本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
魔鬼蛙。圖片來源:Nobu Tamura Wikimedia (CC-By-3.0)
在距今至少 6600 萬年前的白堊紀晚期馬達加斯加的某個地方,生活著一種巨型青蛙,它可以用老虎的力量咬碎小型恐龍。
至少,這是根據9 月份在《科學報告》雜誌上發表的一項新研究得出的結論,該研究模擬了這種青蛙的咬合力。我們現在稱這種頭寬半英尺,可能自信心十足的青蛙為魔鬼蛙(Bufo 是拉丁語中蟾蜍的意思。Beelzebub
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不是一個好人)。或許更應該讓你感到不安的是,現在還活著一些青蛙,它們擁有同樣驚人的牙齒和令人敬畏的咬合力。
這些青蛙最常見的名稱是角蛙。它們的嘴非常大,也被稱為“跳躍的頭”或“吃豆人青蛙”,它們能夠捕食其他青蛙(包括它們自己的配偶)、蜥蜴、蛇、鳥類和齧齒動物。這是其中一隻非常令人不安的嘴巴
比例尺 = 1 毫米。圖片來源:Lappin et al. 2017
是的,那隻青蛙的嘴裡佈滿了尖牙。尖牙。如果這還不夠,這項研究的作者還提到了另外一對“大型且完全骨化的齒狀突”(他們在論文中實際上稱其為“尖牙”),位於口腔的其它位置,但並未在論文中顯示。不寒而慄。
當然,這些牙齒很不尋常,因為大多數青蛙和蟾蜍的下頜都很虛弱,只能依靠它們著名的粘性舌頭來抓捕獵物。雖然角蛙屬(Ceratophrys)的青蛙(原產於南美洲)也擁有大型且極具粘性的舌頭,但它們還有額外的牙科保險,如果你明白我的意思的話。
我們之所以知道這些蟾蜍的咬合力,要感謝一些勇敢的科學家,他們說服這些蟾蜍咬住一種叫做“力感測器”的裝置,而不是他們的手,就像這樣
圖片來源:Lappin et al. 2017
科學家們使用來自 8 個不同大小的 Ceratophrys cranwelli 標本的咬合力測量結果,構建了一個數學模型,推斷出不同大小的青蛙在科學家們所說的——我喜歡這個詞——“獵物捕獲”過程中可能施加的力量。結果表明,頭部寬度是咬合力的最佳預測指標。
他們樣本中最大的青蛙產生的咬合力為 33 牛頓 (N)。一個蘋果在地球引力作用下產生的力約為 1 N,而 33 N 可以舉起一個重量超過 7 磅的物體。根據這些模型,角蛙似乎可以捕獲至少與它們自身一樣大的獵物。
但 C. cranwelli 不是現存最大的角蛙。一個博物館的名為 C. aurita 的相關物種的標本,其頭部寬度接近 4 英寸,模型預測它可以產生 497 N 的咬合力。臥推 100 磅需要大約 445 N。嗷。
角蛙之所以能產生如此大的壓力,是因為它們的下頜非常短(提供更大的機械優勢),而且它們的骨骼堅固且融合在一起。無齒青蛙通常具有可彎曲的、未融合的骨骼。
然而,與過去的噩夢般的青蛙相比,今天的角蛙可能顯得蒼白無力。科學家們的模型計算出,已知最大的 魔鬼蛙化石的頭部寬度超過 6 英寸,它可能施加了驚人的 2,213 牛頓的力。
這些數字是合理的,考慮到現存捕食者的能力。一隻頭部 4 英寸,重達 36 磅的真正鱷魚龜產生了 657 牛頓的咬合力。應用他們的模型,一隻頭部寬度與最大的魔鬼蛙標本相同的鱷魚龜將產生 2,042 牛頓的咬合力。
其他科學家的模型預測,狼的咬合力最大約為 775 N,獅子的最大約為 2,024 N,老虎的最大約為 2,165 N。
然而,目前尚不清楚已知最大的魔鬼蛙化石是否對應於最大的魔鬼蛙。作者指出,我們擁有的一些最大的化石仍然保留著未融合的頭骨——可能表明它們尚未停止生長。
綜上所述,科學家們毫不費力地認為這些已滅絕的兩棲動物能夠以小型或幼年恐龍和鱷魚為食——毫無疑問,如果當時有穿著服裝的小型或幼年人類,它們也會以其為食。
在撰寫一篇關於青蛙和蟾蜍的萬聖節帖子時,我不能不提及南瓜小蟾蜍,它是世界最可愛青蛙的有力競爭者。
圖片來源:Sandra Goutte
這個小傢伙是一篇論文的主題——該論文也在 9 月份發表於《科學報告》——探討了一個奇怪的事實,即雖然南瓜小蟾蜍會盡力叫喊,但沒有其他南瓜小蟾蜍能夠真正聽到它的叫聲。科學家在進行了廣泛的測試後發現,它們已經失去了允許它們聽到的內耳部分。
為什麼?他們提出了兩種可能性。這些蟾蜍劇毒,因此即使它們不再從中受益,發出噪音也沒有任何代價。或者,也許它們擴張肺部和張開嘴的動作是一種視覺提示,其作用與聲音相同。
無論你有多麼想親吻它,都不要親吻南瓜小蟾蜍。圖片來源:Sandra Goutte
南瓜小蟾蜍祝你萬聖節快樂,無毒!
參考文獻
Goutte, Sandra, Matthew J. Mason, Jakob Christensen-Dalsgaard, Fernando Montealegre-Z, Benedict D. Chivers, Fabio A. Sarria-S, Marta M. Antoniazzi, Carlos Jared, Luciana Almeida Sato, 和 Luís Felipe Toledo. "兩種青蛙對發聲頻率的聽覺不敏感的證據。" Scientific Reports 7 (2017).
Lappin, A. Kristopher, Sean C. Wilcox, David J. Moriarty, Stephanie AR Stoeppler, Susan E. Evans, 和 Marc EH Jones. " 角蛙 (Ceratophrys cranwelli) 的咬合力及其對已滅絕的巨型青蛙的影響。" Scientific Reports 7 (2017).