变成小青蛙,而不是像其他一些缺乏自由游泳蝌蚪阶段的无尾目动物那样在卵内变成小青蛙。
几个不育的、充满胶状物的卵囊构成卵块的一部分,据推测有助于防止孵化前脱水。虽然我刚刚描述的一切都与Breviceps有关,但 Müller et al.(2007) 报道了在Probreviceps(一种可能与Breviceps没有特别密切关系的短头蛙)中也发生了相同的繁殖和发育事件(Müller et al.(2007) 生成了一个系统发育树,其中Breviceps是包含所有其他短头蛙科动物的进化枝的姐妹群,而Probreviceps似乎是后一个进化枝中最年轻的类群)。Malonza (2012) 也报道了Callulina 中这种Breviceps式的繁殖模式。虽然关于其余短头蛙科类群(Balebreviceps 和 Spelaeophryne)的繁殖行为数据几乎完全缺失,但似乎直接发育和卵块守护在整个类群中都存在,并且是从短头蛙科共同祖先那里继承下来的(Müller et al. 2007)。
所以——这就是第一组“奇怪的同床异梦的青蛙”(该进化枝的技术名称是 Xenosyneunitanura……是的,我知道)。更多内容即将推出。
哦……还有一件事。务必观看 迪恩·博斯霍夫 (Dean Boshoff) 拍摄的(简短)视频,视频内容是喵喵叫的Breviceps macrops。我想把它添加到这里,但嵌入视频仍然不起作用。
有关先前 Tet Zoo 关于青蛙和蟾蜍的文章,请参阅……
参考文献 - -
Brown, J., Morales, V. & Summers, K. 2010. 一项关键的生态特征驱动了两亲抚育和一夫一妻制在两栖动物中的进化。《美国博物学家》175 436-446。
de Sá, R. O., Loader, S P. & Channing, A. 2004. 坦桑尼亚西乌桑巴拉山脉的Callulina属(无尾目:小雨蛙科)的一个新种。《Copeia》2004, 219-224。
Fitzsimons, V. & van Dam, G. 1929. 关于Breviceps繁殖习性的一些观察。《Transvaal 博物馆年鉴》13, 152-153。
Malonza, P. K. 2012. 关于疣蛙的自然史观察:肯尼亚泰塔山的Callulina dawida(两栖纲:短头蛙科)。《ISRN 动物学》文章 ID 212491, 9 页
Mattison, C. 1987. 《世界青蛙和蟾蜍》。Blandford, London。
Minter, L. R. 2003. 来自南部非洲的Breviceps属(无尾目:小雨蛙科)的两个新的隐存种。《非洲两栖爬行动物学杂志》52, 9-21。
Müller, H., Loader, S. P., Ngalason, W., Howell, K. M. & Gower, D. J. 2007. 短头蛙科(两栖纲:无尾目:短头蛙科)的繁殖——来自Probreviceps m. macrodactylus的证据。《Copeia》2007, 726-733。
Wager, V. A. 1965. 《南非的青蛙》。Purnell and Sons, Cape Town。