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海蟾蜍看起來似乎足夠無害。最初被引入澳大利亞是為了控制甘蔗田裡的甲蟲害蟲,但現在它們正在“蛙步前進”橫掃整個島嶼大陸,對當地的植物群和動物群造成嚴重破壞。它們統治的關鍵在於免受潛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獲得這些特性的呢?
2月5日發表在《科學》雜誌上的一項新研究旨在回答這個問題。布魯塞爾自由大學的生物學家Ines Van Bocxlaer及其同事分析了使各種蟾蜍物種在多種條件下茁壯成長並因此擴大其活動範圍的特徵型別:不依賴持續獲得水和溼氣;產生毒液作為防禦捕食者的腺體(兼作儲水器);以及在臨時水域中產下大量快速孵化的卵的能力等等。也許最令人驚訝的是,至少在蟾蜍的情況下,更大的體型更好。不足為奇的是,海蟾蜍——及其500個蟾蜍科同類中的許多——具有這些特徵中的大多數,包括快速適應和閃電戰式範圍擴張的傾向。
蟾蜍科起源於南美洲熱帶地區,之後殖民了全球其他地區。根據這項新分析,最初的殖民是由這組特徵的發展引發的,這組特徵隨後促成了對新領土的大多數征服,例如蟾蜍從印度的熱帶生態位擴充套件到更多樣化、更乾燥的棲息地。事實上,這可能解釋了為什麼基因上僅有遠親關係的蟾蜍經常具有如此多相同的特徵:環境條件導致不同物種趨同於同一種祖先的範圍擴充套件型蟾蜍的特徵。
那些不具有這些特徵的蟾蜍,例如小丑蟾蜍,情況就不那麼好了。氣候變化正在使各種特化型兩棲動物的生活更加艱難,而兩棲類壺菌病,這種正在幫助消滅全球種群的感染,影響了多達50%的現存兩棲動物。
儘管如此,海蟾蜍可能只是在實現其基因遺產。“這種範圍擴張能力的起源,”Bocxlaer寫道,“似乎深深植根於蟾蜍的進化樹中,並且可能是蟾蜍殖民世界時期的遺留物。”
幻燈片:蟾蜍如何征服世界